土工格室軟土地基路堤的加固設(shè)計in

1、土工格室軟土地基路堤的加固設(shè)計 G. Madhavi Latha* 印度科學(xué)研究所土木工程部 班加羅爾 560 012, （收稿 2010 年 9 月 17 日，接收 2011 年 5 月 19 日） 摘要 ：可用于土工格室堤防加固的設(shè)計方法是極少數(shù)。較早的兩種 方法和在本文所提出的并與他們相比的第三方法。 在第一種方法叫做 滑移線的方法， 所述土壤的塑性承載失效假定， 即土工格室層在軟土 中使用非對稱滑移線計算地基土。 第二種方法基于邊坡穩(wěn)定分析， 通 用邊坡穩(wěn)定性設(shè)計對基床路堤需要土工格室的強度。 在第三本文提出 的方法，土工格室加固是基于堤防平面應(yīng)變有限元設(shè)計的分析。 所述 土工格室層被

2、建模為一個等效的復(fù)合層用以改性強度和剛度值。 強度 和土工格室層的尺寸則估計需要承載能力或允許變形。 這三種設(shè)計方 法是通過設(shè)計實例相比較。 據(jù)觀察， 基于有限元模擬的設(shè)計方法是最 全面的，因為它解決了允許變形的問題，并給出完整的應(yīng)力、變形和 給定負(fù)載條件下路基的應(yīng)變行為。 關(guān)鍵詞：土工格室 ; 加強; 堤;軟基; 設(shè)計;復(fù)合模式;有限元 分析。 1.介紹 軟弱土壤堤防建設(shè)是許多巖土工程應(yīng)用中經(jīng)常遇到的問題， 如高 速公路，機(jī)場跑道堤防，堤防圍堵，洪水保護(hù)防洪堤，土壩和護(hù)堤。 高強度土工合成材料可用于各種軟土堤防加固穩(wěn)定化技術(shù)， 簡單，速 度更快，性價比高。利用土工格室用于加固軟弱土體堤防，近

3、年來已 經(jīng)獲得了不少人氣。 土工格室是三維土工合成材料， 用其裝滿泥土或 顆粒料，土工格室基礎(chǔ)層路基加固的重要優(yōu)點有： ?它充當(dāng)一個快速的建設(shè)工作平臺 ?它作為一個地基堤防的堅硬平臺，提升了均勻沉降。 ?它最大限度地減少施工時間，并減少了挖掘和換填成本。 ?它可以防止承載能力失效，減少過多的沉降和橫向變形。 ?它提供了短期和長期的堤防穩(wěn)定性。 對土工格室加筋土性能的文獻(xiàn)報道是很少，調(diào)查由巴瑟斯特和 Jarrett的（ 1988），詹納、（1988），Bush 等人。 （1990年），迪恩和 洛錫安（ 1990年），巴瑟斯特和 Karpurapu（ 1993年），Cowland 和黃 （1993

4、），巴瑟斯特和 Knigh（t 1998）Hendricker （ 1998），Krishnaswamy （2000），瑪達(dá)維 Latha和Rajagopa（l 2007），瑪達(dá)維 Latha（ 2008年） 等，可用于土工格室堤防防護(hù)的設(shè)計方法是很少。在本文中，基于土 工格室的有限元分析提出了堤防設(shè)計新方法， 該方法相比兩者的早期 方法相比較。 2.現(xiàn)有的設(shè)計方法 只有極少數(shù)研究人員探討了土工格室的設(shè)計方法。其中有些是給由 普易格和夏弗納（ 1986年），奧斯?。?1992）和利里丘蒂（ 1994年）。 但是，這些方法是根據(jù)坡面侵蝕控制應(yīng)用來設(shè)計土工格室。 據(jù)筆者的 了解，文獻(xiàn)報道只有兩個方

