1、第35卷第1l期 湖南大学学报(自然科学版) V0135，No112 0 0 8年1 1月 Journal of Humm Unive巧iW(Natural Sciences) Nov2 0 0 8-_IIl_lll_-_l-ll_lI_-_-_V,一iim II_-_l_-I_-文章编号：16742974(2008)11030104桩承式加筋路堤中筋材力学性状分析余 闯“，剜松玉2，潘林有1(1温州大学建筑与土木工程学院，浙江温州325035；2东南大学。岩土工程研究所，江苏南京210096)摘要：在桩承式加筋路堤多拱理论的基础上，推导了考虑加筋材料作用下的桩体荷戢分担比的计算公式，同时拾出
2、了筋材的应力和变形计算公式。讨论了桩体荷载分扭比和筋材力学性状随各种因素的变化规律加筋材料在应变为6的时候对提高桩承式加筋路堤的性能有很大的提高，关键词：桩承式加筋珞堤；土拱效应；筋材应力中图分类号：TU 472：U21315 文献标识码：AMechanic Behavior of Geosynthentic in PiledGeosyntheticReinforced EmbankmentsYu Chuang”，LIU Song妒-PAN Linyoul1College of Architecture and Civii EngineeringI Wew,hou Uaiv，Weazhoa，Z
3、h瞄iang 325035，China；2Institute of Geothnical En西血始ring-Sootheast Univ-NaniingJ埴ng跚 210096，ChinalAbstract：The equations computing the vertical soil stress acted on pile caps and soils between piles are coll-duded using mutiarch theoryThe equation coupled the gemyntheticreinforcement is presented and
4、theequations of calculating strain and stress of the geoayntheticreinforcement are obtainedFinallythe factors“Iecting the ratio of load carried by pile caps and the tension in geosynthetie-reinforcement ale discussedThe per-forraance of piled geosyathenticreniforced embankments is increased at the s
5、train of 6of gosynthetic-rein-forcementKey words：piled geosynthentic-reinforeed embankments；soil arching effect；tension in geosynthentic桩承式加筋路堤因在处理深度、控制沉降和施工速度方面的突出优势丽在公路扩建工程u】、高速公路深厚软基处理心1以及高速铁路n1建设中得到广泛的应用传统的桩承式路堤设计是假定路堤的全部荷载经桩传至硬基，因而软墓不直接影墒路堤的性能而路堤荷载是借拱的作用传至桩帽，要确保全部荷载传递给桩，就必须增加桩数和加大桩帽此外，还需设斜桩承受向外
6、的水平剪讶推力如果在桩帽之间铺设土工合成材料，则可以使这一技术得到新的发展。增加土工合成材料后就可减小桩数和桩帽的尺寸此外，加筋后工合成材料可以抵消填土收稿日期：2008-0618基金项目；住房和城乡建设部辩技计划资助项目(2008一k211Z作者简介：余囤(1977一，男朔就浠水人。温衍大学教师博士t通讯联系人。E-mail：geoyuchuang筵hotmail嘲的水平推力，可取代传统的斜桩1筋材拉力的计算筋材拉力的计算是桩承式路堤设计中的重要内容，目前常用的计算方法有以下几种：11瑞典推荐方法对于筋材拉力的计算Rogbeck等【41人根据试验检测及其他方法的对比。推荐了如下方法计算筋材拉
7、力簸材上的楔体重量弘为；湖南大学学报(自然科学版) 2008年职=链藩y筋材挠曲变形长度为：，1、,fl；(14)2y(s一口)+(j一口)(2y)(11)其中：Y为筋材的挠度c=(1+c)(s一口)=s-a+菇岛 (2)其中：口为桩帽尺寸；5为桩间距；e为筋材应变；d=(s-a)警；y一土体容重在二维计算中筋材拉力为：L扩硼铡1+器在三维模型中筋材拉力为：T3D=05(i+sa)T2D (4)12英国BS8006方法” 。当H14(s一口)，格栅承受的土楔体重量f为， Wr：生粤掣。z一口：(以吼)(5)其中：口为桩帽尺寸；H为填土高度；d。为路堤底部均布荷载；仃为口桩帽上部竖向土压力；s为
8、桩间距当07(ja)H14(s一口)时，wr=毒与，z一口2(以“) (6)当s2 a2304 湖南大学学报(自然科学版) 2008年其中：，l为置换率；7为土体容重；“为桩帽上部土压力，由式(12)计算得到；a为桩帽尺寸；s为桩间距；H为填土高下面对该公式的推导进行算例分析取筋材刚度E。=500 kN7m，1 000 kNm。1 500 kNm和2 000 kNm，填土高2 m，3 m，4 rn，5 rrt和6 m，桩间距S=30 m，桩帽尺寸10 nl，路堤填料9=30。，y=20 kNm图4给出了不同填土高度下筋材应变对桩体荷载分担比的影响，随着筋材应变的增加，筋材的拉力增加，筋材的作用
9、也逐步发挥出来，桩体荷载分担比增加；随着填土高度的增加，桩体荷载分担比随筋材应变的增加幅度在减小图5给出了筋材刚度对桩体荷载分担比的影响曲线，随着筋材刚度增加的桩体荷载分担比也随之增加，在应变较大的时候更为明显，因此保证筋材一定的变形能够充分发挥筋材的作用筮霸求辎椽拉辑筮黛求舔槔最辑图4不同填土高下桩体荷裁分担比Fig4 Ratio carried by pile with embankments困5不同筋枋喇度下桩体荷栽分担比Fig5 Ratio carried by pile with differentstiffness 0f geosyathetic图6为不同格栅刚度下筋材最大拉力的变
10、化曲线，最大拉力随筋材刚度呈线性增加9目置、一R翱K皤囊瓣系数e圈6不同刚度下筋材的最大拉力Fig6 The rlaximuin tension of geosynthetiewith different stiffness4结论本文利用多拱理论，给出了桩问土应力的解析解，推导了有加筋材料作用下的桩体荷载分担比的计算公式，同时给出了筋材的应力和变形计算公式，并讨论了桩体荷载分担比和筋材力学性状随各种因素的变化规律计算结果较好的反映了桩承式加筋路堤中筋材的工作性状，可以作为设计和施工中的有益指导参考文献1】睬云敏，贾宁。陈仁朋桩承式路堤土拱效应分析J】中国公路学报。200317(4)：16CI-
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12、丁国玺，王旭桩承式路堤在铁路软土地基处理工程中的应用【J)水利与建筑工程学报，2006。4(1)：6163DING G X，WANG XApplication of piled embankment in treatmerit of soft soil foundation of railway engineeringJJournal OfWaterResourcesArcllitectural Engineering，2006，4(1)：61634】 ROGBECK Y，GUSTAVSSON SSODERGREN I，et a1Rdn-捌piledembankmenta in sweden-
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