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2.3 基于有限元分析提出的設計 采用有限元法對加筋土路堤的穩(wěn)定性分析是研究人員羅伊等人早前嘗試（2009年）。根據(jù)實驗室的實驗中，瑪達維Latha （2000）提出了土工格室包裹砂等效復合模式。后來Rajagopal 等人（2001）驗 證使用的土工格室支持模型試驗等效復合模型路堤上的軟粘土層構成。在此模型中，在土壤中的內聚力與通過土工格室對土壤圍壓的增加值 在上一節(jié)中E q （5）給出。土工格室包封土壤的等效剛度涉及未增強土壤的剛度，土工格室的材料和相互作用的割線模量，其表示在多個格室格子間的相互作用?；谕凉じ袷野馍叭S加壓試驗，瑪達維Latha （2000）和Rajagopal 等（2001）提出了以下非線性經驗公式來表達土工格室加固砂（例如）的楊氏模量，所述土工格室的材料的割線模量和無筋砂（K u ）的楊氏模量的參數(shù)。 其中P a =大氣壓， M =土工格室材料割線模量，千牛/米； σ3=圍壓。 在上述公式中模數(shù)的參數(shù)對應于雙曲線參數(shù)，鄧肯和昌（1970）提出的模型。對于E q （6）給出的任何土工格室的等效模數(shù)平均值，可以通過簡單的替換來獲得模量（M ）。 M 值應相應于土工格室的拉伸載荷 - 應變曲線中2.5％平均應變的值。該中心所述土工格室墊的周向應變?yōu)?.5％，典型檢測點通常為約30％至35％的基腳寬度處（瑪達維Latha 等人的早期研究的量級 2008年），此應變被認為是在土工格室的平均周向應變，而土壤的圍壓會因土工格室包裹而增加。 要設計一個土工格室路堤，路基應模擬一個有限的元。土工格室墊層尺寸的確定，可以使用在前面的章節(jié)中討論的復合模型模擬具有同等的強度和剛度。路堤的壓力效應會給路基的承載能力和下面路基 的相應沉降、毗鄰路基地面的隆起、斜坡的橫向變形。通過對比確定：可以改變土工格室墊層的尺寸和強度達到設計的要求，以獲得所需的允許荷載范圍內的變形能力。有限元設計方法的優(yōu)點在于可以得到路堤所承受的應力和變形的完整曲線，這在所描述的其它兩種設計方法是不可能的。 要驗證土工格室軟粘土地基設計的有效性，實驗室通過Krishnaswamy 等（2000）所建立的實物模型，使用有限元分析的模擬和結果進行了比較。該軟地基土路基和土壤的特性有限元分析顯示在，在GEOFEM 項目（Karpurapu 和1993年巴瑟斯特）采用有限元程序，不同的土工格室坡面的橫向變形比較的縱橫比顯示于圖4，寬高比被定義為土工格室高度（h ）與格室的等效直徑（D ）的比例。土工格室包裹是三角形的，等效直徑由等同于三角形面積相當?shù)膱A獲得。在這些模型試驗中，格室的直徑保持恒定為225毫米和土工格室墊層的高度是變化的，以獲得格室的不同高寬比。橫向變形恒定，因為該模型試驗在試驗鋼槽進行，因此堤腳點是受硬質基體包裹體的影響，而堤是可以橫向方向自由移動。這些結果證實該復合有限元模型能夠獲到土工格室很好的加固堤防的變化，可放心用于設計中。 3. 設計實例 在超過6米厚的軟粘性土上，設計建造一個高6米、無需排水的、抗剪強度15千牛/平方米的路堤。堤的橫截面示于圖5. 中，要求抗剪強度20千牛/平方米，設計出適合這種要求的土工格室。 圖5 設計實例中的路基橫斷面 3.1基于滑移線方法的設計 路堤基底寬=66米 土工格室寬度= 66米 - 4米（兩側偏移2米）=62米 土工格室寬度/軟土層的深度=62/6=10.33 根據(jù)應力曲線圖，P /Cu = 12（從詹納1988年和布什1990講解中的圖表中獲取） 跨剛性端的平均壓力P'=12Cu +1Cu =13Cu 因此，根據(jù)路基承載能力繪出的對稱的半邊路堤斷如圖 圖6 承載力圖設計實例 允許壓力20千牛/平方米對稱路堤的計算如下： 土工格室墊層上的路基的重量負荷（壩頂寬18米，基部寬28米，高4米）=（18 +28）/2×4×19 =1748千牛/米； 土工格室插入路基部分的重量負荷（基寬33m 和高度2 M ）=33×2×19 =1254千牛/米； 允許負載峰值（長18米）= 18×20=360千牛/米。 半邊路堤荷載（包括附加）=總負荷=1748+1254+360=3362千牛/米； 從壓力圖得到承載能力，千牛/米：6×5.71C u +（5.71+12）/2×C U × 5.71+7.5×13C U =304.43CU 為平衡所需要Cu=3362/304.43=11.04千牛/平方米

