›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (4): 1004-1012.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

桩承式加筋路堤的现场试验及数值分析

费 康1,刘汉龙2   

  1. 1. 扬州大学 岩土工程研究所,江苏 扬州 225009;2. 河海大学 岩土工程科学研究所,南京 210098
  • 收稿日期:2008-09-16 出版日期:2009-04-10 发布日期:2011-01-30
  • 作者简介:费康,男,1978年生,博士,讲师,从事地基基础工程研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 50679017)资助。

Field test study and numerical analysis of a geogrid- reinforced and pile-supported embankment

FEI Kang1,LIU Han-long2   

  1. 1. Institute of Geotechnical Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China 2. Geotechnical Research Institute, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2008-09-16 Online:2009-04-10 Published:2011-01-30

摘要:

对一桩体面积置换率为8.7 %的低置换率桩承式加筋路堤进行了现场试验及三维有限元分析。现场主要进行了桩、土荷载分担,孔压、沉降及侧向水平变形等内容的观测。将观测数据与常规设计方法及三维有限元分析结果进行了对比研究,在此基础上对设计方法的适用性进行了分析。研究结果表明,路堤填土的土拱效应造成荷载向桩体转移,这种荷载转移大幅度减小了在软土层中产生的超孔隙水压力。当填土高度大于2.5 m时,土拱效应的应力折减系数可用Russell和Pierpoint或Hewlett和Randolph提出的土拱效应分析方法进行计算,其结果与三维有限元分析也较相符,但在路堤高度较小时,只有Russell和Pierpoint方法与实测结果相接近。路堤施工过程中,实测的水平变形与沉降之比仅为0.2左右,这表明采用桩承式加筋路堤不仅可减小沉降,而且可减小水平向的变形,提高路堤的稳定性。

关键词: 桩承式加筋路堤, 土拱效应, 现场试验, 三维有限元分析

Abstract:

This paper describes a case history of a geogrid-reinforced and pile-supported (GRPS) highway embankment with a low area improvement ratio of 8.7 %. Field monitored data from contact pressures acting on the pile and soil surfaces, pore-water pressures, settlements and lateral displacements are reported and discussed. The case history is back-analysed by carrying out three-dimensional fully coupled finite element analysis. The measured and computed results are compared and discussed. Based on the field observations of contact stresses and pore-water pressures and the numerical simulations of the embankment construction, it is clear that there was a significant load transfer from the soil to the piles due to soil aching. This transfer greatly reduced excess positive pore water pressures induced in the soft silty clay. For embankment higher than 2.5 m, predictions of stress reduction ratio based on the design methods proposed by Russell and Pierpoint and Hewlett and Randolph are consistent with the measured values and the three-dimensional numerical simulations. For lower embankment, on the other hand, only the method proposed by Russell and Pierpoint gives consistent predictions with the field measurements. During the construction of the piled embankment, the measured lateral displacement-settlement ratio was only about 0.2. This suggests that the use of GRPS system can reduce lateral displacements and enhance the stability of an embankment significantly.

Key words: geogrid-reinforced and pile-supported embankment, soil arching effect, field test, three-dimensional finite element analysis

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[1] 黄宇华, 徐林荣, 周俊杰, 蔡雨, . 基于改进Terzarghi方法的桩网地基桩土应力计算[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 667-675.
[2] 陆晨凯, 孔纲强, 孙广超, 陈斌, 殷高翔, . 桩−筏基础中能量桩热−力耦合特性现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3569-3575.
[3] 冯君, 王洋, 吴红刚, 赖冰, 谢先当, . 玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2563-2573.
[4] 吴爽爽, 胡新丽, 龚辉, 周昌, 徐楚, 王强, 应春业, . 3种模式下钻孔灌注桩桩-土剪切特性 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2838-2846.
[5] 芮 瑞, 叶雨秋, 陈 成, 涂树杰. 考虑墙壁摩擦影响的挡土墙 主动土压力非线性分布研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1797-1804.
[6] 余 瑜, 刘新荣, 刘永权, . 基坑锚索预应力损失规律现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1932-1939.
[7] 陈 峥, 何 平, 颜杜民, 高红杰, . 考虑土拱效应的管棚合理间距计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1993-2000.
[8] 王钦科, 马建林, 胡中波, 王 滨, . 浅覆盖层软质岩中抗拔桩承载特性现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1498-1506.
[9] 信亚雯, 周志芳, 马 筠, 李鸣威, 陈 朦, 汪 姗, 胡尊乐, . 基于现场双管试验确定弱透水层水力参数的方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1535-1542.
[10] 李 驰, 王 硕, 王燕星, 高 瑜, 斯日古楞, . 沙漠微生物矿化覆膜及其稳定性的现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1291-1298.
[11] 刘 洋, 于鹏强. 刚性挡土墙平移模式的土拱形状 与主动土压力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 506-516.
[12] 任连伟, 孔纲强, 郝耀虎, 刘汉龙, . 基于能量桩现场试验的土体综合热导率系数研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4857-4864.
[13] 崔光耀, 祁家所, 王明胜, . 片理化玄武岩隧道围岩大变形控制现场试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 231-237.
[14] 王炳龙,梅 祯,肖军华. 土工格室补强路基整治路基病害的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 325-332.
[15] 尹志强,佘成学,姚海林,卢 正,骆行文,. 考虑土拱效应的黏性填土排桩桩后土压力研究[J]. , 2018, 39(S1): 131-139.
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[1] 吴振君,王水林,汤 华,王 威,葛修润. 边坡可靠度分析的一种新的优化求解方法[J]. , 2010, 31(3): 713 -718 .
[2] 王 成,徐 浩,郑颖人. 隧道近接桩基的安全系数研究[J]. , 2010, 31(S2): 260 -264 .
[3] 乾增珍,鲁先龙,丁士君. 风积沙地基斜柱基础上拔水平力组合荷载试验[J]. , 2009, 30(1): 257 -260 .
[4] 李新平,代翼飞,刘金焕,曾 明,刘立胜,张开广. 钢管爆炸破坏的数值模拟分析与试验研究[J]. , 2009, 30(S1): 5 -9 .
[5] 曹文贵,赵 衡,张永杰,张 玲. 考虑体积变化影响的岩石应变软硬化损伤本构模型及参数确定方法[J]. , 2011, 32(3): 647 -654 .
[6] 王应铭,李肖伦. 郑西客专陕西段路基湿陷性黄土地基处理简介[J]. , 2009, 30(S2): 283 -286 .
[7] 张 平,房营光,闫小庆,何智威. 不同干燥方法对重塑膨润土压汞试验用土样的影响试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 388 -0391 .
[8] 黄小兰 ,杨春和 ,陈 锋 ,李银平 ,李应芳. 潜江地区层状盐岩天然气储库密闭性评价研究[J]. , 2011, 32(5): 1473 -1478 .
[9] 许福乐 ,王恩元 ,宋大钊 ,宋晓艳 ,魏明尧. 煤岩破坏声发射强度长程相关性和多重分形分布研究[J]. , 2011, 32(7): 2111 -2116 .
[10] 牛 雷,姚仰平,崔文杰,万 征. 超固结非饱和土本构关系的三维化方法[J]. , 2011, 32(8): 2341 -2345 .