加筋土路堤在震作用下的動力響應特性研究.pdf

1、土工合成材料的成功應用,可望減少高地震烈度區(qū)常見的各種路基病害,提高道路的抗震減災能力。本文依托課題組大瑞線項目,在廣泛調研國內外現(xiàn)有加筋土路堤抗震研究成果的基礎上,針對實際工程問題,利用汶川大地震提供的大批震害資料,結合室內大型振動臺實驗,運用FLAC3D巖土軟件對土工格柵路堤邊坡在地震作用下的響應規(guī)律進行研究,并用擬靜力法計算不同坡比下路堤的安全系數(shù),然后對比實驗分析得出以下結論:
　　 1)結合汶川地震路堤工程震害調查發(fā)現(xiàn)

2、,鋪設土工格柵路堤抗震效果好于未鋪設土工格柵路堤,其破壞僅表現(xiàn)為局部變形。隨著地震作用強度的增加,路堤的破壞模式由邊坡水平開裂發(fā)展到局部坍塌,最后變?yōu)槁坊倔w整體滑移。因此,保證路堤邊坡的穩(wěn)定性對整個路基的抗震性顯得尤為重要。當然,路堤破壞的嚴重程度也與本體加固措施、地震烈度直接相關。
　　 2)通過不同坡比的路堤安全分析,對比計算結果,進一步證實了汶川地震路堤工程震害調查的發(fā)現(xiàn)——鋪設土工格柵路堤抗震效果遠好于未鋪設土工格柵路

3、堤?，F(xiàn)行鐵路鐵路路基設計規(guī)范規(guī)定除硬塊石填料外,坡比一般建議采用1:1.75和1:1.5。通過計算,正常工況下,坡比為1:1.75和1:1.5加筋土路堤的安全系數(shù)已經大大高于1.15。加筋土路堤在坡比為1:2與1:1之間時,隨著坡比的增大,路堤安全系數(shù)下降較快,呈非線形的關系,因此在此區(qū)間內增大坡比時需要慎重驗算。
　　 3)通過大型振動臺模擬實驗發(fā)現(xiàn):地震作用下,加筋土路堤邊坡淺層(坡體內部接近坡面位置)的動土壓力峰值沿坡高呈

4、曲線分布,絕大部分為“W形”曲線。邊坡淺層動土壓力峰值在0.6倍坡高處最大,坡腳和坡項的動土壓峰值都相對中部減小。邊坡淺層的靜土壓力近似為零,故在地震作用下,邊坡淺層0.6倍坡高處的土壓力最大,是護坡設計中需重要加強部分。
　　 4)通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn),加筋土路堤在坡比為1:2與1:1.25之間時,隨著坡度越緩,路堤邊坡淺層動土壓力增量越來越大。一方面,坡比越大,路堤坡度就越緩,在相同高度時,坡體的體積量就越大,那么坡體受地震力的