土工格室處治基床病害的機(jī)理與實(shí)例數(shù)值分析

　　采用三維薄膜單元模擬筋材,研究不同筋材模量對(duì)加筋效果的影響。數(shù)值模擬表明,基床加入格室后,沉降明顯降低,符合測(cè)試結(jié)果的規(guī)律。與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相比,利用數(shù)值分析不僅得到宏觀的沉降加筋效果,還能分析加筋材料參數(shù)的變化和鋪設(shè)在基床不同位置的效果來(lái)研究格室處治基床的規(guī)律,從而可進(jìn)一步探討格室加筋的機(jī)制。格室的存在,有效減少了基床的側(cè)向變形,改善了基床的附加應(yīng)力分布,格室模量越高,加筋效果越明顯。

　　鐵路運(yùn)營(yíng)中,路基軟弱基床常產(chǎn)生大量病害,諸如翻漿冒泥、基床下沉外擠、剪切破壞等。因此,對(duì)既有線和新線的軟弱基床應(yīng)予以高度重視。土工格室加固地基處理已有較多的研究與應(yīng)用,Mhaiskar(1996)研究了格室處治軟土地基改善強(qiáng)度的作用,陳艷平(2006)試驗(yàn)了土工格室碎石墊層-碎石樁復(fù)合地基的承載力與變形,土工格室在道路工程中的應(yīng)用以及對(duì)不均勻沉降的處理。Chen(2007)通過(guò)土工格室加筋擋墻模型試驗(yàn)研究了土工格室加固破壞機(jī)理。張孟金、白光亮進(jìn)行了土工格室防沙的風(fēng)洞試驗(yàn)研究。已有的試驗(yàn)研究及工程實(shí)踐表明,土工格室用于基床加固,能均化動(dòng)應(yīng)力在基床中的分布,減小基床產(chǎn)生的動(dòng)變形和加速度,顯著減少基床在重復(fù)荷載作用下的累積下沉,是目前用于基床加固較為有效的方法之一。本文通過(guò)分析鐵路軟弱基床病害現(xiàn)象與因素,以現(xiàn)場(chǎng)格室處治基床試驗(yàn)為基礎(chǔ),用三維有限元對(duì)土工格室處理軟弱基床的加固機(jī)理進(jìn)行研究分析。