5、法設(shè)計土工格室強化支持軟粘土地基堤 防。第一種方法是 滑移線分析， 由詹納等人提出的方法（ 1988）。第 二種方法是基于 邊坡穩(wěn)定分析 ，通過瑪達(dá)維 Latha 等人提出（ 2006）。 2.1 滑移線法 詹納（1988）建議的用于設(shè)計土工格室堤防防護(hù)的方法。 在本設(shè)計中， 假設(shè)土壤承載力是塑性失敗而不是圓形滑動失敗， 這類故障是對于堤 防的預(yù)期，其寬度是地基土深度四倍以上。 Johnson和梅勒（ 1983） 的方法是在兩個粗糙的剛性地基土塊上加壓。 ，這是近似的軟土塊， 假設(shè)加壓在頂部的土工格室基床和在底部的硬層之間。 用這個模擬軟 地基土加固的一種非對稱滑移區(qū)域線。 這種設(shè)計的概念是，

6、 土工格室 施加在具有一定程度土工格室抑制作用的軟土塊上， 從而旋轉(zhuǎn)主應(yīng)力 的方向，最大剪切方向壓力也相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)，深推破壞面到地基。用一 個 15滑移線場來確定軟土的承載能力。滑動的結(jié)構(gòu)線和相應(yīng)的承 載壓力圖進(jìn)行了詳細(xì)討論（詹納等人， 1988）。基于滑動的土工格室 路堤典型的承載能力滑移線示于圖 1。 圖 1 土工格室路堤承載力滑移線圖 承載力圖通過從滑移線區(qū)的外緣向內(nèi)的“剛性端”的邊界，滑移區(qū) 域線定義為土工格室寬度和軟質(zhì)土層深度的比。 “剛性端 是詹納 （1988）所用的術(shù)語來表示土壤區(qū)，這不經(jīng)歷塑性應(yīng)變。因此，滑移 線字段用來定義限制可塑性的一個區(qū)域內(nèi)最大允許壓力分布。 格室墊層的拉伸

7、力由作用在地基上的應(yīng)力來確定。橫跨 剛性端 的 應(yīng)力分布，可以通過考慮旋轉(zhuǎn)來確定其中每個應(yīng)力場的邊界的剛性段 和弧形段。整個剛性端的平均壓力可被計算： 其中 P/Cu=在剛性端的末端的應(yīng)力場讀值 P=整個剛性端的平均應(yīng)力 I = （水平弧弦長旋轉(zhuǎn)） X = （水平弦長） D = 軟土層深度 這些條件說明， 弧弦長和計算的圖形表示跨剛性邊界平均應(yīng)力， 由 詹納等人（ 1988 年）和布什（ 1990）?，F(xiàn)在的容許承載力可以根據(jù)附 加應(yīng)力和承載力故障安全系數(shù)計算出來。 對于設(shè)計土工格室，考慮格室墊層內(nèi)顆粒土，但軟質(zhì)層有影響。在 元件中的應(yīng)力狀態(tài)可以從 Mohrcircle （詹納 1988）獲得。

8、 該構(gòu)件在水平應(yīng)力，由等式給出： 這里 n=垂直應(yīng)力。 T=界面的剪切應(yīng)力（ CU 在限制條件） F =土工格室填充材料摩擦角 主應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)在基床深度內(nèi)發(fā)生。 因此， 土工格室墊層預(yù)期拉伸強 度等于路堤防護(hù)水平應(yīng)力。 2.2 基于邊坡穩(wěn)定分析的設(shè)計 邊坡穩(wěn)定分析基礎(chǔ)上的堤防加固設(shè)計是由瑪達(dá)維 Latha 等開 發(fā)（2006）。這種方法使用通用坡度穩(wěn)定程序設(shè)計測算路堤需要的土 工格室墊層的強度。 土工格室進(jìn)行邊坡穩(wěn)定分析計算機(jī)程序需要堤防 坡幾何形狀尺寸、土工格室層高度、地基土深度、高剪切堤土的強度 參數(shù)和土工格室層數(shù)、地基土的性質(zhì)、孔隙水壓力系數(shù)，輸入超載壓 力的峰值。 該方案采用比紹普的方法

