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这里σn =垂直应力。 T=界面的剪切应力（C U 在限制条件） F =土工格室填充材料摩擦角 主应力的旋转在基床深度内发生。因此，土工格室垫层预期拉伸强度等于路堤防护水平应力。 2.2基于边坡稳定分析的设计 边坡稳定分析基础上的堤防加固设计是由玛达维Latha 等开发（2006）。这种方法使用通用坡度稳定程序设计测算路堤需要的土工格室垫层的强度。土工格室进行边坡稳定分析计算机程序需要堤防坡几何形状尺寸、土工格室层高度、地基土深度、高剪切堤土的强度参数和土工格室层数、地基土的性质、孔隙水压力系数，输入超载压力的峰值。该方案采用比绍普的方法计算安全系数，该程序会自动搜索不同的判定滑动圆，并给出了安全的最低因子和临界滑动圆的中心的坐标。该计算机程序的可靠性通过一些实例验证来确保。从程序对于这些问题得到安全系数与最低系数，和通过绘制几个试滑圆的图形化方法获得的安全系数，为每个使用常规方法获得这些滑动圆的安全系数。 为了设计堤下土工格室，土工格室层被视为一层土壤粘结强度大于包裹的土壤和比相同包裹的土壤更大的内摩擦角。 这是因为，土工格室由膜片提供全方位的土壤约束，，土工格室侧壁加强了土壤的表观凝聚力。运用汉高和吉尔伯特（1952年），巴瑟斯特和Karpurapu 提出的橡胶膜理论（1993年）分析土壤包围在单个格室内三轴承压时的内聚强度。 同样的分析延伸为多个土工格室，并且也用于通过 Rajagopal 等制成的土工格室。 （1999年），玛达维Latha （2000）和玛达维Latha 和穆尔蒂（2007年）。 由膜片应力产生的附加围压可以写成（汉高和吉尔伯特1952年）： εa =轴向应变 εc =圆周应变 D 0=初始直径 D =在εa 的轴向应变的样品的直径 M =膜片的模量 上面的等式用于计算由于土工格室的附加围压加固，使用参数如下。D 0作为土工格室的初始直径。土工格室展开不是圆形，形状是三角形。土工格室的三角形等效直径可通过等同的圆来获得。M 是在轴向应变εA 的土工格室的材料的模量，可以从土工格室宽幅拉伸强度试验得到的长期负载 - 应变曲线来确定。 图2土工格室加固强度提高的莫尔圆的计算 表观粘结强度和附加围应力之间的关系由于可以通过土工格室增强土壤样品绘制圆莫尔图获得，图2所示，工格室垫层附加粘结强度可根据下式（Rajagopal 等1999）获得： 在（4）求Δσ3的值，代入等式（5），我们将得到土工格室约束土壤产生的凝聚力。这个附加的粘结强度被添加到原始在土工格室包封土壤的内聚强度以获得土工格室垫层（C g ）的内聚强度。初步设计的问题，如筑堤土中的堤防的几何形状、地基的性质给出，我们可以通过试验值用边坡稳定分析土工格室垫层，并确定得到的设计值所需土工格室垫层内聚强度的安全系数。从这个粘结强度，我们可以计算出土工格室的高度、土工格室的壁厚和土工格室轴向应变的展开尺寸的假设值。这种设计方法已通过验证，土工格室支持模型堤防的情况下，在实验室建立了不同格室的展开尺寸大小、不同的土工格室高度；玛达维Latha 等制成不同土工格室和沙子和粘土填充材料、土工格室垫层（2006）。，在模型试验与附加压力下，作为一个在边坡稳定分析得到的安全因素是很好达成一致，可以观察出导致路堤失败所需的最大附加压力。

