土工格栅加筋土石坝的试验和数值模拟研究

为进一步了解土工格栅加筋土石坝的变化特性,对土工格栅和堆石料接触面特性进行了拉拔试验,发现接触面上的剪应力较大,且随上覆压力的增加而增加;试验拉拔位移主要为土工格栅的伸长量,接触面上的相对位移较小,因此加筋土石坝数值模拟应设置土工格栅和堆石料接触面变形协调,并将试验结果应用于加筋土石坝的数值模拟中,分析了土石坝加筋前后应力变形特性和动力响应的变化规律。结果表明,加筋对土石坝变形的抑制效果主要体现在地震工况下;加筋后坝体的地震永久变形有所减小,加筋对顺河向的地震永久变形抑制效果大于震陷;加筋后顺河向永久变形指向下游,最大震陷位于坝顶。     

土工格栅加筋对高土石坝坝坡地震稳定性影响研究

以300m级双江口心墙堆石坝为研究对象,采用有限元动力时程稳定与变形分析方法,研究了高土石坝顶部1/5坝高范围内采用土工格栅加筋措施对坝坡动力稳定与变形的影响。结果表明,采用土工格栅加筋措施后,增强了高土石坝坝顶区堆石体的整体稳定性,坝坡最危险滑弧深度增加,有效提高了坝坡安全系数;土工格栅加筋方案明显抑制了坝坡滑动位移,最小安全系数对应滑弧的累积滑动量减小。随着输入地震动峰值增加,土工格栅加筋方案对坝坡动力稳定贡献越大。     

钱塘江北岸深基坑工程对城市防洪堤的影响分析

以沿江大道基坑工程为例,基于道路基坑设计及地质勘察资料,采用瑞典圆弧法、公式法、有限元模型计算等方法,分析了基坑开挖对防洪堤现状及拟建防洪堤的影响.并对工程施工提出了合理化建议和安全防范措施.结果表明,施工期拟建堤防整体抗滑安全系数及基坑渗透稳定满足规范要求,基坑外及堤身土体变形沉降、堤身土体应力等满足安全要求.     

温州市某铁路与堤坝交叉段施工期安全性分析

鉴于铁路与堤坝交叉段施工期安全性分析是铁路和堤坝设计、施工的重要环节,采用有限元分析方法开展温州市铁路S1线跨堤桥梁段和温州灵昆南堤坝交叉段施工期变形、内力计算及安全性分析。结果表明,采用先堤后桥方案,施工完成时桥梁桩基的最大沉降、堤坝的最大水平向位移均满足要求,同时桥梁对堤防整体应力的影响远小于堤坝自重对自身的影响。此外,为减少堤坝施工对桥墩内力的影响并降低堤坝最终沉降量,应对堤坝结构地基（与桥墩交叉部位）采用扩大水泥搅拌桩处理范围、减小桩间距等加固措施。     

基于ABAQUS的重力坝三维非线性静动力分析

以在建的大华桥碾压混凝土重力坝为例,采用ABAQUS软件中的混凝土损伤塑性本构模型,模拟了大坝在静力荷载与地震荷载下的工作性态,对比分析了坝体材料的线性与非线性对大坝应力位移的影响及坝体在地震作用下可能出现的损伤破坏区及其规律.验证结果表明,坝体材料采用非线性比线性更能反映实际坝体应力分布与位移规律及坝体的损伤破坏区,为混凝土重力坝的震害研究提供了参考依据.     

小湾拱坝蓄水期坝踵应力应变性态分析及预测

为了解小湾拱坝蓄水期坝踵应力应变的工作性态及变化趋势,采用变形法对小湾拱坝各处应变计组进行了应力计算,由此获得拱坝的工作性态正常,满足安全要求。采用多元回归方法对河床#22坝段监测资料建立预测分析模型,并对资料序列最后五天的应力值进行预测,从预测结果可知所建立的模型预测精度较高。当水库蓄水至1 240 m时,预测的坝踵垂直向正应力在混凝土标号允许抗拉和抗压强度范围内,符合设计要求,从而表明大坝应力应变工作性态正常。     