9、計算安全系數(shù)， 該程序會自動搜 索不同的判定滑動圓， 并給出了安全的最低因子和臨界滑動圓的中心 的坐標(biāo)。 該計算機(jī)程序的可靠性通過一些實例驗證來確保。 從程序?qū)?于這些問題得到安全系數(shù)與最低系數(shù)， 和通過繪制幾個試滑圓的圖形 化方法獲得的安全系數(shù)， 為每個使用常規(guī)方法獲得這些滑動圓的安全 系數(shù)。 為了設(shè)計堤下土工格室， 土工格室層被視為一層土壤粘結(jié)強度大于 包裹的土壤和比相同包裹的土壤更大的內(nèi)摩擦角。 這是因為，土工 格室由膜片提供全方位的土壤約束， ，土工格室側(cè)壁加強了土壤的表 觀凝聚力。運用漢高和吉爾伯特（ 1952 年），巴瑟斯特和 Karpurapu 提出的橡膠膜理論（ 1993 年）

10、分析土壤包圍在單個格室內(nèi)三軸承壓 時的內(nèi)聚強度。 同樣的分析延伸為多個土工格室，并且也用于通過 Rajagopal等制成的土工格室。 （1999 年），瑪達(dá)維 Latha（2000）和 瑪達(dá)維 Latha 和穆爾蒂（ 2007年） 由膜片應(yīng)力產(chǎn)生的附加圍壓可以寫成（漢高和吉爾伯特 1952年）： a=軸向應(yīng)變 c=圓周應(yīng)變 D0=初始直徑 D =在 a 的軸向應(yīng)變的樣品的直徑 M = 膜片的模量 上面的等式用于計算由于土工格室的附加圍壓加固，使用參數(shù)如 下。 D0 作為土工格室的初始直徑。土工格室展開不是圓形，形狀是 三角形。土工格室的三角形等效直徑可通過等同的圓來獲得。 M 是在 軸向應(yīng)變

11、A 的土工格室的材料的模量， 可以從土工格室寬幅拉伸強 圖 2 土工格室加固強度提高的莫爾圓的計算 表觀粘結(jié)強度和附加圍應(yīng)力之間的關(guān)系由于可以通過土工格室增 強土壤樣品繪制圓莫爾圖獲得， 圖 2 所示，工格室墊層附加粘結(jié)強度 可根據(jù)下式（ Rajagopal 等 1999）獲得： 在（4）求 3 的值，代入等式（ 5），我們將得到土工格室約束土 壤產(chǎn)生的凝聚力。 這個附加的粘結(jié)強度被添加到原始在土工格室包封 土壤的內(nèi)聚強度以獲得土工格室墊層（ Cg）的內(nèi)聚強度。初步設(shè)計的 問題，如筑堤土中的堤防的幾何形狀、地基的性質(zhì)給出，我們可以通 過試驗值用邊坡穩(wěn)定分析土工格室墊層， 并確定得到的設(shè)計值所需

12、土 工格室墊層內(nèi)聚強度的安全系數(shù)。 從這個粘結(jié)強度， 我們可以計算出 土工格室的高度、 土工格室的壁厚和土工格室軸向應(yīng)變的展開尺寸的 假設(shè)值。這種設(shè)計方法已通過驗證， 土工格室支持模型堤防的情況下， 在實驗室建立了不同格室的展開尺寸大小、 不同的土工格室高度； 瑪 達(dá)維 Latha 等制成不同土工格室和沙子和粘土填充材料、土工格室墊 層（2006）。，在模型試驗與附加壓力下，作為一個在邊坡穩(wěn)定分析得 到的安全因素是很好達(dá)成一致， 可以觀察出導(dǎo)致路堤失敗所需的最大 附加壓力。 2.3 基于有限元分析提出的設(shè)計 采用有限元法對加筋土路堤的穩(wěn)定性分析是研究人員羅伊等人早 前嘗試（ 2009 年）。根

