通过研究土工格室如何对软土路堤进行加筋,并且应用ANSYS有限元软件来数值模拟土工格室增强土体的强度。通过添加土工格室前后情况对比,改变土工格室的添加层数进行分析,研究了铺设土工格室对软土路堤的沉降影响以及铺设层数。结果表明,添加土工格室能限制路堤的沉降,使土体稳定性整体提高。

以边坡高度12m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和损坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡损坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡损坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和损坏四个阶段。土工格室加筋边坡的损坏模式表现为加筋区的整体损坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。

为了探明土工格室加筋土的补强机理，为其合理的工程设计和应用提供理论上的依据，通过三轴剪切试验对土工格室加筋土的强度特性进行了研究，并与筋材平铺加筋土的强度特性作比较。试验结果分析表明，用土工格室作为加筋材料，可以显著提高土体的抗剪强度，且其抗剪强度高于筋材平铺加筋土；加筋方式、加筋密度等对应力-应变曲线形状影响较大；要使土工格室加筋土强度得以充分发挥，需要较大的应变；在加筋率相同且格室平面尺寸也相同的条件下，土工格室高度较小的多层土工格室，其加筋土（复合体）的抗剪强度有所增大、整体性将会增强。