双面加筋土高挡墙的侧向土压力分布试验研究

对高为33～55 m的双面加筋土挡墙进行离心模拟试验,测得的面板上土压力分布从上至下呈先增后减型。基于加筋土挡墙的破坏模式,对于面板侧向土压力分布进行探讨。综合分析本次试验结果和现场测试,从理论上分析了加筋土挡墙面板上侧向土压力的分布,并对目前《公路加筋土工程设计规范》中基于侧向土压力进行设计的方法提出质疑。     

基于数值分析不同填料下扶壁式挡墙土压力研究

不同填土情况下,运用Flac3D数值软件模拟了扶壁式挡墙侧向土压力分布情况,重点分析了砂土、黏土、多年冻土作为填料对侧向土压力分布的影响。结果表明:当砂土φ30°,作用于墙背上的侧向土压力将达到稳定;黏性填土φ值在15°~25°变化时,侧向土压力先变小后变大,并趋于稳定,当c20 k Pa时,墙背侧向土压力趋于稳定;多年冻土由于黏聚力大,改变φ、c,侧向土压力没有明显变化。另外,侧向土压力沿墙高缓慢增加,在底部出现回弯,与规范理论计算呈线性变化不一致,这主要是由于挡墙墙背、扶壁与填土的摩擦减压作用使计算结果小于理论值,作用于墙背上的侧向土压力比理论计算主动土压力小40%左右。     

加筋土挡墙的土压力试验与数值分析

依托高速公路加筋土柔性挡墙建设项目,对钢丝网加筋土挡墙进行现场监测分析,研究此种新型加筋挡墙结构形式在逐层填土过程中以及施工结束后,水平方向和竖直方向土压力的分布规律;借助数值分析软件FLAC,对双绞合六边形钢丝网加筋土挡墙进行了数值模拟.研究表明,墙底处水平、竖直和45°三个方向的土压力随着填土高度的增加而增大,施工完成后趋于稳定;各层筋材处竖向土压力随着填土高度的增加而增大,对于同一层筋材不同位置,竖向土压力分布不均;随着填土高度的增加,墙后水平土压力先增大后减小,呈单峰变化,数值模拟与实测值变化规律基本一致.     

加筋土技术的发展及工程应用问题

介绍了国内外加筋土及加筋材料的发展概况，对加筋土的受力机理和设计计算方法进行了总结．摩擦加筋原理概念明确、简单，但忽略了土和筋材的模量不同而产生的不协调变形问题；准粘聚力原理则认为由于加筋与土的摩阻产生了侧压力增量△σ3，形成了一个“准粘聚力”，使土体的抗剪强度提高．讨论了目前加筋土技术在我国土木工程中的应用范围及特点，指出了加筋土技术的今后研究方向及需要解决的问题．     

上限法分析加筋土挡墙破裂面及临界高度

以塑性极限分析理论为基础,将附加粘聚力理论运用于加筋土挡墙的极限分析,探讨了当土体处于主动极限状态、顶部一定深度范围内存在平行于墙面的张拉裂缝时,加筋土挡墙破裂面形式及其破坏时的临界高度,并引用了国外离心模型试验数据加以验证,结果表明本文解更接近于真实破坏情况,且适用于不同内摩擦角的加筋土体破坏.     

秦巴山区某填方边坡加筋土挡墙破坏机理研究

针对秦巴山区某填方边坡路基加筋土挡墙垮塌导致的坡顶道路围栏垮塌、坡脚房屋受损等问题。现场调查查明了加筋土挡墙的破坏特征，结合数值模拟对加筋土挡墙破坏的诱发因素和形成过程进行了综合分析。结果表明：加筋土挡墙的破坏特征主要为：面板发生大面积垮塌，其后的加筋填料仍保持较好的整体稳定性；加筋土挡墙面板垮塌破坏主要是由于填方边坡阻隔了原始排水通道，支挡结构中的"抗滑桩-挡土板-加筋土挡墙面板"形成相对隔水边界，连续降雨和居民生活用水入渗后无法及时排出，从而引起地下水位升高，静水压力增大所致。加筋土挡墙破坏的形成过程为：静水压力增加—底部面板拉筋连接破坏—中上部面板受力增大—面板整体破坏。     

砂土条件下加筋土挡墙模型试验研究

加筋土挡墙是利用加筋土技术修建的一种柔性支挡结构,因其具有造价低、占地少、外形美观、施工方便等特点而得到广泛应用.加筋土挡墙中筋带与土的作用机理为摩擦加筋原理,能显著提高土的力学性能,特别是对于砂土,黏聚力极低,一般无抗拉强度,通过加筋后砂土的稳定性极大提高.此次试验研究以标准纸板为面板,牛皮纸作筋带,砂土作为墙后填料,根据胡克定律合理设计出牛皮纸筋带的使用量、铺设位置以及与面板的粘结方式,采用极限平衡法对静止土压力进行分析,依据规范和实践经验设计出最优加筋土挡墙模型,并进行模型加载试验、试验结果分析和模型改进工作,以减少筋带使用量,达到更加安全、经济的目的.     

