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本文设计了独立基础位于模型箱边缘进行加载的模型试验(即临边加载模型试验)、独立基础位于模型箱中部进行加载的模型试验(即中心加载模型试验)以及条形基础模型试验,从基础沉降、表面沉降、土层沉降、地基刚度、土压力分布、裂缝特征、砂线变形等多角度系统性分析了加筋层数N、首层埋深d、层间距s以及重复加卸载对土工格栅加筋砂地基沉降特性的影响,并采用ABAQUS软件分析了N对条形基础下加筋砂地基沉降特性的影响。 本研究主要内容包括:⑴对于独立基础,N为变量时,N增加,地基刚度、刚度提高系数增大,基础沉降量减小,沉降差缩小,回弹比增大,土压力均化程度升高,裂缝发育受限,N=2时性价比最高;s为变量时,临边加载时s=10cm加筋效果最佳,中心加载时s=20cm最佳;d为变量时(只分析中心加载),d=10cm加筋效果最佳,但d=10cm与20cm之间可能有更佳选择。⑵对于独立基础,未加筋地基临边加载相对中心加载刚度较大但裂缝更发育,沉降量两种加载方式相当,而加筋地基临边加载相对中心加载刚度较小,土压力较大,沉降量较大,裂缝更发育。⑶对于条形基础模型试验,加筋效果的优劣顺序为(N=2,d=10cm,s=20cm)>(N=2,d=10cm,s=10cm)>(N=2,d=20cm,s=10cm)>(N=1,d=10cm,s=10cm),排位越靠前,越能起到增大地基刚度,减小地基沉降,调和地基沉降差,均化土压力的作用。⑷对于条形基础(N=2,d=20cm,s=10cm)模型试验,加载次数增多,基础沉降量、残余变形减小且减幅放缓,回弹比增大但增幅减缓,P-S曲线趋于稳定;土压力计测值渐小,荷载-土压力计测值曲线趋于稳定。⑸ABAQUS数值模拟与模型试验实测规律吻合较好,说明了格栅通过减小中心区域的附加应力、沉降量,增大两翼附加应力、沉降量,达到调整附加应力分布,减小应力梯度,减少地基不均匀沉降,调和地基沉降差,协调地基整体变形的目的;格栅增大了地基剪切模量,延缓了塑性区发展,阻碍了上、下塑性区贯通,致使产生剪应力增大塑性应变减小的模拟现象。