【摘 要】
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覆盖型岩溶区路基塌陷近年来呈高发事态,其发生周期短、塌陷过程迅速、隐蔽性高,具有明显的危害性。现有的岩溶路基塌陷后治理方式多为回填压实,治标不治本,容易造成二次塌陷。土工织物不仅具有加筋作用还具有反滤特性,在治理岩溶路基塌陷时铺设土工织物能够提高填土整体稳定性,同时利用其反滤特性保证了回填土的透水不透土,减少土颗粒的通过,有效降低了治理区域再次塌陷的可能性。目前关于筋材自由端采用反包方式的研究工作
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覆盖型岩溶区路基塌陷近年来呈高发事态,其发生周期短、塌陷过程迅速、隐蔽性高,具有明显的危害性。现有的岩溶路基塌陷后治理方式多为回填压实,治标不治本,容易造成二次塌陷。土工织物不仅具有加筋作用还具有反滤特性,在治理岩溶路基塌陷时铺设土工织物能够提高填土整体稳定性,同时利用其反滤特性保证了回填土的透水不透土,减少土颗粒的通过,有效降低了治理区域再次塌陷的可能性。目前关于筋材自由端采用反包方式的研究工作与工程应用,一般集中于边坡、加筋挡土墙、桩承式加筋路堤中,对于反包式土工织物治理岩溶路基塌陷的研究相对较少。本文通过结合实际塌陷工程的缩尺模型试验,对土工织物自由端反包与不反包时对岩溶路基塌陷治理的影响进行研究,揭示了土工织物自由端反包时的锚固作用机理,并通过拉拔试验及数值模拟,分析了土工织物自由端反包时拉拔力的影响因素,主要研究工作与结论如下:(1)通过室内缩尺模型试验发现,土工织物治理覆盖型岩溶路基塌陷具有良好的效果,能够增强路基整体的稳定性,减小塌陷区填土位移,防止塌陷近一步向上扩展。其承载机理包括土拱效应与拉膜效应,两者相互协同作用将塌陷区上部荷载部分传递至稳定区;(2)土工织物治理覆盖型岩溶路基塌陷时铺设采用反包方式,相当于将土工织物自由端更好的锚固在填土中,增强了土工织物与填土的相互作用,提高了土工织物的锚固力。锚固力越大,土工织物越难被拉动,锚固作用近一步限制了塌陷区土工织物的变形,从而阻止塌陷区上方土体向上扩大,提高了治理效果,缩小铺设范围,减少治理成本;(3)土工织物自由端反包的拉拔试验结果表示,拉拔力随拉拔位移的增大而增大,法向压力与筋材抗拉强度对拉拔力的影响显著。相同平铺长度下,土工织物自由端反包时的拉拔力明显高于不反包;(4)利用有限元软件建立了土工织物自由端反包的拉拔试验数值模型,并将数值模拟结果与试验结果对比,验证了数值模拟的可靠性。数值模拟结果表示,土工织物平铺长度、法向压力、土工织物反包高度、反包长度以及填土参数、筋土界面强度折减系数等因素都会对土工织物自由端反包时的拉拔力产生一定的影响。
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