高填方路提加筋基础理论及稳定性研究

主要阐述在高路堤加筋土理论、路堤变形计算、沉降预测等一体的高填方路堤工程稳定关键技术和方法；介绍加筋筋材蠕变特性几试验和理论分析方法；系统介绍筋土界面相互作用特性以及加筋土结构整体稳定性和破坏模式整个加筋过程中的工作机理，提出加筋边坡稳定性计算方法；介绍自主研发的适用于新型加筋土结构研究的模型试验设备及依托设备确定的加筋路堤的位移和土压力规律及其高填方路堤格栅加筋工作机理，以及基于现场实测位移成果介绍，并提出新预测模型。

目录 

第1章 绪   论 1

1.1 高填方加筋路堤研究的意义 1

1.2 土工格栅性能研究进展 4

1.2.1 加筋的发展史 4

1.2.2 加筋材料 5

1.2.3 废旧轮胎用于土体加筋的研究 6

1.2.4 国内外土工合成材料蠕变特性研究进展 10

1.2.5 加筋土特性试验 11

1.3 高填方路堤研究现状 12

1.3.1 高填方路堤沉降特点及研究进展 12

1.3.2 高填方路堤稳定性研究进展 14

1.3.3 路堤沉降规律研究进展 15

第2章 填土—筋材界面特性研究 1

2.1 直剪试验 2

2.1.1 直剪试验原理 2

2.1.2 试验设备和材料及方法 2

2.1.3 试验结果分析 5

3.8% 15

2.2 土石混合料—格栅界面摩擦试验 15

2.2.1 试验试样制备 15

2.2.2 相同配比试样与不同土工格栅的试验结果分析 16

2.2.3 不同配比试样与相同土工格栅的试验结果分析 24

2.3 不同填料格栅界面摩擦性能分析 29

2.3.1 单向土工格栅与不同土体的界面分析 29

2.3.2 双向土工格栅与不同土体的界面分析 32

2.3.3 三向土工格栅与不同土体的界面分析 34

2.4 本章小结 36

第3章 天然材料加筋土力学性能 38

3.1 毛竹、棕麻材料拉伸试验 38

3.1.1 试验过程 38

3.1.2 试验结果及分析 41

3.2 毛竹条加筋砂的大尺寸直剪试验 46

3.2.1 试验过程 47

3.2.2 试验结果及分析 48

3.3 棕麻纤维加筋土三轴试验 54

3.3.1 棕麻纤维加筋砂三轴试验 54

3.3.2 棕麻纤维加筋黏土的三轴试验 61

3.3.3 本章小结 错误!未定义书签。

3.4 竹条与棕麻纤维复合加筋三轴试验 69

3.4.1 试验过程 70

3.4.2 试验结果及分析 71

3.5 毛竹和棕麻加筋土的工作机理 74

3.5.1 毛竹加筋土工作机理分析 75

3.5.2 棕麻加筋土工作机理分析 80

3.5.3 棕麻纤维和竹条混合水平–竖向加筋机理分析 83

3.6 本章小结 85

第4章 轮胎加筋土力学性能研究 86

4.1 轮胎加筋土界面剪切性能 86

4.1.1 试验 86

4.1.2 试验方案 87

4.1.3 试验结果及分析 89

4.0 91

4.9 93

4.2 废旧轮胎加筋土三轴试验研究 94

4.2.1 试验方案 95

4.2.2 试验结果及分析 96

4.3 废旧轮胎碎片混合土动三轴试验 101

4.3.1 试验过程 102

4.3.2 试验结果及分析 108

4.4 本章小结 115

第5章 筋材蠕变特性分析 117

5.1 筋材蠕变机理和模型研究 117

5.1.1 蠕变特性机理 117

5.1.2 前人蠕变模型总结 119

5.1.3 流变模型加载推导及验证 122

5.1.4 流变模型修正推导及验证 128

5.1.5 利用蠕变模型分析加筋土的本构关系 130

5.2 室内蠕变试验 135

5.2.1 有纺织物和格栅蠕变试验研究 135

5.2.2 室外老化蠕变试验 138

5.2.3 蠕变特性影响因素分析 141

5.3 加速蠕变试验方法 146

5.3.1 时温叠加法 146

5.3.2 分级等温法 154

5.3.3 荷载转换法 160

单根 164

5.3.4 动荷载法 169

5.4 蠕变折减系数 174

5.4.1 概述 174

5.4.2 时温叠加法确定蠕变折减系数 178

5.4.3 蠕变和铺设磨损复合折减系数的确定 180

3.40 185

5.4.4 蠕变性能的灰色预测 186

5.5 本章小结 191

第6章 土工格栅加筋路堤模型试验装置研究 194

6.1 土工格栅加筋路堤模型试验装置研究 194

6.1.1 装置研制 195

6.2 土工格栅加筋路堤模型试验研究 203

6.2.1 模型试验 203

6.2.2 试验结果分析 209

6.3 坡体变形和格栅布置的影响分析 214

6.3.1 路堤变形沉降的组成和影响因素 215