13、據(jù)實驗室的實驗中，瑪達(dá)維 Latha（ 2000）提 出了土工格室包裹砂等效復(fù)合模式。后來 Rajagopal等人（ 2001）驗 證使用的土工格室支持模型試驗等效復(fù)合模型路堤上的軟粘土層構(gòu) 成。在此模型中， 在土壤中的內(nèi)聚力與通過土工格室對土壤圍壓的增 加值 在上一節(jié)中 Eq（ 5）給出。土工格室包封土壤的等效剛度涉及 未增強土壤的剛度， 土工格室的材料和相互作用的割線模量， 其表示 在多個格室格子間的相互作用?；谕凉じ袷野馍叭S加壓試驗， 瑪達(dá)維 Latha（2000）和 Rajagopal 等（2001）提出了以下非線性經(jīng)驗 公式來表達(dá)土工格室加固砂（例如）的楊氏模量，所述土工格室的

14、材 料的割線模量和無筋砂（ Ku）的楊氏模量的參數(shù)。 其中 Pa =大氣壓， M = 土工格室材料割線模量，千牛 /米； 3= 圍壓。 在上述公式中模數(shù)的參數(shù)對應(yīng)于雙曲線參數(shù)，鄧肯和昌（ 1970）提 出的模型。對于 Eq（6）給出的任何土工格室的等效模數(shù)平均值，可 以通過簡單的替換來獲得模量 （M ）。 M 值應(yīng)相應(yīng)于土工格室的拉伸 載荷 - 應(yīng)變曲線中 2.5平均應(yīng)變的值。 該中心所述土工格室墊的周 向應(yīng)變?yōu)?2.5，典型檢測點通常為約 30至 35的基腳寬度處 （瑪 達(dá)維 Latha 等人的早期研究的量級 2008年），此應(yīng)變被認(rèn)為是在土工 格室的平均周向應(yīng)變，而土壤的圍壓會因土工格室包

15、裹而增加。 要設(shè)計一個土工格室路堤，路基應(yīng)模擬一個有限的元。土工格室 墊層尺寸的確定， 可以使用在前面的章節(jié)中討論的復(fù)合模型模擬具有 同等的強度和剛度。 路堤的壓力效應(yīng)會給路基的承載能力和下面路基 的相應(yīng)沉降、毗鄰路基地面的隆起、 斜坡的橫向變形。 通過對比確定： 可以改變土工格室墊層的尺寸和強度達(dá)到設(shè)計的要求， 以獲得所需的 允許荷載范圍內(nèi)的變形能力。 有限元設(shè)計方法的優(yōu)點在于可以得到路 堤所承受的應(yīng)力和變形的完整曲線， 這在所描述的其它兩種設(shè)計方法 是不可能的。 要驗證土工格室軟粘土地基設(shè)計的有效性，實驗室通過 Krishnaswamy 等（ 2000）所建立的實物模型，使用有限元分析的模

16、 擬和結(jié)果進(jìn)行了比較。 該軟地基土路基和土壤的特性有限元分析顯示 在，在 GEOFEM 項目（ Karpurapu和 1993年巴瑟斯特）采用有限元 程序，不同的土工格室坡面的橫向變形比較的縱橫比顯示于圖4，寬 高比被定義為土工格室高度（ h）與格室的等效直徑（ D）的比例。 土工格室包裹是三角形的， 等效直徑由等同于三角形面積相當(dāng)?shù)膱A獲 得。在這些模型試驗中， 格室的直徑保持恒定為 225 毫米和土工格室 墊層的高度是變化的，以獲得格室的不同高寬比。橫向變形恒定，因 為該模型試驗在試驗鋼槽進(jìn)行， 因此堤腳點是受硬質(zhì)基體包裹體的影 響，而堤是可以橫向方向自由移動。 這些結(jié)果證實該復(fù)合有限元模型

