土工格栅加筋边坡水平变形有限元分析

应用有限元软件对某一土工格栅加筋边坡进行有限元分析,对边坡水平变形在加筋层数、筋材位置、筋材长度、筋材模量发生变化时的规律开展了讨论。研究表明:筋材集中于边坡中下部对边坡水平位移所起到的约束作用较显著;在一定范围内,增大加筋层数、筋材长度与筋材模量都可以有效地减小边坡水平位移。     

台阶式加筋挡墙验算的对比分析

采用加筋挡墙设计软件MSEW3.0, 对台阶式加筋挡墙不同平台宽度、上下墙高度的变化以及采用综合坡率法等几种不同工况下加筋土挡墙稳定性进行验算, 对比分析计算所需筋材长度和所需筋材强度的变化以及不同工况下所需筋材用量的不同。土工格栅筋材的用量随上墙高度的增大而减少。一定范围内, 随平台宽度的增大, 计算所需的每延米挡墙土工格栅筋材的数量逐渐减少;但是随着平台宽度的继续增大, 计算所需土工格栅筋材的数量逐渐增加。综合坡率单级加筋挡墙比对应的台阶式加筋挡墙所需的每延米土工格栅筋材的数量少, 而且随着平台宽度的增加, 采用综合坡率单级加筋挡墙的土工格栅筋材节省量显著增加。     

回填土特性对埋地塑料排水管安全性的影响

埋地塑料排水管道被广泛应用于城市排水管网中,受市政道路、交通、其他公用管线等各种客观条件制约,管侧回填土种类及其压实度等往往难以达到规范要求,给其安全运行埋下隐患。为了帮助设计人员和施工管理人员直观、深刻地了解管侧回填土特性对管道安全的重要性,通过理论计算,研究了管道环向稳定性、竖向变形量等随管侧回填土变形模量与覆土厚度变化的规律。研究结果表明：在不同覆土厚度和不同管侧回填土变形模量工况下,埋地塑料排水管环向稳定性抗力系数均能达到不低于2.0的规范要求,且当管道管径变化时稳定性抗力系数变化较小,因此避免管道破坏失效的重点是避免或减小管道竖向变形;当管道覆土厚度小于1.0 m时,所需最小管侧回填土变形模量急剧增大,因此设计的管道最小覆土厚度应不小于1.0 m;当管侧回填土变形模量过小时,也会增大管道竖向变形量,使管道竖向变形率大于规范规定的5%,因此施工中应采用良质回填土并严格控制管侧回填土的压实度,以提高管道结构稳定性,降低管道竖向变形,确保管道运行安全。     

不同筋材刚度下加筋土挡墙离心模型试验

加筋土挡墙由于优良的力学性能、低廉的造价、更好的地形适应性,已经越来越广泛地被应用于各种工程。但其在正常工作状态下的真正工作机理尚不完全清楚,目前的规范设计指南并不能反映加筋土挡墙内部应力真实分布情况。为了研究不同筋材刚度对加筋土挡墙性能的影响,通过土工离心试验监测了土工格栅应变、面板水平位移和土压力。试验结果表明:采用小刚度筋材时,筋材的变形更加显著,但对竖向土压力的分布基本没有影响;靠近面板区域的土压力都远小于理论值,格栅最大应变出现在墙的中下部;对于面板连接处的筋材应变不能简单地用传统土压力理论解释,还需考虑填土不均匀沉降引起的面板对加筋土拉拽作用等其他影响因素。试验结果可为正常工况下加筋土挡墙工作性能与筋-土相互作用机理的研究提供参考。     

浅谈加筋陡坡的设计方法

1 概述 加筋是在土体中按一定方向铺设一定的高拉伸模量筋材,增加土的抗剪强度、抗拉强度和整体性的技术。主要的加筋材料有土工织物、土工格栅和土工带等。加筋技术已被广泛和成功地应用到土工的不同领域中,如路基工程、软基处理工程、挡土墙、桥台、陡坡工程等。其中陡坡中所加筋材多采用土工格栅,土工格栅是土工合成材料的一种,土工格栅具有抗拉强度大,变形小的特点,适合用于对变形有严格要求的加筋土工程。现对加筋土陡坡的设计思路介绍如下。     

第八届中国土工合成材料会议论文：土工格栅加筋高土石坝的动力弹塑性分析

本文在高土石坝动力反应特性的基础上,建立了土工格栅加筋高土石坝的弹塑性分析模型,并利用该模型对土工格栅加筋高土石坝的受力情况、变形和破坏机理进行研究,分析了土工格栅的连接方式、长度、刚度以及铺设间距等参数对高土石坝变形的影响。计算结果表明,选择模量高,延伸率适宜的土工格栅对减少坝顶的位移和提高坝体的稳定性具有明显效果;土工格栅所受内力从下往上逐渐减小,最大内力出现在底层;格栅长度超过潜在滑裂面一定长度后,再增加格栅长度对永久位移的影响已不是很明显。     

