加筋土垫层复合地基力学性状及数值分析开题报告

1. 研究目的与意义

改革开放以来，随着我国国民经济的迅速发展，我国高速公路、高速铁路建设得到迅速发展，截至2010年，我国公路总里程已达370万km，其中高速公路总里程6.5万km，居世界第二位，仅次于美国；同时江河湖海堤防工程建设以及机场、堆料场、码头、水库等设施也得到了大量兴建。以上工程基本建设对地基变形的控制要求越来越严，对地基承载力的要求越来越高，如高速公路中路桥结合处工后沉降要求小于10cm、高速铁路工后沉降要求小于5cm、机场跑道工后沉降要求小于5cm等，因此，必须采用一定措施对软土地基进行处理，以满足、构筑物对地基稳定和变形的要求。

工程基本建设中，天然软弱地基常常不能满足建、构筑物对其承载力及变形的要求，此时则需对天然软弱地基进行地基加固处理，使之满足建、构筑物正常与安全使用。复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然地基土体）和增强体两然软土层的可压缩性，使地基在设计载荷作用下的沉降量尽量减少即减少地基部分组成的人工地基。对天然软土地基进行加固主要有以下两个目的：一是降低天的变形；二是提高天然软土层的抗剪能力，使其满足地基承载力及整体稳定要求。

近几年来随着国民经济发展和科学技术进步，我国针对在软弱地基上修建水利工程设施（如防洪堤、海堤、码头等）、高速公路、高速铁路、机场、大型堆料场或同时需进行大面积、大方量填土时，开展了大量的地基处理和加固技术的应用研究工作，各种软基处理工法和技术得到了较大的发展和推广，如堆载预压排水固结法、真空预压法、复合地基加固技术等，这些加固处理方法取得了一定的成功经验，基本能控制地基的工后沉降变形，但是仍然面临这么几个问题，例如：(1)可能的承载力不足（2）可能的过大或不均匀沉降（3）可能过大的侧向变形（4）可能的整体或局部失稳（5）如何最大程度地发挥天然地基的潜能（6）可能的工期紧迫（7）潜在的经济性原则等。

2. 研究内容和预期目标

在软土上修建建筑物或筑堤时，地基承载特性及稳定性是关注的重点之一。经实践证明，在软土中加入水平垫层材料形成加筋土复合地基可有效解决地基强土复合地基的有效作用。主要研究内容：

1.建立软土地基上路堤有限元数学模型，赋予材料参数以及边界、初始条件、终了条件等，对模型的建立以及模拟实际情况进行介绍。

2.分析未设置水平加筋土垫层软土地基的承载性状及路堤的稳定性。在前述所建立的软土路堤数学模型基础上，施加荷载，对软土地基的强度、变形及路堤的稳定性进行研究。

3. 研究的方法与步骤

1. 收集资料，通过资料来了解加筋土垫层复合地基，并提出自己的想法

2. 根据理论来决定自己实验所需要的模型，并得出模型的相关数据

3. 学习大型有限ansys软件，来建立模型，通过软件来观察加筋土垫层在不同情况下的力学性质，并分析

4. 参考文献

[1]徐少曼，洪昌华，土工织物加筋堤坝软基的非线性分析[j].岩土工程学报,1994，(4):438-443.

[2]刘春虹，肖朝昀等.土工织物加固软土路基的有限元分析[j].岩土力学，2004,25（增刊):325-328.

[3]刘金龙，栾茂田等.土工织物加固软土路基的机理分析[j].岩土力学，2007,28(5):1009-1014.

5. 计划与进度安排

(1) 2022.3.13-2022.3.19 文献检索，提交开题报告

(2）2022.3.20-2022.4.16 论文研究，提交外文翻译初稿

(3）2022.4.17-2022.5.21 论文研究，提交论文初稿