土工織物耐久性及堤壩加筋機(jī)理的研究.pdf

1、本文介紹了土工合成材料應(yīng)用發(fā)展歷史以及在港口工程中土工織物應(yīng)用類型、范圍,簡要分析了土工織物材料種類、物理結(jié)構(gòu)、添加劑等內(nèi)部因素及紫外線、溫度、化學(xué)生物、氣候、機(jī)械磨損等外部因素對(duì)土工織物的耐久性與抗老化的影響,分析了土工織物耐久性及土工織物的研究現(xiàn)狀. 通過對(duì)長江界牌、漢江航道整治試驗(yàn)壩土工織物應(yīng)用工程實(shí)地取樣和收集國內(nèi)外已有的試驗(yàn)成果,分析了不同使用目的、不同材質(zhì)、織造類型對(duì)土工織物耐久性的影響,給出了工程上常用的土工織物的

2、耐久年限. 根據(jù)黃驊港防波堤土工織物加筋墊層孔隙水壓力消散、地基沉降、土工織物拉應(yīng)力、堤基土壓力等現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果,分析了土工織物加筋墊層拉應(yīng)力分布大小、特點(diǎn)以及與堤底地基的沉降關(guān)系.實(shí)測(cè)結(jié)果表明基底土壓力分布趨向均化,拉應(yīng)力發(fā)揮水平遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)拉力值,這對(duì)土工織物加筋墊層穩(wěn)定分析中如何考慮拉應(yīng)力大小提出了新的問題. 結(jié)合黃驊港防波堤實(shí)際工程,通過一組有、無土工織物加筋墊層及不同織物加筋條件的離心模型試驗(yàn)研究,分析了地基土質(zhì)點(diǎn)

3、運(yùn)動(dòng)位移場(chǎng)、孔隙水壓力的發(fā)展過程、地基表面的沉降或隆起以及堤壩軸對(duì)稱處織物的拉力.根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果探討了防波堤的填筑極限高度,研究了各種不同工況下地基的變形特性及穩(wěn)定性,對(duì)土工織物的加筋機(jī)理與加筋地基穩(wěn)定性作了分析和探討. 通過現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)離心模型試驗(yàn),可以得出: (1)土工織物加筋墊層通過改變防波堤-墊層-地基體系的固結(jié)應(yīng)力分布及地基表面的剪應(yīng)力分布,抑制堤基的不均勻沉降,減小側(cè)向位移,并能改善堤壩的穩(wěn)定性從而提高堤基的極限

4、承載力. (2)土工織物的加筋效果受織物鋪設(shè)寬度、強(qiáng)度、模量和界面強(qiáng)度等諸多因素的影響.一般鋪設(shè)寬度愈大、織物強(qiáng)度愈高,其加筋效果愈好.為了保證加筋效果的充分發(fā)揮,要求織物的強(qiáng)度及模量應(yīng)與砂墊層的界面強(qiáng)度相匹配. 土工織物加筋墊層所承受的力主要是由堤體產(chǎn)生的內(nèi)力,假設(shè)堤體產(chǎn)生的內(nèi)力部分由加筋墊層承擔(dān)(承擔(dān)比例為η<,1>),部分由地基承擔(dān),基于極限平衡理論條件,推導(dǎo)出了土工織物加筋墊層地基穩(wěn)定性分析公式.計(jì)算表明:圓弧滑