摘要 ：可用于土工格室堤防加固的设计方法是极少数。较早的两种方法和在本文所提出的并与他们相比的第三方法。在第一种方法叫做滑移线的方法，所述土壤的塑性承载失效假定，即土工格室层在软土中使用非对称滑移线计算地基土。第二种方法基于边坡稳定分析，通用边坡稳定性设计对基床路堤需要土工格室的强度。在第三本文提出的方法，土工格室加固是基于堤防平面应变有限元设计的分析。所述土工格室层被建模为一个等效的复合层用以改性强度和刚度值。强度和土工格室层的尺寸则估计需要承载能力或允许变形。这三种设计方法是通过设计实例相比较。据观察，基于有限元模拟的设计方法是最全面的，因为它解决了允许变形的问题，并给出完整的应力、变形和给定负载条件下路基的应变行为。 关键词：土工格室; 加强; 堤; 软基; 设计; 复合模式; 有限元 分析。 1. 介绍 软弱土壤堤防建设是许多岩土工程应用中经常遇到的问题，如高速公路，机场跑道堤防，堤防围堵，洪水保护防洪堤，土坝和护堤。高强度土工合成材料可用于各种软土堤防加固稳定化技术，简单，速度更快，性价比高。利用土工格室用于加固软弱土体堤防，近年来已经获得了不少人气。土工格室是三维土工合成材料，用其装满泥土或颗粒料，土工格室基础层路基加固的重要优点有： ?它充当一个快速的建设工作平台。 ?它作为一个地基堤防的坚硬平台，提升了均匀沉降。 ?它最大限度地减少施工时间，并减少了挖掘和换填成本。 ?它可以防止承载能力失效，减少过多的沉降和横向变形。 ?它提供了短期和长期的堤防稳定性。 对土工格室加筋土性能的文献报道是很少，调查由巴瑟斯特和Jarrett 的（1988），詹纳、（1988），Bush 等人。 （1990年），迪恩和洛锡安（1990年），巴瑟斯特和Karpurapu （1993年），Cowland 和黄（1993），巴瑟斯特和Knight （1998）Hendricker （1998），Krishnaswamy （2000），玛达维Latha 和Rajagopal （2007），玛达维Latha （2008年）等，可用于土工格室堤防防护的设计方法是很少。在本文中，基于土工格室的有限元分析提出了堤防设计新方法，该方法相比两者的早期方法相比较。 2. 现有的设计方法 只有极少数研究人员探讨了土工格室的设计方法。其中有些是给由普易格和夏弗纳（1986年），奥斯汀（1992）和利里丘蒂（1994年）。但是，这些方法是根据坡面侵蚀控制应用来设计土工格室。据笔者的了解，文献报道只有两个方法设计土工格室强化支持软粘土地基堤防。第一种方法是滑移线分析，由詹纳等人提出的方法（1988）。第二种方法是基于边坡稳定分析，通过玛达维Latha 等人提出（2006）。 2.1滑移线法 詹纳（1988）建议的用于设计土工格室堤防防护的方法。在本设计中， 假设土壤承载力是塑性失败而不是圆形滑动失败，这类故障是对于堤防的预期，其宽度是地基土深度四倍以上。 Johnson 和梅勒（1983）的方法是在两个粗糙的刚性地基土块上加压。，这是近似的软土块，假设加压在顶部的土工格室基床和在底部的硬层之间。用这个模拟软地基土加固的一种非对称滑移区域线。这种设计的概念是，土工格室施加在具有一定程度土工格室抑制作用的软土块上，从而旋转主应力的方向，最大剪切方向压力也相应地旋转，深推破坏面到地基。用一个15°滑移线场来确定软土的承载能力。滑动的结构线和相应的承载压力图进行了详细讨论（詹纳等人，1988）。基于滑动的土工格室路堤典型的承载能力滑移线示于图 1。 图1 土工格室路堤承载力滑移线图 承载力图通过从滑移线区的外缘向内的“刚性端”的边界，滑移区域线定义为土工格室宽度和软质土层深度的比。“刚性端' 是詹纳 （1988）所用的术语来表示土壤区，这不经历塑性应变。因此，滑移线字段用来定义限制可塑性的一个区域内最大允许压力分布。 格室垫层的拉伸力由作用在地基上的应力来确定。横跨' 刚性端' 的应力分布，可以通过考虑旋转来确定其中每个应力场的边界的刚性段和弧形段。整个刚性端的平均压力可被计算： 其中P/Cu =在刚性端的末端的应力场读值 P'=整个刚性端的平均应力 I =Σ（水平弧弦长×旋转） X =Σ（水平弦长） D =软土层深度 这些条件说明，弧弦长和计算的图形表示跨刚性边界平均应力，由詹纳等人（1988年）和布什（1990）。现在的容许承载力可以根据附加应力和承载力故障安全系数计算出来。 对于设计土工格室，考虑格室垫层内颗粒土，但软质层有影响。在元件中的应力状态可以从Mohrcircle （詹纳1988）获得。 该构件在水平应力，由等式给出：