土工格室加筋土處理橋頭跳車技術(shù)及數(shù)值分析研究

　　摘要

　　橋頭跳車現(xiàn)象是高速、一級等高等級公路常見的工程問題之一，也是世界交通工程難題。隨著社會進(jìn)步與發(fā)展，高速公路已成為現(xiàn)代化建設(shè)不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施，如果橋臺臺背回填土不適當(dāng)?shù)靥幚?，容易?dǎo)致橋頭跳車現(xiàn)象的發(fā)生。橋頭跳車在各等級公路中潛在危害極大，不僅影響乘車的舒適性，而且降低了行車的安全性，并使得橋頭路面加速破壞，增加路橋維護(hù)成本，帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會不良影響。因此，如何有效地進(jìn)行橋臺臺背回填土處治、有效控制橋頭跳車、保證公路交通安全正常、高速運(yùn)營已引起全球的關(guān)注。 目前有機(jī)高分子土工合成材料在工程中廣泛應(yīng)用，土工格室是土工合成材料中具有較好力學(xué)性能的新型材料。本文針對如何防治橋頭跳車技術(shù)開展研究，首先對土工格室加筋處理橋頭跳車問題進(jìn)行力學(xué)分析，研究利用土工格室材料的特點(diǎn)和性能，考慮土工格室的水平剪應(yīng)力作用，計(jì)算水平剪應(yīng)力作用下的地基內(nèi)部應(yīng)力場和位移場，在此基礎(chǔ)上分析土工格室加筋臺背填土減小差異沉降的力學(xué)機(jī)理。本文通過理論計(jì)算，分析了有無土工格室加筋的橋臺路基沉降及變化規(guī)律，計(jì)算結(jié)果分析表明，路基沉降是引起不均勻沉降的重要原因，合理的加筋能減小路基與橋臺之間臺階沉降。通過應(yīng)用ABAQUS對橋臺路基沉降的有限元數(shù)值計(jì)算分析表明：路基沉降量隨著加筋層數(shù)的增加而減小，起到了減小差異沉降的作用;優(yōu)化設(shè)計(jì)的加筋層間距能有效降低經(jīng)濟(jì)成本;錨固橋臺深度對沉降有一定的影響;在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，優(yōu)化選用橋臺材料可有效控制橋臺和路基的協(xié)調(diào)變形;保證土工格室橋臺的有效錨固才能更好的發(fā)揮加筋作用;土工格室加筋對沉降影響效果明顯。 本文通過結(jié)合土工格室加筋處理橋頭跳車技術(shù)應(yīng)用方法的研究，可有效降低橋臺路基的沉降差異，滿足規(guī)范要求，推遲了橋頭跳車現(xiàn)象發(fā)生時(shí)間，減少交通工程維修成本，從而為這類工程建立了科學(xué)合理的定性或定量理論計(jì)算和數(shù)值分析方法，可有效提高其設(shè)計(jì)計(jì)算與分析水平。

　　出版源

　　《青島理工大學(xué)》 , 2013