17、 能夠獲到土工格室很好的加固堤防的變化，可放心用于設(shè)計中。 圖 3 土工格室路堤的實驗室模型( Krishnaswamy ， 2000) 圖 4 不同的土工格室路堤的實驗室模型的比值( D/ h )的比較 3.設(shè)計實例 在超過 6米厚的軟粘性土上，設(shè)計建造一個高 6 米、無需排水的、 抗剪強度 15 千牛 /平方米的路堤。堤的橫截面示于圖 5. 中，要求抗 剪強度 20 千牛/平方米，設(shè)計出適合這種要求的土工格室。 圖 5 設(shè)計實例中的路基橫斷面 3.1 基于滑移線方法的設(shè)計 路堤基底寬 =66 米 土工格室寬度 = 66米 - 4 米（兩側(cè)偏移 2米） =62 米 土工格室寬度 /軟土層的深

18、度 =62/6=10.33 根據(jù)應(yīng)力曲線圖， P /Cu= 12（從詹納 1988年和布什 1990 講解中的圖 表中獲?。?跨剛性端的平均壓力 P=12Cu+1Cu=13Cu 因此，根據(jù)路基承載能力繪出的對稱的半邊路堤斷如圖6。 圖 6 承載力圖設(shè)計實例 允許壓力 20 千牛/平方米對稱路堤的計算如下： 土工格室墊層上的路基的重量負(fù)荷（壩頂寬 18米，基部寬 28 米，高 4米）=（18 +28）/2419 =1748千牛/米； 土工格室插入路基部分的重量負(fù)荷（基寬 33m 和高度 2 M ）=332 19 =1254千牛 /米； 允許負(fù)載峰值（長 18米）= 1820=360千牛/米。 半

19、邊路堤荷載（包括附加） =總負(fù)荷 =1748+1254+360=3362千牛/米； 從壓力圖得到承載能力，千牛 /米：65.71Cu+（5.71+12） /2CU 5.71+7.513CU=304.43CU 為平衡所需要 Cu=3362/304.43=11.04千牛 /平方米 實際取值： CU= 15 千牛 /平方米 針對承載力的安全系數(shù) = 15/11.04=1.35（一般需要 1.25）。因此，是安 全的 對于土工格室設(shè)計，考慮格室墊層中的土壤顆粒構(gòu)件在軟質(zhì)層的相 互影響，在構(gòu)件中可承受的應(yīng)力狀態(tài)可以從 Mohrcircle 詹納（ 1988） 闡述的結(jié)構(gòu)中獲得： 構(gòu)件的水平應(yīng)力 h=n-

20、2x， =界面的剪切應(yīng)力 =限制條件下的 CU=11.04 千牛 /平方米； 堤壩的最高部分 n=619+20=134千牛/平方米 ; =40土工格室填充材料（土壤填充參數(shù)） 方程 Eq（3）計算出的 X=51.36 千牛頓/米 2； h=n 2X=134 - 251.36=31.28千牛 /平方米。 主應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)發(fā)生在格室墊層深層。因此，格室墊層需要強度 =31.28 千牛 /米。因此，長期抗拉強度超過 31.28 千牛 /米的土工格室墊層與 應(yīng)用于高度 1 米左右的路堤加固； 底層用土工格柵， 在設(shè)計中該格柵 層的強度不會考慮， 這個土工格柵基礎(chǔ)方便土工格室層的鋪設(shè)， 增加 了土工格室墊層

21、的剛性和橫向約束軟土層的作用，提高了安全性。 3.2 基于邊坡穩(wěn)定分析的設(shè)計 無加筋路堤的邊坡穩(wěn)定分析 圖 5，最小因子安全性為 0.83。無加筋 邊坡穩(wěn)定分析的滑動破壞的路堤，如圖 7。 對于土工格室填充材料 =40（土壤填充） 土工格室墊層的高度 = 1 M ； 土工格室層的內(nèi)摩擦角 40； 圖 7 設(shè)計實例：無加筋路堤邊坡穩(wěn)定分析 通過開展與土工格室層的凝聚力試驗值邊坡穩(wěn)定分析，所需 2.0 安全系數(shù)，獲得土工格室墊層（ Cg）的內(nèi)聚強度為 28 千帕，土工格 室路堤的邊坡穩(wěn)定分析滑動破壞線見圖 8。 圖 8 設(shè)計實例：土工格室的邊坡穩(wěn)定分析路堤 由于填充土壤是粘性的，土工格室加固后產(chǎn)生

