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平面应变条件下土工格室加筋垫层的变形分析
将铺设在软土地基上的土工格室加筋垫层看作具有一定刚度的梁板。地基上梁板的变形计算一般以弹理论的文克尔假定为基础。针对文克尔假定中不考虑水平抗力影响的问题,提出了考虑水平抗力的双参数法,并以该法应用于土工格室加筋垫层工法的变形分析。
土工格室是一种新型特种土工合成材料,它是由高密度的聚乙烯宽带焊接而成的具有立体格室结构的材料。其特点是伸缩自如,施工方便,使用时只需张开格室填充土石材料并压实即可形成具有一定厚度的加筋垫层。通过改变格室的深度,格室板块组合等,可获得刚性或半刚性的板块,它广泛应用于软基处理、边坡防护、挡土墙的修建、桥头跳车的处理、沙漠路基处理、滩头处理及机场建设等。本文将讨论土工格室加筋垫层变形的分析方法。加筋土的变形分析主要有两种思路:一是把加筋土看成为由土与筋材两种不同材料组成,二者通过界面相互影响,相互作用;二是把加筋土视为宏观均匀的复合材料,土与筋材的相互作用表现为内力,土工格室销售,只对复合材料的性质产生影响,而不直接出现在应力应变计算中。前一种思路比较合理,而且也是比较有前途的一种分析思路但是,土与筋材间的界面参数不易测定。所以本文采用第二种思路,将土工格室垫层看作宏观均匀的各向异性复合板,运用应用弹性地基上梁板的原理,得出变形的计算方法,并分析堤坝下土工格室加筋垫层变形特性。

双向增强复合地基土工格室加筋体变形分析
为解决现有梁、板法不能同时考虑桩土差异刚度、布桩形式以及摩阻效应对土工格室加筋体变形影响的问题,将单桩影响范围内的土工格室视为受上部荷载、水平摩阻力及桩土支撑力共同作用下的弹性圆薄板,并基于Winkler假定考虑了土工格室与桩土加固区的变形协调;根据单元体静力平衡建立了考虑水平摩阻效应的格室体挠曲变形控制微分方程,利用Bessel复变函数构造出不同条件下的挠度解析表达式,在此基础上得到了双向增强复合地基网下桩土应力比、沉降及桩土差异沉降的计算公式;采用室内试验对该方法进行了验证,并在此基础上利用该方法探讨分析了格室加筋体的复合弹性模量、水平摩阻系数、桩土刚度比等因素对双向增强复合地基网下桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明:与实测值的对比结果显示该方法具有可行性;摩阻效应对桩土差异沉降影响较大,且在桩土刚度较大或加筋体复合弹性模量较小时,摩阻效应对桩土应力比、沉降影响亦十分显著。
双向增强复合地基工作情况可以用土工格室垫层的变形表示,桩土沉降等参数也可以根据其变形来进行计算,目前模拟格室体的“柔性筏板”作用主要是格室加筋体板、梁结构计算。格室加筋体的受力很复杂,不仅受到桩与桩间土的支撑力以及还有路堤的竖向压力,而在变形的时候上下界面受垫层填料的摩阻力,然而目前在模拟格室体的方法上又存在一定的局限性,因此对土工格室变形计算进行研究是十分有必要的。

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