废旧轮胎与土工格室加筋路堤边坡性能研究

发布时间：2017-04-01 16:10

  本文关键词：废旧轮胎与土工格室加筋路堤边坡性能研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：最近几年,在实际路堤工程中,因路堤承载力不足而失稳破坏带来巨大损失的交通事故屡见不鲜,因此,如何提高路堤承载力及稳定性成了一个急需解决的问题。土工合成材料加筋技术已经成为国内外解决路堤承载力不足及稳定性较差的主要方法之一。土工格室和废旧轮胎均具有良好的抗拉、耐久、耐腐、施工方便等优良性能,是用于加筋路堤的优良土工合成材料。通过大型土工直剪仪分别对素土、废旧轮胎条、双向土工格栅、三向土工格栅加筋土在不同垂压下进行直剪,对比几种筋材的加筋效果,并研究分析其加筋机理。试验结果表明:加筋土的抗剪强度明显大于素土的抗剪强度,筋材的加筋效果显著;三向格栅加筋效果优于双向格栅,废旧轮胎条与双向格栅的加筋效果较为接近;加筋土的内摩擦角与素土基本接近,而黏聚力提高显著,加筋土主要是通过提高黏聚力提高抗剪强度。在研究加筋路堤性能时,通过大型模型箱分别对废旧轮胎、土工格室、废旧轮胎-土工格室复合加筋路堤进行试验研究分析。根据模型试验及其相应的研究分析得出以下结果:加筋路堤能够有效改善路堤的性能,尤其是在提高承载力和增强稳定性方面,分析其原因主要是加筋增大了路堤的刚度和整体性;废旧轮胎加筋路堤的性能优于土工格室加筋路堤;路堤的承载力及稳定性随相对密实度的增加而增加;废旧轮胎和土工格室加筋路堤承载力比率随路堤相对密实度的增加而减小;土工格室加筋路堤边坡承载力与首层土工格室埋置深度、层间距的关系均是随其设置值的增大呈现出先增大后减小的规律,二者较优值均是10cm;加筋路堤边坡承载力及其稳定性随筋材层数逐渐增大,但承载力增加幅度却不断减小;废旧轮胎-土工格室复合加筋效果优于土工格室单一加筋;加筋路堤不但能够有效降低不均匀沉降,同时对侧向位移的分布也有显著影响,虽然素土和加筋路堤的侧向位移均是随路堤深度增加表现出先增大后减小的规律,但加筋路堤的侧向位移明显小于素土路堤;加筋路堤对附加应力影响也非常明显,由于加筋扩大了附加应力的扩散角,故与素土路堤相比,加筋路堤有效的降低了附加应力的峰值强度,使附加应力分布变的较为均匀。
【关键词】：加筋路堤 废旧轮胎 土工格室 承载力 稳定性
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 土工合成材料的概述9-10
• 1.2 加筋土的概念和作用10-12
• 1.3 国内外对加筋土的研究现状12-13
• 1.4 本课题的研究背景和意义13-14
• 1.5 本课题的研究方法与内容14-16
• 第2章 废旧轮胎条与格栅加筋土剪切性能研究16-26
• 2.1 前言16
• 2.2 直剪试验原理16-17
• 2.3 试验仪器、材料和方法17-20
• 2.3.1 试验仪器17-18
• 2.3.2 试验材料18-20
• 2.3.3 试验方法20
• 2.4 试验结果及加筋机理分析20-25
• 2.4.1 试验结果20-24
• 2.4.2 加筋机理分析24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 单层废旧轮胎与土工格室加筋路堤性能研究26-45
• 3.1 前言26-27
• 3.2 试验仪器、材料和方法27-29
• 3.2.1 试验仪器27-28
• 3.2.2 试验材料28
• 3.2.3 试验方法28-29
• 3.3 试验结果及分析29-35
• 3.3.1 加筋对承载力和沉降量的影响29-31
• 3.3.2 加筋对附加应力的影响31-33
• 3.3.3 加筋对位移的影响33-35
• 3.4 加筋机理及稳定性分析35-37
• 3.5 单层加筋地基承载力理论分析37-43
• 3.5.1 素土地基承载力理论37-38
• 3.5.2 土工格室加筋地基承载力38-41
• 3.5.3 废旧轮胎加筋地基承载力41-43
• 3.6 本章小结43-45
• 第4章 多层格室与轮胎-格室复合加筋路堤对比研究45-66
• 4.1 前言45
• 4.2 试验仪器、试验材料和方法45-47
• 4.2.1 实验仪器45-46
• 4.2.2 试验材料46
• 4.2.3 试验方法46-47
• 4.3 试验结果及分析47-53
• 4.3.1 埋深影响47-48
• 4.3.2 层间距影响48-49
• 4.3.3 层数的影响49-51
• 4.3.4 格室与轮胎-格室加筋路堤的对比51-53
• 4.4 多层加筋对附加应力场的影响分析53-56
• 4.4.1 格室与轮胎-格室复合加筋的附加应力场对比53-54
• 4.4.2 筋材层数对附加应力场的影响分析54-56
• 4.5 多层加筋对位移场的影响分析56-60
• 4.5.1 格室与轮胎-格室复合加筋的位移场对比56-57
• 4.5.2 筋材层数对位移场的影响分析57-60
• 4.6 路堤稳定性及地基承载力分析60-65
• 4.6.1 稳定性分析60-63
• 4.6.2 多层加筋地基承载力理论分析63-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第5章 结论与展望66-69
• 5.1 结论66-67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-74
• 致谢74-75
• 附录 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研项目75

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