加筋对桩承式路堤变形模式与土拱效应影响试验

来源：中国血液净化杂志2020年第1期北京时间：

作者：芮瑞, 万亿, 陈成, 庄妍, 张凯

单位：1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院, 湖北武汉 430070;2. 东南大学土木工程学院, 江苏南京 211189"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51208403， 51708438); National Innovation and Entrepreneurship Training Program of Wuhan University of Technology (20151049706038); Science and Technology Plan Project of Wuhan Urban Construction Commission (201639， 201802); Independent Innovation Research Fund Project of Wuhan University of Technology (185206010)

摘要：对于桩承式加筋路堤，加筋改变了路堤底面的变形形态，不可避免地将对路堤变形模式与土拱效应产生影响。为了深入分析加筋的影响，利用开发的多沉陷门（Multi-trapdoor）试验装置和椭圆钢棒相似土填料，开展未加筋桩承式路堤试验并得到不同参数组合下存在的3种变形模式，选取3种变形模式的代表性试验，开展相同参数条件下的加筋试验以及4种不同填料高度和3种不同加筋刚度的桩承式加筋路堤试验。通过粒子图像测速技术（PIV）和自制三点式载荷计准确测试得到全场位移及桩顶和桩间土压力。结果表明：加筋后，未加筋桩承式路堤的三角扩展型和塔形升高型变形模式转化为同心椭圆扩展模式，等沉面模式转化为同心圆等沉模式；2种变形模式之间转化的临界高度为1.5倍桩间净距，但等沉面的高度仅为67%的桩间净距；加筋对土拱效应发挥起到了双重作用，一方面，加筋减小了差异沉降，导致土拱效应发挥程度降低，另一方面，加筋改变了路堤变形模式，为“同心圆”土拱提供了稳定的拱脚，使得土拱效应发挥程度提高；在填料高度低，加筋刚度高的情况下，土拱效应发挥程度进一步降低；而填料高度高，加筋刚度低时，土拱效应达到了充分发挥所需的差异沉降，加筋对土拱效应有提高作用；张拉膜效应发挥程度随加筋刚度增大而提高，且随着桩间土下沉而提高，导致土拱效应减弱。

关键词：道路工程,桩承式路堤,沉陷门试验,加筋,土拱效应,相似土,荷载分担比

基金资助：国家自然科学基金项目（51208403，51708438）；武汉理工大学国家级大学生创新创业训练计划项目（20151049706038）；武汉市城建委科技计划项目（201639，201802）；武汉理工大学自主创新研究基金项目（185206010）