22、了更大的內(nèi)聚力 （Cr）為 28 千帕，對于 =40， kp為 4.59。將 Cr的值和 Kp= 0 和 4.59代入式 Eq（7），獲得 3=26千帕。 假定土工格室的直徑為 1m，從而得到為 1的縱橫比（ H / D 0）， 替代 3，D0，考慮在式（ 4）中土工格室擋墻軸向應(yīng)變 2.5，M 取值為 1000千牛/米。因此， 1 米的高度和土工格室張開的尺寸與土 工格室墊層、土工格柵制成具有在 2.5的應(yīng)變時割線模量（ M ）為 1000 千牛 /米可以用于加固路堤。極限抗拉強度約 40 千牛 /米雙向格 柵通常納入本范圍（穆拉利克里希納和瑪達(dá)維 Latha 2007）。 3.3 基于有限

23、元分析的設(shè)計 在圖 5 中所示的堤，是模擬在有限元分析中所討論的在有限元程序 GEOFEM 前面幾節(jié)提出的方法。土工格室墊層為作為模型，就像任 何土層的等效復(fù)合層， 這種建模方法在模擬兩種剛度和土工格室包裹 土強度相當(dāng)不錯， 這些在軟土地基和土工格室層之間界面， 也是填土 和土工格室層之間零厚度界面，注意事項 4所述的古德曼（ 1968）描 述，考慮在其中計算出的零厚度連續(xù)構(gòu)件相對應(yīng)的節(jié)點位移， 分別在 兩側(cè)與節(jié)點分別生成有限元網(wǎng)格， 通過共同的元素連接。 這些構(gòu)件的 剪切剛度最初定義為非常高（ 106 千帕 /米），以確保在節(jié)點任一側(cè)界 面的位移的兼容性。土壤和鋼筋之間界面的剪切剛度是使用粘

24、型配 方，其中假設(shè)模擬時的剪切應(yīng)力是小于由 Mohr-Coulomb 模型中定義 的剪切強度。一旦剪切應(yīng)力達(dá)到界面的剪切強度（ f），剪切剛度降低到一個小的值，該值小于初始值 1000 倍，以允許加強和土壤之間 的相對運動。在整個分析中剛度在高值（ 106 千帕/米）保持恒定以確 保節(jié)點在垂直方向上的連續(xù)性，這些構(gòu)件不允許拉伸應(yīng)力產(chǎn)生。 軟地基土的本構(gòu)關(guān)系， 并在路基土使用摩爾庫侖理想彈塑性屈服 面與非關(guān)聯(lián)流動數(shù)值模擬規(guī)則，平均楊氏模量（ E）和土壤的泊松比 （）被取為 1 兆帕和 0.45，值是 15 千帕的內(nèi)聚力時的合理值 （ US1990年工程兵部隊， EM 1110-1-1904）。這

25、些值取為 60 兆帕和 0.3為路基填充土，對于 M 的任何試驗值，工格室層的楊氏模量的值 可使用公式（ 6）計算，取最小圍壓作為土工格室層主應(yīng)力的中心線。 土工格室填充土模量取值為 1000，這是根據(jù)簡布（ 1963）選擇中粗 砂取值的。路基用割線模量 500千牛/米和 1000千牛土工格室沿著無 筋路堤示于圖 9，坡腳附近的橫向變形示于圖 10。 圖 10 坡腳附近的橫向變形設(shè)計實例 圖 9 路堤下方的沉降設(shè)計實例 從圖 9 中觀察，無筋路堤在建筑末端沉降約 1 m，當(dāng)用 2.5延伸率 時割線模量 500 千牛/米的土工格室加固路堤時， 沉降降低至 0.46 米。 當(dāng)土工格室材料的割線模量

