加筋风砂土抗拔试验研究（Ⅱ）——抗拔载荷能力计算分析

通过对典型沙地土样的分析试验和室内模型试验，对未加筋风砂土和土工格栅的15种不同加筋条件下风砂土地基扩展基础的上拔承载性能进行了试验研究。根据试验结果，确定了加筋风砂土地基扩展基础承受上拔荷载的计算模式和理论计算公式。研究了分别由风砂土和土工格栅引起的上拔承载能力，按计算值和实测值分项进行了对比分析，提出了有效的土工格栅加筋形式，即平铺一层和二层土工格栅。提出了进一步需要研究的“锚固长度”问题。     

加筋风砂土抗拔试验研究(II)——抗拔载荷能力计算分析

通过对典型沙地土样的分析试验和室内模型试验,对未加筋风砂土和土工格栅的15种不同加筋条件下风砂土地基扩展基础的上拔承载性能进行了试验研究.根据试验结果,确定了加筋风砂土地基扩展基础承受上拔荷载的计算模式和理论计算公式.研究了分别由风砂土和土工格栅引起的上拔承载能力,按计算值和实测值分项进行了对比分析,提出了有效的土工格栅加筋形式,即平铺一层和二层土工格栅.提出了进一步需要研究的"锚固长度"问题.     

加筋风砂土抗拔试验研究（Ⅰ）——基本性质和扩展基础抗拔模型试验

在典型沙漠地区进行了调研和现场采取土样，对风砂土样的基本性质进行了试验研究，研究了土工格栅与风砂土的摩擦特性，提出了土工格栅改良加固沙漠地区风砂土力学性能的方法。通过室内模型试验，研究了在上拔荷载作用下加筋风砂土地基扩展基础的力学性能，包括应力、位移、变形、破坏机理和承载能力的研究。     

加筋风砂土抗拔试验研究(I)--基本性质和扩展基础抗拔模型试验

在典型沙漠地区进行了调研和现场采取土样,对风砂土样的基本性质进行了试验研究,研究了土工格栅与风砂土的摩擦特性,提出了土工格栅改良加固沙漠地区风砂土力学性能的方法.通过室内模型试验,研究了在上拔荷载作用下加筋风砂土地基扩展基础的力学性能,包括应力、位移、变形、破坏机理和承载能力的研究.     

加筋风砂土地基扩展基础的承压性能

进行了下压荷载作用下加筋风砂土地基扩展基础的承载试验,研究了土工格栅及风砂土的剪切与拉拔摩擦特性,进行了14种不同加筋条件下的模型试验,加筋后下压承载力高于未加筋承载力的11.0%～453.0%。相同埋深时,长条形闭口箱型和双层土工格栅的承载力较高,加筋后的抗位移性能增强。加筋风砂土的承载力是由土体的压缩和抗剪能力、格栅与土的相互摩擦、格栅对土体的约束作用产生的。建立了加筋风砂土地基扩展基础承受下压荷载的理论计算公式,计算值与实测值基本吻合。提出了加强风砂土承压性能的有效方法为铺设长条形闭口箱型土工格栅和双层土工格栅。     

上拔与水平力组合作用下加筋风积沙斜柱扩展基础试验

在土工格栅加筋风积沙、土工网垫加筋风积沙以及未加筋风积沙地基条件下,开展了3个不同尺寸斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载作用下9个工况的现场试验。根据基础的顶部荷载与位移、基底土压力变化以及地表裂缝分布情况,分析了基础尺寸、加筋材料及其铺设方式对风积沙斜柱扩展基础承载性能的影响规律,研究了加筋风积沙地基的破坏机理。结果表明：加筋风积沙斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载作用下①其承载机理是基础底板上方地基压缩挤密-塑性区出现并进一步发展-局部剪切破坏的渐进破坏过程,且地基破裂面具有不对称性;②土工格栅提高了风积沙地基的抗拔和抗倾覆的承载能力和抗变形能力,且铺设层间距越小,改善效果越好;土工网垫由于其易变形特点,不能提高甚至降低了风积沙地基承载能力;③降低基础露头高度、增加基础埋深、扩大基础底板尺寸均可有效提高基础上拔和水平承载力。     

