土工格栅加筋挡土墙工作性能的非线性有限元数值分析

针对土工格栅加筋挡土墙发展了有限元数值分析方法,依此对某一足尺试验墙进行具体的有限元数值计算,将计算结果与试验实测结果进行了对比分析,验证了加筋挡土墙结构应力与变形有限元分析的可靠性,进而通过变动填土的强度特性和刚度特性以及加筋的刚度、长度和间距等参数,进行了数值计算,通过对比分析探讨了填土及加筋对土工格栅加筋挡土墙工作性能的影响程度,为加筋挡土墙的设计提供了参考依据。     

静载作用下土工格栅加筋防护埋地管道力学性能的实验研究

 针对土工格栅加筋防护埋地管道开展了静力载荷实验,研究管周填土相对密实度(Dr)、管道埋深(H)、筋材长度(L)和层数(n),以及首层筋材埋深(u)等对埋地管道防护性能的影响。实验结果表明：首层筋材最佳埋深为0.4B(加载板宽),筋材最佳铺设长度为4D(管道外径),筋材层数以3～4层为宜;同等条件下随着Dr持续增加,管道极限承载力增加,加载板沉降相应减少,且二者变化率明显降低,表明管周土相对松散时加筋效果愈加明显;同等条件下管道水平和竖向径向变形均随地表载荷增加而增加,且竖直径向比水平径向变形略大,通过增加筋材层数能显著提高土体刚度,能有效地分散管道上方载荷,为管道提供减载保护;管道外壁监测点环向应变值位于－1.5%～1.0%之间,顶部以压缩变形为主,其两侧45°处为压缩和拉伸变形过渡区,而水平径向以拉伸变形为主;随着Dr增加,管周环向应变减小,且应变的对称性愈加显著,表明因Dr增加引起土体自身刚度增加,能有效地限制管道移动及变形。     

土工格栅界面摩擦特性试验研究

土工格栅与土的界面作用特性直接影响着加筋土挡墙的安全与稳定性。因此,土工格栅与填料的界面技术指标在加筋土挡墙的设计中至关重要。本文在从试验方法、加载方式、试验箱侧壁边界效应和尺寸效应、填料厚度、压实度以及筋材夹持状况等几方面分析土工格栅界面摩擦特性影响因素基础上,进行了土工格栅在砂砾料和粘性土中的拉拔试验和直剪试验。试验结果表明:土工格栅与砂砾料接触面抗剪强度较高,而与粘土接触面抗剪强度很低;对于加筋土挡墙拉拔力较大的层位,应选用刚度大的土工格栅和砂砾料为填料。直剪摩擦试验不适合确定土工格栅接触面的抗剪强度。该试验结果对土工格栅加筋土挡土墙的设计具有重要的参考价值。     

土工格栅处理拓宽路堤不均匀沉降有限元仿真

采用AD INA非线性有限元分析软件,对土工格栅处理武黄高速公路武汉市三环线共线段拓宽路堤变形和应力进行仿真计算和分析,对土工格栅处理拓宽路堤不均匀变形的作用效果进行分析.结果表明,土工格栅对减小路堤不均匀竖向附加变形、侧向位移以及基底不均匀附加应力有显著效果,为拓宽设计提供了理论依据.为了检验仿真效果,拟进行工后路堤变形跟踪观测,对不同高路堤分别布置沉降观测点,利用实际观测结果对计算模型进行验证和修正,为该仿真成果推广应用积累经验,并作进一步研究之用.     

条形荷载下加筋边坡稳定影响因素敏感性分析

结合12 m高土工格栅加筋边坡算例,通过有限元程序Midas/GTS 4.0,对条形荷载作用下边坡加筋与未加筋时的安全系数、最大水平位移与竖向沉降进行了对比分析.根据正交分析方法对10种影响因素,即粘聚力、内摩擦角、填土重度、坡比、坡顶荷载、荷载距离坡顶处间距、荷载宽度、土工格栅长度、格栅弹性模量、格栅铺设层数对加筋土边坡稳定影响因素的敏感性进行分析,给出了各个因素的敏感性顺序.计算结果表明:土体内摩擦角、粘聚力与荷载宽度对边坡稳定性影响最为显著.     

土工格栅加固碎石桩复合地基的机理分析

本文用基于Biot固结理论和邓肯-张模型的有限元法,对土工格栅碎石桩复合地基进行分析.结合室内试验阐明了细孔土工网改善碎石桩渗透性的有效性.根据计算结果与试验路实测数据的对比,以及桩间距对软基沉降的影响,论证了布桩方案的合理性.同时简要地说明土工格栅提高碎石桩承载力的加固作用.     

整体面板式土工格栅加筋土挡墙现场试验研究

以赣(州)龙(岩)铁路整体现浇面板土工格栅加筋土高挡墙为工程依托进行现场原型试验.通过现场埋设土压力盒、柔性位移计和水平测斜仪等测试仪器,进行包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋变形和墙面水平变形等内容的测试.测试结果表明:加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布,最大值发生在拉筋中部附近,向拉筋两端方向逐渐减少;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布,其值小于主动土压力;上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布;上部墙体潜在破裂面形状与“0.3H法“接近,而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力结果接近;施工期墙面最大水平变形位置在挡墙的下部,竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等.该结论为类似工程的研究与设计提供参考.     

土工格栅碎石桩的承载力分析

利用极限平衡理论对土工格栅碎石桩进行了分析。结果表明，由于桩体侧向压力和轴向力沿桩长的非线性分布，导致桩体膨胀破坏的破裂面产生于距桩顶深度１～３倍桩径的部位。土工格栅对碎石桩承载力的提高有显著的影响     

风积砂加筋挡墙筋带受力有限元分析

针对加筋挡墙筋材与挡墙及墙后填土的相互作用机理,采用有限元方法对风积砂加筋挡墙进行力学分析,得到墙后填土路堤中筋材受力的特点,对加筋挡墙设计和施工有实践意义。     

加筋粗粒土强度的试验研究

针对加筋土工程设计中面临的问题,对加筋粗粒土强度的形成和特征进行了分析,针对性的分析了关于加筋土强度试验研究的情况,用大型三轴试验的方法测定了加筋煤矸石的强度指标,验证了分析结果。分析表明,加筋土结构是系统性的整体结构,其强度由加筋材料和被加筋土体共同作用而成,在加筋土体均质情况下,加筋土强度具有均一性,目前规范中将两者作用分开考虑的方法存在先天不足;在未破坏情况下,加筋材料自身强度对加筋土的强度影响不大;加筋材料的结构形式、刚度对加筋结构的强度有明显影响。