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E q （5）給出。土工格室包封土壤的等效剛度涉及未增強(qiáng)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，所述土工格室的材料的割線模量和無筋砂（K u ）的楊氏模量的參數(shù)。 其中P a =大氣壓， M =土工格室材料割線模量，千牛/米； σ3=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E q （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)?.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(qiáng)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(qiáng)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。 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(qiáng)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(qiáng)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 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）/2×4×19 =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 ）=33×2×19 =1254千牛/米； 允許負(fù)載峰值（長18米）= 18×20=360千牛/米。 半邊路堤荷載（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：6×5.71C u +（5.71+12）/2×C U × 5.71+7.5×13C U =304.43CU 為平衡所需要Cu=3362/304.43=11.04千牛/平方米

運(yùn)用RS 和GIS 技術(shù)來分析煤礦采空塌陷區(qū)的分布、擴(kuò)展規(guī)律, 大大提高了工作效率, 節(jié)省了工程費用。提高可行性研究階段成果的質(zhì)量, 是高速公路特殊路段工程可行性研究中的一個有效技術(shù)手段。 (2) 在運(yùn)用RS 和GIS 技術(shù)中, 必須充分考慮和分析相關(guān)的地質(zhì)資料, 要多技術(shù)、多手段綜合分析。 (3) 在具體分析應(yīng)用過程中, 要選取有典型代表性的自然現(xiàn)象, 充分利用RS 和G RS 技術(shù)的優(yōu)勢, 對這些信息進(jìn)行深入的分析和處理, 這樣才能得到科學(xué)準(zhǔn)確的結(jié)論。 (4) RS 和GIS 技術(shù)在高速公路建設(shè)中有非常廣闊的應(yīng)用前景, 雖然目前國內(nèi)在高速公路建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用還處于初步階段, 但鑒于該方法的科學(xué)性、實用性和經(jīng)濟(jì)性, 在類似工程中可普遍采用。 參考文獻(xiàn): [1]　羅玲1對近年來主要科技期刊有關(guān)G IS 論文的統(tǒng)計分析[J]1 所以分析得到的塌陷積水區(qū)擴(kuò)展面積以及線路跨越塌 陷積水區(qū)的長度都比實際塌陷區(qū)數(shù)字小。在塌陷積水區(qū)擴(kuò)展分析中, 雖然所使用的遙感影像都是9月份圖像, 在時相上具有相似性, 但由于時間跨度大, 年氣象條件差異也大, 所以塌陷積水區(qū)分布和擴(kuò)展數(shù)據(jù), 都需要根據(jù)這期間實際水文和氣象觀測數(shù)據(jù)來進(jìn)行校正。在塌陷積水區(qū)遙感分析中, 所使用的遙感圖像分辨率較低, 影響了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性, 在后續(xù)線路詳細(xì)設(shè)計中, 可以使用現(xiàn)勢性好的高分辨率遙感圖像如IK onOS (1m ) 或航空攝影影像。3　結(jié)論 (1) 在高速公路特殊路段的工程可行性研究中, 測繪科學(xué), 2002, 27(2) 1 [2]　羅曉燕1“3S ”結(jié)合在地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]1鐵路航測, 1997(1) 1 [3]　江東, 王建華, 陳佩佩, 等1RS 、G IS 技術(shù)在煤礦地質(zhì)災(zāi)害預(yù) 測中的應(yīng)用[J]1遙感信息, 1999, 19(6) 1 [4]　孔金玲1基于G IS 技術(shù)的公路選線多方案綜合評價[J]1武漢 測繪科技大學(xué)學(xué)報, 1999, 24(3) 1 (上接第39頁) 板結(jié)構(gòu), 提高墊層本身承載力, 并將 上部荷載應(yīng)力擴(kuò)散到更大范圍。 (2) 減小地基沉降及不均勻沉降。土工格室加筋墊層整體性增強(qiáng), 加筋墊層的土Ο梁作用使土體一定深度內(nèi)豎向附加應(yīng)力有所減小, 使應(yīng)力在斷面上分布更均勻, 以減小不均勻沉降量, 特別對新老路拓寬段能發(fā)揮有效作用。 (3) 土工格室的施工應(yīng)保證格室內(nèi)填土的壓實, 為此, 填料最好為粗骨料, 且要有良好的級配, 最大粒徑不超過5cm 。土工格室比較適合于淺薄層軟土地基的加固, 對于深厚層軟土地基(有硬殼層) 當(dāng)填土較高時, 應(yīng)適當(dāng)延長預(yù)壓時間, 以減小工后沉降。 (4) 土工格室為近年來新研制的土工復(fù)合材料, 土工格室加筋墊層的作用機(jī)理、設(shè)計方法等有待于進(jìn)一步深入研究。 參考文獻(xiàn): [1]　朱湘, 黃曉明, 鄧學(xué)均1土工格柵加筋路堤機(jī)理分析[J]1公 路交通科技, 2002(1) 1 [2]　歐陽仲春1現(xiàn)代土工加筋技術(shù)[M]1北京:人民交通出版社, 19911 [3]　Jewell R A 1S oil Rein forcement W ith G eotextiles [M]1London :CIRI Ο A , 19961 [4]　交通部第一公路勘察設(shè)計院1公路軟土地基路堤設(shè)計與施工技 術(shù)規(guī)范(JT J017Ο96) [S]1北京:人民交通出版社, 19971 [5]　蔡美峰主編1巖石力學(xué)與工程[M ]1北京:科學(xué)出版社,

山東聯(lián)祥工程材料有限公司，公司位于馳名中外的“五岳之首”——泰安，周邊風(fēng)景秀麗，環(huán)境優(yōu)雅，西距中國肥桃之鄉(xiāng)30公里，南距文化名城孔府（曲阜）70公里，西距歷史古跡梁山50公里，北距省城濟(jì)南國際機(jī)場80公里，周邊與濟(jì)青、京滬、京福高速公路及104國道相連接，交通十分便利，通訊發(fā)達(dá)。
山東聯(lián)祥工程材料有限公司是專業(yè)從事土工合成材料及新型復(fù)合材料生產(chǎn)、研發(fā)的高科技民營企業(yè)；是“中國土工合成材料工程協(xié)會”會員單位。公司占地40000平方米，注冊資本5080萬元，年產(chǎn)土工合成材料及新型復(fù)合材料4000噸，年銷售收入1.2億元，利稅800萬元?，F(xiàn)有員工300余人，其中具有高中級以上職稱的專業(yè)技術(shù)人員30名，擁有德國卡爾邁耶（KARL MALIMO）高速“拉舍爾”經(jīng)編機(jī)、瑪里莫（MALIM0）多軸向織機(jī)、道尼爾織機(jī)，并掌握門澤爾公司涂層技術(shù)。
山東聯(lián)祥工程材料有限公司主要產(chǎn)品包括：抗裂貼，防裂貼，貼縫帶，鋼塑土工格柵，玻纖土工格柵，雙向塑料格柵，單向塑料格柵，滌綸土工格柵，PP焊接格柵，聚酯玻纖布，三維植被網(wǎng)，土工布，土工膜，排水板，土工格室，軟式透水管，塑料盲溝，膨潤土防水毯及多種新型復(fù)合材料。產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍事、化工、石油；公路、鐵路、機(jī)械、水利、電力、水土保持及環(huán)境綠化與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域，產(chǎn)品受到工程界專家及廣大用戶的一致好評，并受到國內(nèi)外有關(guān)專家的認(rèn)同和贊譽(yù)。公司與全國十幾家科研院所及大專院校建立了密切的協(xié)作關(guān)系。
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