26、提高到 1000 千牛/米，在施工完工時的沉 降為 0.28 米，這將小于路堤總高度的 5，按照美國陸軍工程兵團(tuán) （ UFGS-357313，2008）中給出的參考數(shù)據(jù)， 這被視為極限沉降狀態(tài)。 因此，建 議高 1 米的軟土路基需要用一層正割模量大于或等于 1000 千牛/米的土工格室填充土加強，以控制路基施工過程中的壓力增加 時路堤下方的沉降。 如圖 10 觀察， 正割模量 1000 千牛 /米的土工格室層可以有效地 減少坡腳附近的橫向變形。 正如前面所提到的， 這個模量對應(yīng)于具有 極限抗拉力約 40 千牛 /米的雙向格柵。 4討論 通過設(shè)計實例說明，本文所討論了所有三種路基土工格室加固方

27、法。然而，每個方法有其自身的優(yōu)勢和局限性。基于滑移線的方法， 相比于其他兩種方法是非常復(fù)雜的， 因為它需要滑移線的建立， 每個 路堤的跨度和剛性端承載力的計算。 第二種基于對邊坡穩(wěn)定分析的方 法是三個中最簡單的，因為，它只是需要用一層土進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性， 用其屬性取代土工格室墊層來確定任何標(biāo)準(zhǔn)程序使用的土工格室尺 寸和材料?；诘谌椒?，有限元模型是最全面的，因為它具有完整 的路堤模擬變形、 應(yīng)力和在路堤任何位置可以用這個方法獲得的剪切 應(yīng)變。此外，該方法包括：基于給定的路堤高度允許的沉降設(shè)計，這 不是其他兩種方法可解決的。 種方法的限制是有限元模擬需要通過實 驗室測定土壤和土工格室材料的準(zhǔn)確特

28、性參數(shù)。關(guān)于結(jié)果的準(zhǔn)確性， 所有這三種方法都給予基本相同的范圍， 在做出特定的假定， 設(shè)計輸 出有限元分析、滑移線法，邊坡穩(wěn)定分析可用于初步設(shè)計，同樣可以 通過有限元研究， 用其完整的變形分析和驗證剪切應(yīng)變下可能發(fā)生的 沉降。 5.結(jié)論 本文提出基于有限元模擬的土工格室加固堤防的設(shè)計新方法。 這 種方法和兩個現(xiàn)有的方法的比較：滑線法，邊坡穩(wěn)定分析方法。在路 基軟土的設(shè)計實例中使用了所有上述三種方法， 這三種方法都有相對 優(yōu)勢和局限性。 這三種方法給出了幾乎類似的結(jié)果。 滑移線的方法相 對于其他兩個方法非常復(fù)雜， 邊坡穩(wěn)定分析方法簡化的很多， 是基于 對邊坡失穩(wěn)安全系數(shù)， 這可能不是很關(guān)鍵。 基

29、于有限元模擬的設(shè)計方 法是最全面的， 因為它解決了許可變形問題， 也給出了路基的完整的 應(yīng)力、變形和給定負(fù)載條件下應(yīng)變行為。有人建議： 滑移線和邊坡的 穩(wěn)定性方法應(yīng)用于初步設(shè)計，通過有限元模擬方法進(jìn)行驗證。 參考資料 巴瑟斯特， R.J.和賈勒特， P.M。 （1988 年），“在泥炭地緣復(fù)合床的 大型模型試驗路基”，交通運輸研究記錄 1188，交通運輸研究 委員會。華盛頓哥倫比亞特區(qū)， 28-36。 巴瑟斯特， R.J和 Karpurapu，R.（1993），“土工格室加固顆粒的大型 三軸壓縮試驗土土力測試” 。 J，16（3），296-303。 巴瑟斯特， R.J.和騎士，文學(xué)碩士（ 19

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