加筋风积沙地基直柱扩展基础抗拔试验

通过3个直柱扩展基础在风积沙和加筋风积沙两种地基条件下的上拔荷载、上拔和水平力组合荷载6个工况的现场试验,研究风积沙、加筋风积沙地基直柱扩展基础抗拔承载性能和机理。试验结果表明:①上拔荷载下,风积沙和加筋风积沙地基均呈整体突变性破坏;②上拔和水平力组合工况下,风积沙、加筋风积沙地基直柱扩展基础的水平荷载主要由基础自重承担,水平位移决定了基础抗拔极限承载性能;③土工格栅可提高风积沙地基抗拔和抗水平力承载性能,上拔、上拔和水平力组合工况下基础的上拔极限承载力较风积沙地基分别提高了21.7%和32.8%。     

加筋风积砂地基承载力试验研究及计算分析

针对沙漠地区风积砂土特殊的物理力学性质，以土工格栅为加筋材料对风积砂土进行加固。通过室内模型试验，对未加筋的风积砂土和15种布筋方式下的加筋风积砂地基承载力进行了试验研究。测定了各种布筋方式下加筋风积砂土的极限破坏荷载，分析了加筋土的变形以及应力扩散情况。根据试验结果，总结了不同布筋方式及不同埋深条件下，加筋风积砂地基承载力的变化规律，并推荐片式双层格栅为施工中有效的布筋方式，此布筋方式下的加筋风积砂地基承载力较风积砂地基承载力增加1．2倍。提出了加筋风积砂土的强度机理和破坏模式，建立了无埋深条件下片式单层格栅加筋风积砂地基承载力的计算公式。经试验验证，所得结果具有实用价值。     

扩展基础加筋风积砂地基室内模型试验研究

对扩展基础加筋风积砂地基进行室内模型试验研究,分析了不同布筋方式下加筋风积砂土体在下压荷载作用下的应力场、变形、破坏模式及承载力变化规律,提出加筋风积砂土体在下压荷载作用下的强度机理,并比较各种布筋方式的适用性。     

加筋风积砂强度和变形特性的有限元分析

针对风积砂土特殊的物理力学性质,应用弹塑性有限元法研究加筋风积砂的强度和变形特性,分析加筋机理,并采用土工格栅作为加筋材料对风积砂土进行加固,以提高土体的强度和稳定性。     

多层加筋垫层刚性桩网复合地基的承载特性

为研究多层加筋垫层刚性桩网复合地基的承载特性,将设置有多层土工格栅的加筋垫层视为大挠度薄板进行分析,运用层合板理论,模拟多层土工格栅与碎石垫层之间的相互作用,建立加筋垫层抗弯刚度矩阵的计算方法。考虑刚性桩网复合地基的三维应力和位移边界条件,根据静力平衡条件,建立加筋垫层应力函数和挠度微分控制方程,并利用伽辽金方法进行求解。在此基础上,利用Winkler地基梁理论和大挠度薄板理论对桩土应力比和格栅拉力进行计算。最后,运用实际工程对计算方法进行验证,并综合分析格栅总层数、铺设间隔和位置等因素对桩土应力比及格栅拉力的影响。研究结果表明:理论计算结果与实测结果较为吻合;随着格栅总层数的增大,桩土应力比增大而格栅拉力降低,铺设2～3层格栅效率最高;随着铺设格栅间隔和底层格栅距桩帽距离的增大,桩土应力比降低,而格栅拉力增大。     

基础尺寸对碎石土地基扩底基础上拔承载力影响的现场试验研究

影响基础上拔承载能力的因素包括地基土物理力学参数及基础尺寸参数,而确定混凝土方量最小、基础上拔承载力最大的基础参数配比是基础优化设计的关键。以戈壁滩碎石土地基中的原状土扩底基础为研究对象,采用正交设计方法,以立柱直径、深宽比、扩展角为影响因素,以基础上拔承载力为分析指标,设计出9组尺寸的足尺基础。通过现场试验,获得了各试验基础的荷载位移曲线和上拔承载力值,提出了采用渐变率的概念表征荷载位移曲线的非线性变化特征,通过分析发现基础荷载位移曲线渐变率与承载能力呈负相关。结合正交试验分析结果,得出立柱直径、深宽比、扩展角3个因素中对碎石土地基原状土扩底基础抗拔承载能力的影响程度由大到小依次为深宽比、立柱直径、扩展角,表明在戈壁滩碎石土地基基础的工程设计中增加深宽比能提高基础抗拔承载能力。     

