导　　师： 陈页开

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 土洞为岩溶地区中最为常见的一种地质现象,在工程中由于其埋深位置较浅,容易造成上覆土体承载力不足,从而引起沉降过大而造成突发性地表塌陷,给人民群众的出行和车辆通行带来的巨大生命财产威胁。土工合成材料作为加筋材料不仅可满足承载力、强度及耐久性的要求而且其本身的柔韧性可为工程灾害预警,能有效地减小财产损失。目前土洞的加筋处治设计方法落后于工程实际应用,因此研究土洞加筋处治设计方法对工程实践的应用具有重要指导意义。本文采用土工格栅对土洞进行处治,对土工格栅、筋土界面特性及测定方法进行分析,并对水平加筋体在土洞上的加固作用机理进行分析,分析内容主要包括土拱理论、张拉膜理论、上覆土体膨胀及锚固段摩擦、嵌锁与咬合作用,且对它们在不同的条件下发挥出的效益也进行了比较。除此之外,对筋土界面特性的影响因素进行了分析。根据土工格栅的受力特点,将土洞上的加筋体分为临空段、过渡段、锚固段,并考虑加筋体的被动阻力和拟定的摩擦法,分别对各段上的作用力与应变进行推导计算,得到筋体各段受力与变形方程,根据摩擦力与被动阻力激活情况,锚固段分为三种情况。对推导公式进行原位试验验证得到二者结果较一致,并分析了土洞宽度、加筋体刚度、上覆土体厚度、土横肋数对加筋体应变与沉降的影响。利用有限元软件ABAQUS对原位试验进行数值模拟,得到了加筋体的变形与沉降曲线,并与解析解进行对比分析,发现二者在锚固段具有较大差异性,其他较一致,并对该差异进行了解释说明。利用已验证的数值模型分析了土洞宽度、上覆土体厚度、筋体刚度对土体表面最大沉降影响。进一步对多层加筋体结构进行了研究,分别对筋体层数与间距对底层筋体的最大沉降及应变的影响,并分析在�

关 键 词： 土洞 塌陷 土工格栅 有限元

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