土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數值分析

 　　土工格室柔性搭板處治的路橋過渡段差異沉降三維數值分析

　　應用MARC軟件,建立路橋過渡段差異沉降的三維計算模型。基于該模型及不同的地基沉降模式,分別對土工格室加筋體和柔性搭板消化地基沉降、協調和控制橋頭差異沉降的作用機理及其對地基沉降的適應性進行了三維數值仿真分析。結果表明：土工格室復合體限制了周圍土體的側向變形,減小了路堤本身的壓縮變形;同時,土工格室柔性搭板能有效地阻止上層土體向下沉降,減小路基豎向應力,使得橋臺與路堤之間的沉降差在較廣的范圍內得到平緩過渡。

　　據土工合成材料類型的差異,目前路橋過渡段常用的加筋處治方法有2種,即平面結構的土工網或土工格柵加筋和三維結構的土工格室柔性搭板加筋。與常見的加筋類型(如支擋結構、加筋陡坡、軟土地基加筋等)相比,路橋過渡段路基加筋的目的有較大差異。前者加筋主要是為了提高穩定性和承載力;而在橋頭路堤使用加筋技術則是為了使橋臺與橋頭路堤沉降差得到平穩過渡,從而消除橋頭跳車。可見橋頭路堤的加筋作用機理不完全相同。目前對橋頭路堤加筋作用機理的分析除了采用室內模型試驗外,有限元數值模擬是另一種重要方法。周志剛等運用自行編制的二維有限元程序,對土工網處理橋頭差異沉降進行了分析。此后,隨著加筋材料本構模型及界面模型的發展,橋頭路堤加筋技術的有限元數值模擬得到進一步發展。由于受計算技術的限制,自編程序通常只能模擬二維平面工況,而筋材在橋頭路堤縱斷面和橫斷面布置有限,其作用性狀受橋臺與路基邊坡的影響較大,因此二維平面工況很難綜合考慮這些邊界條件,從而影響了有限元數值模擬的可靠性。