Experimental study on uplift behavior of shallow anchor plates in geogrid-reinforced soil

Geogrid reinforcement can significantly improve the uplift bearing capacity of anchor plates. However, the failure mechanism of anchor plates in reinforced soil and the contribution of geogrids need further investigation. This paper presents an experimental study on the anchor uplift behavior in geogrid-reinforced soil using particle image velocimetry (PIV) and the high-resolution optical frequency domain reflectometry (OFDR). A series of model tests were performed to identify the relationship between the failure mechanism and various factors, such as anchor embedment ratio, number of geogrid layers, and their location. The test results indicate that soil deformation and the uplift resistance of anchor plates are substantially influenced by anchor embedment ratio and location of geogrids, whereas the number of geogrid layers has limited influence. In reinforced soil, increasing the embedment ratio greatly improves the ultimate bearing capacities of anchor plates and affects the interlock between the soil and geogrids. As the embedment depth increases, the failure surfaces gradually change from a vertical slip surface to a bulb-shaped surface that is limited within the soil. The strain monitoring data shows that the deformations of geogrids are symmetrical, and the peak strains of geogrids can characterize the reinforcing effects.     

Physical and numerical modelling of strip footing on geogrid reinforced transparent sand

This paper presents the results of laboratory scale plate load tests on transparent soils reinforced with biaxial polypropylene geogrids. The influence of reinforcement length and number of reinforcement layers on the load-settlement response of the reinforced soil foundation was assessed by varying the reinforcement length and the number of geogrid layers, each spaced at 25% of footing width. The deformations of the reinforcement layers and soil under strip loading were examined with the aid of laser transmitters (to illuminate the geogrid reinforcement) and digital camera. A two-dimensional finite difference program was used to study the fracture of geogrid under strip loading considering the geometry of the model tests. The bearing capacity and stiffness of the reinforced soil foundation has increased with the increase in the reinforcement length and number of reinforcement layers, but the increase is more prominent by increasing number of reinforcement layers. The results from the physical and numerical modelling on reinforced soil foundation reveal that fracture of geogrid could initiate in the bottom layer of reinforcement and progress to subsequent upper layers. The displacement and stress contours along with the mobilized tensile force distribution obtained from the numerical simulations have complimented the observations made from the experiments.     

静动载下筋材变化对加筋土挡墙性能影响分析

为了研究动静荷载下,加筋长度及筋材类型变化对加筋土挡墙工作性能的影响,进行了7种工况下的加筋土挡墙模型试验,对比分析了加筋土挡墙的水平土压力、水平土压力系数、墙面水平位移和加载板竖向沉降及筋材应变等参数的发展规律。试验结果表明:动载下加筋土挡墙筋材应变随着加载时间的增长、加筋长度的减小、位置高度的增加而增大,且顶层筋材应变远远大于其他层;加筋长度及筋材横肋的减少明显降低挡墙的承载性能,格栅横肋减少导致挡墙极限承载力降低18% ,加筋长度减少使面板水平位移最大增大了2.2倍;与静载作用下相比,动载下土工格栅的侧向约束作用及网兜效应能够得到更好地发挥。     

不同组合下高喷插芯组合桩抗拔承载特性试验研究

基于自主研发的大型桩基模型试验加载系统,采用砂雨法施工,对4种不同组合形式的高喷插芯组合桩(JPP桩)进行了抗拔承载性能对比试验研究。结果表明:1)JPP桩的不同组合形式对抗拔承载力有较大影响,下组合抗拔承载能力最高,其承载能力是分段组合II的1.1倍,是分段组合I的1.3倍,是上组合的1.4倍。2)极限荷载下,组合段所提供的总侧摩阻力中,下组合最高。3)在桩体上拔过程中,桩身轴力沿桩身向下依次递减;随着荷载的增加,桩身上部侧摩阻力首先达到极限值并趋于稳定,然后桩身中下部侧摩阻力逐渐发挥。4)侧摩阻力随桩土相对位移的增加而逐渐变大,在桩土相对位移较小时便达到较大值,桩身上部的侧摩阻力在达到较大值后趋于稳定,桩身中下部不同位置处的侧摩阻力在达到较大值仍有不同程度递增的趋势,总体上呈现出双曲线的分布形式。