某水电站大型地下洞室群围岩支护模拟分析

针对某水电站大型地下洞室群中大跨度、高边墙等因素对围岩稳定性的影响,采用有限差分法建立了大跨度、高边墙地下洞室群的三维计算模型。通过对比无支护与支护条件下的数值模拟结果,研究了支护对围岩应力、位移及塑性区分布的影响。结果表明,在开挖形成大跨度、高边墙的过程中,洞周围岩位移、应力值受影响显著,塑性区分布范围较大;施加支护后,洞周围岩变形减少了约23%,围岩变形得到了有效控制;应力集中和围岩塑性区分布范围均有所减小。     

海甸峡面板堆石坝高趾墙性态计算研究

根据初步设计布置方案，对海句峡面板堆石坝及其高趾墙的工作性态进行三维有限元计算研究，详细分析了高趾墙的变形、应力等工作性态，论证了高趾墙设计方案的合理性。     

深埋软岩隧道开挖及支护变形特征研究

针对滇中引水工程中磨盘山隧道的深埋软岩段,利用ANSYS建立三维数值模型,通过FLAC~(3D)进行计算,研究了深埋软岩隧道开挖及支护后围岩的变形和破坏特征。结果表明,围岩强度和隧道埋深是影响隧道变形破坏的重要因素。隧道开挖后,应力重分布,隧道前段围岩强度较小,变形总位移、塑性区范围大于后段,在拱腰两侧对称形成两个应力集中区。隧道支护后,有效限制了隧道变形的继续发展,各部位总位移值减小,塑性区范围也得到抑制,拱腰两侧应力集中区向洞壁靠拢,应力分布也变得均匀。     

上犹县城区堤防工程地质问题及防治对策

以江西省上犹县山区城市堤防工程为例,通过现场钻探与工程地质调查,并运用工程地质分析原理分析了该堤防主要存在软土地基、堤基渗透稳定、崩岸塌坡等工程地质问题,通过工程地质方案比选,软土地基问题建议采用换土垫层法或抛石挤淤法进行处理,堤基渗透稳定问题采用堤内填塘压浸方法进行处理,崩岸塌坡采用干砌石护岸进行处理,对山区城市的堤防工程建设具有一定的借鉴和指导意义。     

软基路堤拓宽对原路堤桩体受力特性的影响

      目的     交通量日趋饱和与建设用地日益紧张促使道路需要进行拓宽改建,为了进一步研究路堤拓宽时的稳定性,对软基路堤拓宽时原路堤下桩体受力特性的变化进行分析。      方法     采用Abaqus对离心机模型验证后,分别建立拓宽路堤与原路堤有限元三维数值模型进行对比分析,研究拓宽路堤自重、不同拓宽路堤土体参数对原路堤下不同位置桩体的受力和变形性状以及破坏模式的影响。      结果     数值仿真结果表明:路堤下各桩对抗滑的贡献不同,接近坡脚的桩主要受弯剪作用,远离坡脚的桩主要受轴力作用;拓宽路堤土体自重使得原路堤下桩体所受弯矩及剪力减小,所受轴力增大,越靠近拓宽路堤的桩受影响越大,原路堤下桩体的位移增大,其中靠近原坡脚处的竖向位移增量最大,横向位移增量最大处位于原路堤中部;拓宽路堤土体重度能显著影响原路堤的竖向位移,而其变形模量和强度参数对原路堤的竖向位移影响不明显;路堤拓宽后在荷载作用下,原路堤下桩体的受力特性较拓宽前会发生改变,潜在破坏模式由弯剪区、压弯区和受压区三个分区变为压弯区和受压区。      结论     所建模型能较好验证离心机试验结果,研究结果能对路堤拓宽的稳定性分析提供指导。     

武汉市软土地区深基坑被动区加固参数优化研究

为研究武汉市软土地区深基坑被动区加固尺寸对支护桩变形的影响,对武汉市某深基坑工程施工监测数据进行分析,采用MIDAS有限元二维数值模拟的方法,重点研究了支护桩水平位移随被动区加固参数的变化规律。与实测值对比分析的结果表明,数值模拟可较好地分析支护桩的实际变形规律;被动区加固可有效减缓支护桩变形;被动区加固深度、宽度都存在一个最优参数,当超出该参数后,加固效果将不再显著提升;被动区阶梯式加固较其他加固形式有明显的优势。     

灰色变权模糊优选模型在软基加固中的应用

针对软基特点及现有加固优选方法的不足,将模糊识别模式和变权综合模式相结合,建立了软基加固的灰色变权模糊优选模型,对某高速公路沿线软基加固方案进行优选,并采用综合健康指数评价法对优选结果进行检验。结果表明,灰色变权模糊模型的优选结果合理、可信,塑料排水板法为软基加固的最优方案。     

