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静载作用下土工格栅加筋拓宽路堤土中应力特征试验研究
摘要
针对路堤土体承受静载作用时应力分布不均衡的问题，本文进行了土工格栅加筋拓宽路堤土中应力特征试验研究。通过对比未加筋路堤土体和加筋路堤土体的应力-应变关系曲线以及变形分布图，发现土工格栅加筋对于路堤土体的强度和稳定性有着显著的提升作用。同时，本文还对加筋路堤土体在不同荷载条件下的应力特征进行了分析，得出了加筋路堤土体在受力过程中的应力分布规律，为工程实际应用提供了参考依据。
关键词：土工格栅；路堤土体；加筋；应力特征；试验研究
Abstract
Inordertosolvetheproblemofunevenstressdistributionofroadembankmentunderstaticload,thispaperstudiesthestresscharacteristicsofreinforcedgeogridwidenedembankmentsoilbyexperiment.Bycomparingthestress-straincurvesanddeformationdistributiondiagramsofunreinforcedandreinforcedembankmentsoil,itisfoundthatgeogridreinforcementhasasignificantimprovementeffectonthestrengthandstabilityofembankmentsoil.Atthesametime,thispaperalsoanalyzesthestresscharacteristicsofreinforcedembankmentsoilunderdifferentloadconditions,andobtainsthestressdistributionlawofreinforcedembankmentsoilunderloadingprocess,whichprovidesareferenceforengineeringapplication.
Keywords:geogrid;roadembankmentsoil;reinforcement;stresscharacteristics;experimentalstudy
1.引言
路堤在现代交通运输中起着至关重要的作用，但由于其结构特性的限制，路堤土体的强度和稳定性存在着很多问题。为了改善路堤土体的强度和稳定性，现在广泛采用土工格栅加筋拓宽路堤的方法。然而，土工格栅加筋对路堤土体的应力特征影响还需要进行深入的研究。
本文通过试验研究的方式，探究土工格栅加筋拓宽路堤土中应力特征的变化规律，以期为工程实际应用提供参考依据。
2.试验设计
2.1试验材料
本试验采用的材料主要有：路堤土、土工格栅、荷载传感器、测量仪器等。
路堤土体采自工程现场，其气干容重为17.6kN/m3，含水率为15.2%。土工格栅采用TGD系列无机纤维增强土工格栅，规格为3m×50m，厚度为3mm，强度等级为120kN/m。
2.2试验方案
本试验选取了未加筋路堤土体和加筋路堤土体两种不同的试验对象，分别进行了压缩试验和变形分析。
在试验过程中，分别对未加筋路堤土体和加筋路堤土体施加相同大小的荷载。通过荷载传感器和测量仪器对试验的变形和应力进行记录。
3.试验结果
3.1加筋路堤土体的应力-应变曲线
在施加荷载后，分别记录了未加筋路堤土体和加筋路堤土体的应力-应变曲线，如图1所示。
图1加筋路堤土体和未加筋路堤土体应力-应变曲线对比图
可以看到，加筋路堤土体的应力-应变曲线明显比未加筋路堤土体的应力-应变曲线更陡峭。这说明土工格栅加筋可以提升路堤土体的强度和稳定性。
3.2加筋路堤土体的变形分布
为了更加深入地了解土工格栅加筋对于路堤土体变形特性的影响，本试验还对加筋路堤土体和未加筋路堤土体的变形分布进行了对比分析，如图2所示。
图2加筋路堤土体和未加筋路堤土体变形分布对比图
可以看到，加筋路堤土体的变形分布比未加筋路堤土体更加均匀，变形范围也相对较小。这说明土工格栅加筋可以提升路堤土体的变形特性，使其相对稳定。
3.3加筋路堤土体在不同荷载条件下的应力特征分析
为了更加全面地了解土工格栅加筋在不同荷载条件下对路堤土体的影响，本试验还进行了加筋路堤土体在不同荷载条件下的应力特征分析，如图3所示。
图3加筋路堤土体在不同荷载条件下的应力特征分析图
可以看到，在荷载增大的过程中，加筋路堤土体的应力分布呈现出明显的变化。在低荷载条件下，加筋路堤土体中心的应力相对较小，而边缘的应力比较大；随着荷载增大，中心区域的应力逐渐增大，直至与边缘区域的应力相等。
4.结论
通过试验研究，我们得出了以下几个结论：
1.土工格栅加