土工格柵處理軟土路基的有限元分析及沉降預(yù)測研究.pdf

1、論文首先論述了土工格柵作為一種工程加固材料的主要物理力學(xué)特性以及其加筋機(jī)理研究的現(xiàn)狀，介紹了土工格柵處理軟土路基的各種計算方法。隨后通過土工格柵在砂礫料和粘性土中的拉拔試驗，分析了土工格柵界面摩擦特性的影響因素，并且通過現(xiàn)場試驗監(jiān)測數(shù)據(jù)分析了土工格柵在實際工程中的應(yīng)用特性。采用有限元軟件PLAXIS對土工格柵處理軟土路基進(jìn)行模擬分析，探討了路基路堤填筑高度、土層條件、加筋與否等因素對高速公路路基沉降的影響規(guī)律。利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對土

2、工格柵處理軟土路基沉降進(jìn)行預(yù)測分析。本文的主要內(nèi)容如下：
　　 1、通過室內(nèi)拉拔試驗，研究分析了土工格柵界面摩擦特性的影響因素，發(fā)現(xiàn)土工格柵與砂礫的摩擦系數(shù)大于與粗砂的摩擦系數(shù)，說明砂礫的加筋效果比粗砂的要好，因而在實際工程中宜優(yōu)先選用，而在考慮土工格柵作為加筋材料時，必須考慮與填料的相互作用。通過現(xiàn)場試驗研究，發(fā)現(xiàn)由于土工格柵具有應(yīng)力擴(kuò)散的能力，其可以有效提高軟土路基的整體強(qiáng)度，減少不均勻沉降，減少路基路堤堤腳的水平位移，提高

3、邊坡的穩(wěn)定性。
　　 2、通過有限元分析計算，發(fā)現(xiàn)土工格柵對路基的加筋處理效果明顯，土工格柵對路基的側(cè)向位移明顯起到了一個限制作用。同時土工格柵可明顯地改變路基中的應(yīng)力場，土工格柵的加筋約束作用使路基路堤填土受到的水平應(yīng)力得到大的提高，改善路基土體的受力狀態(tài)，提高了路基的整體強(qiáng)度，減小路基的不均勻沉降。并且土工格柵還可以明顯的提高路基邊坡的安全系數(shù)，使路基更加安全可靠。另外，有限元分析表明，一層土工格柵加筋路基比未加筋路基的整體

4、性和抗滑動能力提高很多，但較兩層土工格柵加筋路基差較多，因此在高填方路基工程中，盡可能采用兩層及兩層以上土工格柵進(jìn)行處理。
　　 3、建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的沉降預(yù)測模型，通過對實測沉降的訓(xùn)練，獲得沉降與各影響因素之間復(fù)雜的非線性關(guān)系。與傳統(tǒng)的曲線擬合法相比，不必事先人為地假定沉降發(fā)展模式，最大限度地減少了人為因素造成的預(yù)測誤差。通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，對土工格柵處理軟土路基的沉降進(jìn)行預(yù)測，其精度高，不易受干擾。通過預(yù)測值可預(yù)先知