气压劈裂真空法加固软土地基设计方法及工程应用

气压劈裂真空预压法是将气压劈裂和真空预压结合起来的新的软土地基处理方法。高压气体进入土体中使其形成裂隙，提高了低渗透土体的渗透性能，从而加速地基沉降速率、缩短处理工期，达到经济高效地加固深厚软基的目的。从控制沉降变形的目标出发，提出气压劈裂真空法处理软基的设计原则、设计内容、参数取值及设计计算方法，并应用于阜宁—建湖高速公路的软基处理工程中，对加固后的地表沉降、深层水平位移、加固前后CPTU锥尖阻力等指标进行监测，取得了较好的效果。气压劈裂真空法加固软土地基的设计方法可为推广该法的工程应用提供参考和依据。     

碎石桩加强软土地基的数值模拟研究

用碎石桩加强软弱土地基是水利工程中最常用的地基改良技术之一,但桩土界面处的显著水力梯度会促使粘土颗粒迁移到碎石桩孔隙中,导致阻塞,进而对软土的固结速率产生不利影响。同时,碎石桩的承载力大小主要取决于周围软土提供的侧向约束,而在深度较浅处所受围压较小,碎石桩可能发生侧向变形进而凸胀破坏。因此,基于快速拉格朗日有限微分数值模型,深入研究了碎石桩加固软土地基的荷载-沉降和固结特性,且分析了阻塞和侧向变形因素的影响。另外,模型还引入了时间变量,探讨了阻塞效应、荷载传递、横向变形随时间变化的特性,计算结果与实际情况有很好的一致性。     

强震作用下土工格栅加固高土石坝效果分析

针对用钢筋代替格栅的方法不能充分反映土工格栅与土体之间相互作用的问题,利用Flac~(3D)有限差分软件中geogrid单元模拟土工格栅及耦合界面,采用修正后的M-C模型模拟坝体材料的非线性,研究在强烈地震荷载作用下加筋土工格栅对高土石坝的加固效果,并进行了三维有限差分化分析。结果表明,随着格栅弹性模量的增加、格栅的加密等可以减小坝顶沉降和提高坝体稳定性;交错布置格栅对高土石坝加固具有明显效果。研究成果为高土石坝的抗震安全措施和加固措施提供理论依据。     

某多层结构堤基土体渗透变形机理模拟研究

针对某多层结构堤基渗透稳定性问题,采用基于离散元理论的颗粒流方法,建立堤基概化颗粒模型并进行渗流模拟,研究多层结构堤基渗透变形发展过程及颗粒流失量、孔隙率等参数的变化规律。结果表明,对于上覆粘土,下部为级配不良中砂和级配不良细砾的土层结构,发生渗透破坏时土体颗粒流失主要发生在中砂层,渗漏通道表现为由渗流出口逐渐向上游发展,由于流失量持续增大,造成该土层逐渐被掏空并导致上覆粘土层塌陷破坏;细砾石层颗粒流失量较小且趋于稳定,不会演变为管涌破坏。     

渗流应力耦合作用下深基坑开挖变形性状分析

鉴于地下水渗流作用影响下的基坑工程失稳破坏是地下水位埋深较浅的软土地区常遇的重要工程灾害之一,基于渗流应力耦合理论和修正剑桥模型(MCC),借助大型有限元软件ABAQUS,考虑基坑的降水及开挖工序,结合某工程算例探讨了深基坑的变形性状,主要分析了基坑周边的渗流场变化、地面沉降、开挖面土体隆起及围护结构的挠曲。结果表明,未考虑渗流应力耦合作用的结果偏于不安全,考虑渗流应力耦合作用可更准确地反映基坑渗流与变形情况。     

新疆下坂地水库上游围堰设计及软基处理

新疆下坂地水库大坝上游围堰基础下伏地层中存在饱和软土层,孔隙比高,含水量大,强度低,压缩性高,灵敏度高。在围堰的设计过程中对于软基的处理存在一定的难度。本文通过对下坂地水利枢纽工程上游围堰基础淤泥质粘土层加固处理、软粘土层处理、土工织物及土工格栅的应用设计等方面阐述了围堰的设计特点,并通过渗流计算、稳定计算进行了验证。理论计算和工程实践表明效果良好。