基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

基于文克尔假定的土工格室加筋体受力分析

　　针对土工格室加筋体的受力变形特性，将格室体视为置于弹性地基上的梁，基于文克尔假定，建立考虑水平摩阻力影响的土工格室加筋体的挠曲变形微分方程，从而得到了土工格室加筋体在集中荷载和均布荷载共同作用下的挠曲变形幂级数半解析解。在此基础上，分析了格室体长度、格室体刚度、地基反力系数及筋土界面水平摩阻力等因素对格室体挠曲变形及内力的影响。结果表明，格室体的设置可有效地减小路基沉降，但也存在着尺寸效应;地基土体地基的反力系数对路基沉降有较大的影响，该系数越大路基沉降越小;筋土界面水平摩阻力对格室体的挠曲变形及弯矩有一定程度的削弱作用，在工程设计中值得考虑。

      尽管单位面积土工格室的造价高于土工格栅，但“沉降管制经济目标”则显著优于土工格栅。以此，实际工工程当中，能够优先思考应用土工格室来管制拓宽路基不平均沉降。

论断：

      土工格栅和土工格室的铺设均可局部管制拓宽路堤不平均沉降及侧向位移，高分子格室绿化，技术经济综合比拟，土工格室优于土工格栅。土工格栅和土工格室的铺设层位越接近路堤底部，管制沉降的成果越好。但管制侧向位移时，则是越接近顶面成果越好。多层加筋比单层加筋成果要好，但加筋层数存在一个较优值，与路堤高度无关。 关于本文特例而言，综合比拟后，推荐计划为：底部两层格室+顶部一层格栅。

土工格室是20世纪80年代初在国际上出现的一种新型土工合成材料，其伸缩自如，运输方便，使用时张开并充填土石或混凝土料，构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体，高分子格室绿化工艺，广泛应用于土木工程各个领域。采用土工格室修建挡土墙进行边坡防护时，一般是将土工格室和充填料组成的结构层按一定坡度层层叠加，如图1所示，高分子格室绿化规格，层与层之间采用锚钉连接，土工格室的铺设从下到上有一定的角度。与重力式挡墙相比，土工格室柔性挡墙结构较轻，减少了对地基承载力的要求，同时整个结构具备类似边坡的性质，可以在墙面格室内植草种树，在公路建设中能够满足恢复生态、绿化墙面、美化沿线景观的要求。由于其结构轻、施工方便、造价低廉，高分子格室绿化用途，能够满足绿化墙面的要求，在公路边坡防护中得到了广泛的应用。柔性挡墙在土压力的作用下会产生位移，同时墙体自身会发生挠曲变形和剪切变形，墙背土压力的大小和分布与挡墙的变形形态及位移量大小密切相关，因此与刚性挡墙作用机制有很大差异.

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