非柔性加筋材料加筋土的强度特性分析

通常的加筋土所用的筋材一般为柔性材料，仅考虑筋的抗拉强度，加筋后土体强度的提高表现为粘聚力有很大的提高，而内摩擦角几乎不变；而特殊的一些加筋工程，所用的筋为非柔性材料，其特点是具有抗拉、抗剪和抗弯强度，根据非柔性材料的以上特点，通过建立复合体单元受力破坏模式，将加筋土体的破坏分为摩擦型破坏和拉断型破坏，分析了轴对称三轴试验条件下非柔性加筋材料加筋土的强度特性，通过静力平衡条件，得出大小主应力之间关系，该式表明，非柔性材料加筋后土体的粘聚力和内摩擦角均增大许多．结果对有关加筋土工程的合理设计计算有参考价值。     

预留土支护基坑旋转破坏模式下的极限抗力上限解

对于支撑式或锚拉式支挡结构,进行预留土辅助支护时需验算绕支点的抗倾覆稳定性,然而目前还未找到合理的计算方法。基于极限分析上限定理,提出预留土支护基坑的3种可能破坏模式,运用斜条分法对被动区土体进行离散,并构建相容速度场,分别推导3种破坏模式下基坑抗倾覆力矩的计算表达式,采用遗传算法编程,分析支挡结构与土体间摩擦系数、土体黏聚力及预留土几何参数等对破裂角及抗倾覆力矩的影响规律。结果表明：当墙背光滑且土体黏聚力为零时,利用朗肯被动土压力理论计算得到的抗倾覆力矩为一上限解;存在黏聚力时,朗肯被动土压力理论计算值偏于保守,存在摩擦系数时,库伦土压力理论计算的抗倾覆力矩偏大;与预留土宽度和坡度相比,预留土高度对抗倾覆力矩的影响更加显著。     

加筋土的力学原理及屈服条件

介绍了加筋土的摩擦加筋原理和准粘聚力理论，并利用岩土力学中常用的屈服条件推出了不同加筋原理下加筋土的屈服条件．     

Model test on sand retaining wall reinforced with denti-strip inclusions

In conventional reinforced soil structures, the reinforcements are often laid horizontally in the soil. In this paper, a new concept of soil reinforced with denti-strip inclusions was proposed and a series of laboratory model tests were carried out on sand retaining wall reinforced with denti-strip inclusions. Besides the horizontal displacements of the facing, the lateral earth pressures acting on vertical elements were measured. A microscopic measurement was performed to investigate the deformation and progressive failure of the sand within model retaining wall. Based on the image analytical technique, the bearing capability and interaction mechanism of reinforced sand retaining wall were analyzed. The model of the initial shear failure and potential failure surface were also put forward. From the experimental results, it is shown that denti-strip inclusions can increase the bearing capability of retaining wall significantly and restrict the facing displacements efficiently, as compared with conventional horizontal reinforcement. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50678100)     

砂土中浅埋圆或螺旋形锚板上拔承载机理数值分析

针对圆形锚板及螺旋锚基础承载力问题,基于欧拉-拉格朗日单元耦合分析方法,采用可考虑应变软化的改进Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,对砂土中圆锚拉拔过程进行数值模拟.在与单盘螺旋锚离心机试验结果对比验证数值模型有效性的基础上,探讨不同密实度砂土中锚板的拉拔破坏机理,并分析浅埋圆锚的破坏滑裂面形式,以及滑裂面上土体强...     

粘性填粘加筋土挡墙设计方法研究

对于粘性填料的加筋土挡墙的内部稳定分析,考虑其破裂面形状为园弧滑面,且筋带受力沿筋带埋置深度呈线性分布,导出了拉筋受力、筋带长度的计算公式。用该公式进行设计更符合粘性填料加筋土挡墙的实际情况,也可节约筋材。     

南宁市冲积相粘性土磁效应机理及初步分区

在分析粘性土磁效应机理的基础上,根据Ⅰ、Ⅱ级阶地河流冲积相粘性土的分布及其特性和孔隙水化学特性,尤其是孔隙水中的总铁含量以及铁离子的赋存形式,将南宁市邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地河流冲积相粘性土初步划分为磁效应强化区、磁效应较弱区两个磁效应区.随着城市附加磁场的增大,磁效应强化区粘性土的强度将大幅度增加;磁效应较弱区粘性土的强度也将有所增加,但其增加的幅度不高.     

聚氨酯型固化剂加固砂性土抗压试验及破坏模式

针对砂性土结构松散的问题,采用聚氨酯型固化剂对其进行改良,对不同固化剂含量及养护时间的改良砂性土进行了无侧限抗压试验,并对其加固程度及破坏模式进行分析。结果表明:聚氨酯型固化剂改良的砂性土无侧限抗压强度得到一定程度的提高;当养护时间一定时,改良砂性土的抗压强度和残余强度随着固化剂含量增加而增加,峰值应变反而减小;当固化剂含量一定时,改良砂性土的抗压强度。残余强度及峰值应变均随着养护时间增加而增加;抗压强度、残余强度及峰值强度在含量为30%,养护时间为48 h时,基本达到最佳加固效果;在无侧限压缩破坏后,养护初期的破坏形态为“X”形、“Y”形剪切带破坏,在养护中期为“花瓣状”破坏,养护后期为锥形缝合线状破坏。     

麦秸秆加筋石灰土的抗剪强度及剪切破坏形式

选取整体均匀布筋、上部均匀布筋和下部均匀布筋3种布筋位置,借助三轴压缩实验,研究布筋位置对麦秸秆加筋石灰土抗剪强度的影响及3种布筋位置加筋土的破坏形式.结果表明,布筋位置主要影响土的黏聚力,对内摩擦角的影响较小,适宜的麦秸秆布筋方式可有效提高土的黏聚力;石灰土呈脆性破坏,3种布筋位置的麦秸秆加筋石灰土的破坏均在未加筋区域产生,加筋部位土的变形较小;石灰土和麦秸秆加筋石灰土的破坏面倾角均符合Mohr-Coulomb破坏准则和SMP(spatial mobilization plane)破坏准则.借助麦秸秆的高抗拉性能、空间交织作用和筋土摩擦作用,可有效约束土的变形,提高土的强度.