黄文熙讲座(土工合成材料加筋地基)初步.pptVIP

土工合成材料加筋地基 Geosynthetics-Reinforced Foundation 王 钊 武汉大学 殷建华 香港理工大学 白晓红 太原理工大学 2007黄文熙讲座学术报告会 南京2007年1月10日 (三) 土工合成材料加筋土模型 （殷建华） 一维(1-D) Pasternak 模型 一维(1-D) Timoshenko Beam 模型 二维(2-D) 连续介质数值模型 1. 一维Pasternak 剪切层模型 (a) 一维(1-D) Pasternak 模型 - 线性梁，线性弹簧 qs=ksw (b) 一维(1-D) Pasternak 模型 - 非线性梁， 非线性弹簧 3. 二维(1-D) 连续介质数值模型 二维 (2-D) 有限差分模型 - 连续介质力学 FLAC 计算模型 4. 今后值得研究的课题 土工合成材料加筋土的极限承载力简单模型 更合理的一维变形计算模型 二维和三维连续介质数值模型 试验室设备和测试 现场设备和测试 小结： 1 碎石薄垫层（Z/B=0.2）经土工带加筋后地基承载力提高, 沉降增长延缓。极限状态时（TG筋带）单层加筋较素垫层地基承载力提高1.22~1.26倍，双层加筋较素垫层地基承载力提高1.53~1.61倍。 2 加筋材料的发挥与地基变形有关。荷载小时，靠近基底的筋材先发挥作用，远离基底的筋材只有荷载加到一定值，地基变形大时才能发挥作用。 3 本次试验结果表明：TG土工带加筋垫层地基最优参数：加筋层数N=2，首层加筋间距U/Z=0.17，加筋间距H/Z=0.5，加筋线密度LDR=33.3%。 影响加筋效果的主要因素: 加筋层数、加筋带间距。 感谢各位 （四）土工带加筋砂垫层现场试验（白晓红） U H Z B 3B （2B、B） 承压板宽度 （基础宽度） 加筋参数: N:加筋层数 U:首层加筋间距 H:加筋带间距 LDR:加筋线密度 (筋带宽度/筋带水平间距） LDR= B/ 4B（3B、2B ） 测试项目： 沉降观测 垫层底的土压力测定 加筋带的应变测定 * * 一、 土工合成材料 （一） 概述 土工合成材料（Geosynthetics) 是指应用于岩土工程和土木工程中合成材料的总称。 1、材料； 聚丙烯、聚乙烯、聚酯等 2、加筋用产品形式： 土工织物（geotextiles)、土工格栅 （geogrids）、土工复合材料 (geocomposites)、土工格室 等 3、应用领域： 土建、水利、交通、采矿、环境保护等 土作为散粒体需要一种连续介质改善其工程特性 例如，加筋土挡土墙、加筋地基 加筋土坡、软土地基上的加筋堤，以及路面的加筋等 （二）加筋用土工合成材料 1、? 土工织物 geotextiles 土工织物是采用编织技术生产的透水性土工合成材料，成布状，故俗称土工布。主要特点是重量轻、整体连续性好、施工简便、抗拉强度高、耐腐蚀。土工织物又分为有纺土工织物（woven geotextiles）和无纺土工织物（nonwoven geotextiles），前者由单丝或多股丝织成，或由薄膜切成的扁丝编织而成；后者由短纤维或喷丝长纤维随机铺成絮垫，再经机械缠合（针刺）或热粘，或化学粘合而成（参见彩图1和2）。 图1 有纺织物 图2 无纺织物 隔离、加筋 ? 2、土工格栅geogrids 土工格栅是一种以高密度聚乙烯或聚丙烯塑料（包括玻璃纤维）为原料加工形成的开口的、类似格栅状的产品，具有较大的网孔。塑料土工格栅可以在一个方向或两个方向上进行拉伸取向以提高力学性能。 另一种更灵活的、织物状的土工格栅由英国的ICI开发出来，采用的是聚酯纤维，这导致了在编织机上制造聚脂格栅的发展，产品称为经编（knitted）格栅。在这种工艺中，众多的纤维在一起形成了纵向和横向肋条，上面涂有一些保护材料，如PVC，乳胶或沥青。此外，还有玻纤(glass fiber)格栅，它也是一种经编格栅（参见彩图3）。目前，我国已具有上述格栅的生产能力。 加筋、隔离 图3 单向塑料格栅 双向塑料格栅 经编土工格栅 3、土工网geonets 土工网是由连续的聚合物肋条以一定角度的连续网孔平行挤出而成。较大的孔径使其形成了象网一样的结构，同时能承受一定的法向压力不显著减小孔径。其设计功能主要应用在排水领域，即需要输导各种液体的地方。在土中需和外包无纺织物反滤层构成土工复合材料使用，也起到加筋作用。 4、土工膜－土工格栅型复合材料 由于某些土工膜和