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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：
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山东联祥工程材料有限公司，公司位于驰名中外的“五岳之首”——泰安，周边风景秀丽，环境优雅，西距中国肥桃之乡30公里，南距文化名城孔府（曲阜）70公里，西距历史古迹梁山50公里，北距省城济南国际机场80公里，周边与济青、京沪、京福高速公路及104国道相连接，交通十分便利，通讯发达。
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山东联祥工程材料有限公司始终坚持“诚信务实、服务社会”的经营理念，愿与国内、国际各界朋友真诚合作，共同为国家建设事业做出更献!携手发展！共创美好！
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