≥93 215

6.3.2 土工格栅加筋路堤模型试验路堤沉降分析 216

32.3 220

6.3.3 坡体内部变形分析 221

9.89 223

6.3.4 不同工况下加筋对路堤位移场的影响 224

6.3.5 侧向位移对沉降的影响 229

6.4 废旧轮胎加筋边坡模型试验研究 233

6.4.1 介绍 233

未加筋 233

未加筋 233

6.4.2 试验方案 233

6.4.3 试验结果及分析 236

9.55 240

6.5 本章小结 249

第7章 高填方路堤沉降规律研究 252

7.1 高填方路堤沉降规律现场试验 252

7.2 试验方案 252

7.3 路基沉降规律 253

7.3.1 谭家沟路段地基沉降规律 253

7.3.2 谭家沟路堤一级台阶沉降规律 255

7.3.3 谭家沟四级台阶沉降规律 257

7.3.4 谭家沟五级台阶沉降规律 259

7.3.5 谭家沟六级台阶沉降规律 261

7.4 李家院路基沉降规律 262

7.4.1 李家院基础沉降规律 262

7.4.2 李家院一级台阶沉降规律 263

7.4.3 李家院二级台阶沉降规律 264

7.4.4 李家院五级台阶沉降规律 265

7.5 沉降预测方法的分析 266

7.5.1 双曲线法 266

7.5.2 指数曲线法 266

7.5.3 泊松曲线法 267

7.6 GM(1,1)灰色理论模型 267

7.6.1 GM(1,1)模型的建立 267

7.6.2 不等时距GM(1,1)模型 268

7.6.3 GM(1,1)模型精度的检验 269

预测精度等级 271

不合格 271

7.7 基于实测的高填方路基沉降控制研究 271

7.7.1 工程概况 271

7.7.2 沉降监测方案 272

7.7.3 沉降监测设备 272

7.7.4 沉降监测数据分析 273

17 277

22 277

38 277

70 277

116 277

S 277

31.5 277

32 277

-73.61 299

-40.31 300

-32.12 300

-32.27 300

-11.15 300

-11.02 300

7.8 本章小结 300

第8章 变刚度交界区加筋路堤的受力分析 302

8.1 桥头格栅加筋路堤 302

8.1.1 格栅处理桥头路堤的工作机理 302

8.1.2 理论分析 303

1563 303

40 304

L（m） 304

8.1.3 格栅受力分析与计算 304

8.2 算例分析 306

8.2.1 有限元模型的建立 306

306

20 307

20 307

8 307

18 307

307

8.2.2 格栅B端拉力对锚固端拉力的影响 307

8.2.3 对格栅锚固端拉力的影响 308

8.3 挖填交界区格栅加筋路堤分析 309

8.4 理论分析 309

8.4.1 路堤病害及成因 309

8.4.2 格栅工作机制 311

8.5 现场试验 311

8.5.1 试验概况 311

/ MPa 312

n 312

30 312

8.5.2 试验结果分析 312

8.6 有限元分析 314

8.6.1 计算模型 314

8.6.2 计算结果分析 315

-19.50 317

2.29 317

-15.00 317

8.7 本章小结 318

第9章 高填方路堤变形及稳定的数值模拟 319

9.1 高填方路堤变形特性 319

9.2 应力不变量和应力空间 319

9.3 土体的本构模型 322

9.4 计算模型 325

9.5 填料物理力学参数 326

9.6 计算工况 327

√ 327

9.7 计算结果分析 327

9.7.1 谭家沟高路堤计算结果分析 327

9.7.2 李家院高路堤计算分析 337

位移 343

应力 343

0.026 343

4(片岩 铺设层80cm) 343

9.8 高填方路堤稳定性分析 344

9.9 路堤稳定性理论分析 344

9.9.1 稳定分析说明 344

9.9.2 谭家沟路堤稳定性计算 347

部位 347

9.9.3 李家院路堤稳定性计算 349

（材料2） 351

（材料1） 351

谭家沟 351

1.50 351

左边坡 351

右边坡 351

9.10 路堤处理方案 352

9.11 高填方路堤稳定性的参数分析 354

9.12 强度折减法 354

9.13 路堤稳定性计算 354

堤身稳定性 355

9.14 路堤稳定性的参数分析 355

9.15 本章小结 362

参 考 文 献 364