TGLG 蜂巢土工格室介紹 一TGLG 蜂巢土工格室介紹 二TGLG 蜂巢土工格室用途 三TGLG 蜂巢土工格室特點 四TGLG 蜂巢土工格室施工規(guī)范 五TGLG 蜂巢土工格室 一TGLG 蜂巢土工格室介紹 TGLG 蜂巢土工格室是目前國內外較為流行的一種新型的高強度土工合成材料，是按照GB/T19274-2003執(zhí)行標準，規(guī)格為133*2527*7066將強化的HDPE 片材經高強力超聲波焊接而形成的一種三維網(wǎng)狀格室結構?？缮炜s自如，運輸可折疊，施工時張拉成網(wǎng)狀，展開成蜂窩狀的立體網(wǎng)格，填入泥土、碎石、混凝土等松散物料，構成具有強大側向限制和大剛度的結構體。TGLG 蜂巢土工格室常常用于公路路堤加筋、軟土路基處理、邊坡防護等工程中。由于蜂巢土工格室力學性能好、施工方便和造價低等特點，而得到越來越廣泛的應用，具有良好的推廣應用的前景。 1.1TGLG 蜂巢土工格室 蜂巢土工格室由長條形的塑料片材，通過超聲波焊接等方法 連接而成，展開后是蜂窩狀的立體網(wǎng)格。規(guī)格為1332*527*7066長條片材的寬度即為格室的高度。格室未展開時，在同一條片材的同一側，相鄰兩條焊縫之間的距離為焊接距離。 二TGLG 蜂巢土工格室用途 2.1用于穩(wěn)固公路路基：可產生高彈性力及堅固的路基，與傳統(tǒng)的石頭基礎相比可減少基礎厚度50%以上，把重力和與地接觸的壓力橫向分散并減少，并可用于暫時性或永久性的道路建筑上。 2、用于穩(wěn)固鐵路路基：可以防止碎石及級配橫向移動，使整體更堅固，防止抽水，即使地基松軟也可防止整個或局部坍方。在交通量大的地區(qū)如交叉道、分支道及回轉道，可顯著增加使用年限。 3、用于承受載重力的堤防、擋墻：界定強化碎石方，形成一致的結構體，可阻擋橫向壓力，不管地層滑動和凝聚，都可自行調整，可支撐非結構面及自然植生層，可垂直或階梯式設計。4、用于淺水河道治理：三面立體方格加強填方的力量，防止水土流失及增加載重力，可以減少淺河道的施工成本并允許過河道的設計符合交通及土質各種條件。 5、用于支撐管路及下水道：采用TGLG 蜂巢土工格室可不必采掘和放置大量的石塊作為管床式下水道的支撐結構，利用常規(guī)材料，形成一堅固耐久的整體板塊結構，對管道提供撓性的永久性的保護，可減少由于長時間造成的微量下沉，使管道的基礎更加堅固，并可長期防止局部塌方。該方法施工簡便，減少開挖， 對于長距離大型運輸管道更為經濟實用。 6、用于防止滑坡及受載重力的混合式擋墻：不必用模板，即可創(chuàng)造出一層堅固的壁面，與回填方牢固的結合成一體，即使傳統(tǒng)的各種重力結構無法使用的情形，填方也可就地取材，顯著降低工程成本。 7、用于獨立墻，碼頭，防洪堤等：可迅速地構起獨立墻或障礙墻，并可使用透水的粒狀填方堤防或堰壁，如果暫時性的設施需去除，TGLG 蜂巢土工格室亦可回收。在碼頭或防洪堤和其它比較重要的海岸用途也十分廣泛。 8、在高速公路中遇到軟地基時,采用砂石置換軟土層的辦法，投資大，工期長。采用TGLG 蜂巢土工格室可大大減輕施工勞動強度，減少路基厚度，施工速度快，性能好，大大降低工程造價。其次筑路工藝簡單易行，可就地取材，快速高效，這一點在筑路材料匱乏的地區(qū)尤為重要。 9、用于鐵路基床病害處理，?鐵路修建過程中，軟弱基床土在列車荷載的作用下，會發(fā)生剪切變形，受荷部分下沉，向道床兩側隆起擠出，這種病害稱為基床下沉外擠，以往整治這種病害的辦法是用砂石置換基床表層軟弱土體，厚度達0.5米，這種方法造價高、施工難、工期長。采用TGLG 蜂巢土工格室，可將其置于基床上部，承受道床傳遞來的荷載，減少荷載對格室下土層的應力和變形作用。這樣基床軟土只需挖去相當于格室深度的部分即可，且無需加深側溝。可使施工難度大大降低，縮短工期， 節(jié)省投資。

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