文档名：高速铁路土工格栅加筋膨胀土边坡作用机制
摘要：土工格栅加筋处治是解决膨胀土边坡问题的关键技术.为深入研究格栅与膨胀土相互作用机制,依托南宁铁路改柳南线工程,开展加筋设计及格栅抗拔稳定性计算.将考虑膨胀土侧向膨胀影响及格栅反包约束作用的设计方案应用于实际工程中,并通过预埋设的监测元件,对自然降雨-蒸发气候下加筋边坡的含水率、应力、位移及格栅应变的变化特征进行长期监测.研究结果表明:在考虑侧向膨胀及格栅约束的影响下,土工格栅的抗拔稳定安全系数仍满足规范要求.基于监测数据发现,受大气环境影响,体积含水率的波动幅度由浅至深逐渐减弱;格栅应变变化趋势与土体应力变化趋势基本一致,随季节性干湿气候呈"波浪"式变化;靠近坡面土体受大气干湿循环的影响更为显著,对降雨入渗敏感,其土工格栅应变变化迅速,峰值出现时间早;格栅应变峰值远小于格栅允许拉应变,且边坡累积水平位移量较小,表明加筋边坡滑移破坏风险较低;在降雨过程中,格栅对边坡土体施加弹性约束,允许坡面发生一定程度的膨胀,释放坡体因增湿产生的膨胀势,从而避免边坡因侧向应力增大形成渐进式滑坡,体现了土工格栅加筋膨胀土边坡"以柔治胀"的作用机制.研究成果可为高速铁路膨胀土边坡的土工格栅加筋设计与施工提供理论和技术支撑.
Abstract：Geogridreinforcedtreatmentisakeytechnologytosolvetheproblemofexpansivesoilslope.Inordertostudytheinteractionmechanismbetweengeogridandexpansivesoil,thereinforcementdesignandthecalculationofthegeogridpulloutstabilitywerecarriedoutbasedonthesouthlineoftheGuinanrailwayproject.Designsolutionsthatconsiderthelateralswellingofexpansivesoilsandtherestrainteffectofgeogridwereusedinactualprojects.Thechangecharacteristicsofmoisturecontent,stress,geogridstrainanddisplacementofreinforcedslopeundernaturalrainfallandevaporationclimateweremonitoredthroughon-siteburiedmonitoringelements.Theresultsareshownasfollows.Undertheinfluenceoflateralswellingandgeogridrestraint,thesafetyfactorofgeogridstillmeetsthespecificationrequirements.Basedonthemonitoringdata,itisfoundthatthefluctuationofvolumetricmoisturecontentgraduallydecreasesfromshallowtodeepduetotheinfluenceoftheatmosphericenvironment.Thetendencyofgeogridstrainisthesameasthetendencyofsoilstress,whichchangesina"wave"patternwithseasonaldryandwetclimates.Thesoilneartheslopesurfaceismoresignificantlyinfluencedbythedryandwetcyclesoftheatmosphereandissensitivetorainfallinfiltration,withmorerapidchangesingeogridstrainandearlierpeaktime.Thepeakstrainofthegeogridismuchsmallerthantheallowabletensilestrain,andtheaccumulatedhorizontaldisplacementoftheslopeissmall,indicatingthattheriskofslipdamageofthereinforcedslopeislower.Duringtherainfallprocess,thegeogridexertselasticrestraintonthesoil,allowingacertaindegreeofswellingoftheslopesurface,releasingtheswellingpotentialoftheslopeduetohumidification,thusavoidingprogressivelandslidesresultingfromincreasedlateralstressontheslope.Themechanismof"controllingswellingwithflexibility"ofgeogridreinforcedexpansivesoilslopeisfullyreflected.Theresearchresultscanprovidetheoreticalandtechnicalsupportforthedesignandconstructionofhigh-speedrailwaygeogridreinforcedexpansivesoilslopes.
作者：张锐 周豫 兰天 郑健龙 刘昭京 李彬 Author：ZHANGRui ZHOUYu LANTian ZHENGJianlong LIUZhaojing LIBin
作者单位：长沙理工大学交通运输工程学院,湖南长沙410114湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201中国铁路南宁局集团有限公司,广西南宁530029中铁五局集团有限公司,湖南长沙410117
刊名：铁道科学与工程学报
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2024, 21(1)
分类号：U416.14
关键词：高速铁路 加筋膨胀土边坡 筋土相互作用 现场监测 土体位移
Keywords：high-speedrailway reinforcedexpansivesoilslope geogrid-soilinteraction on-sitemonitoring soildisplacements
机标分类号：TU470P642.22U416.14
在线出版日期：2024年2月26日
基金项目：国家自然科学基金，中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划高速铁路土工格栅加筋膨胀土边坡作用机制[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2024, 21(1)张锐 周豫 兰天 郑健龙 刘昭京 李彬土工格栅加筋处治是解决膨胀土边坡问题的关键技术.为深入研究格栅与膨胀土相互作用机制,依托南宁铁路改柳南线工程,开展加筋设计及格栅抗拔稳定性计算.将考虑膨胀土侧向膨胀影响及格栅反包约束作用的设计方案应用于实际...参考文献和引证文献
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