土工格栅与饱和细砂的界面特性试验研究

筋土界面特性是加筋土结构设计的重要技术指标,是揭示土工合成材料加筋机理的关键。采用GDS界面剪切仪研究了剪切速率、竖向应力及网孔尺寸对土工格栅与饱和细砂界面特性的影响。试验结果表明:剪切速率较小(≤1.0 mm/min)时,剪切速率对界面抗剪强度影响不大;剪切速率在1.0~10 mm/min范围内,随着剪切速率的增大,界面抗剪强度先增大后减小;界面抗剪强度随着竖向应力的增加而增大,竖向应力增强了土工格栅对土颗粒的嵌锁作用,限制了土颗粒的剪切移动,从而提高了土体的抗剪强度;剪切速率为1.0 mm/min,竖向应力较小(50~100 kPa)时,小网孔尺寸土工格栅加筋效果更明显;剪切速率为0.1 mm/min,竖向应力较大(200~300 kPa)时,大网孔尺寸土工格栅加筋效果更明显。研究结果对土工格栅在加筋土中的应用具有参考价值。     

土工格栅加筋包边填砂路堤模型试验研究

为探究包边填砂路堤荷载作用下的极限承载力特性、破坏形态规律及加筋性状,设计了土工格栅加筋包边填砂路堤结构,改装美国GCTS公司的USTX-2000动静三轴加载装置进行加载,通过改变加筋层数、筋材布置长度及包边土厚度对土工格栅包边填砂路堤进行一系列试验。对不同工况下包边填砂路堤的极限承载力、封层及坡面法向累积变形、位移变化进行研究。试验结果表明:土工格栅加筋和增加包边土厚度可以显著提高包边填砂路堤的极限承载力,并能减小封层中、封层右及坡顶、坡中的法向累积变形;无筋路堤的滑动面在路堤内呈折线状且并未通过坡脚侵入地基,在坡顶的黏土和砂芯交界处产生最大位移;土工格栅加筋及增加包边土厚度可以使滑动面向路堤内部迁移但形态不变,且最大位移处向路堤内部迁移。     

土工格栅筋土界面摩阻力分布拉拔试验研究

通过土工格栅拉拔试验对筋土界面摩阻力横向分布进行了研究,通过千分表测试土工格栅不同位置处的位移,将位移转换成土工格栅应变,根据格栅的抗拉弹性模量得到土工格栅不同位置处的筋土界面摩阻力。试验结果表明:筋土界面摩阻力的峰值出现在土工格栅的横肋处,并沿横肋向两侧逐渐减小;对于单向土工格栅,格栅横肋不仅能够提供筋土界面摩阻力,而且能通过嵌锁作用限制土体的变形,能显著提升土工格栅的加筋效果;土工格栅前半段的筋土界面摩阻力先得到发挥,然后后半段的筋土界面摩阻力逐渐得到发挥。     

土工格栅加筋高土石坝的动力弹塑性分析

在高土石坝动力反应特性的基础上,建立了土工格栅加筋高土石坝的弹塑性分析模型,并利用该模型对土工格栅加筋高土石坝的受力情况、变形和破坏机理进行研究,分析了土工格栅的连接方式、长度、刚度以及铺设间距等参数对高土石坝变形的影响。计算结果表明：选择模量高、延伸率适宜的土工格栅对减少坝顶的位移和提高坝体的稳定性具有明显效果;土工格栅所受内力从下往上逐渐减小,最大内力出现在底层;当格栅长度超过潜在滑裂面一定长度后,再增加格栅长度对永久位移的影响已不明显。研究结果可以为实际工程设计提供参考。     

土工格栅反包加筋土路基的变形特性及影响因素

依托某土工格栅反包面板加筋路基变形破坏的工程实例,考虑反包面板的特殊性,采用有限差分软件FLAC3D研究了填土压实度和加筋层间距对加筋路基变形的影响,并探讨了土工格栅反包加筋土路基的变形特性。模拟结果表明:加筋路基的沉降差异、侧向变形、加筋内力均随填土压实度的减小而增大,且随土工格栅层间距的增大而增大,施工中应注意控制边缘处填土的压实度和下部加筋的间距;在路基加筋区域和非加筋区域交界附近存在较明显的差异变形;土工格栅反包面板加筋土路基的潜在破裂面偏向土体内部发展。     

分级加载下加筋边坡离心模型试验数值模拟

针对西南地区某机场加筋边坡的离心模型试验,建立与离心试验尺寸一致的有限元数值模型,并采用考虑时间因素的Cvisc蠕变模型与M-C模型,模拟分级加载过程中离心模型的位移、土压力、筋材拉力随时间的发展和分布情况,并与离心模型试验结果进行比较.采用Cvisc模型研究了不同筋材长度,以及不同部位的筋材加密和筋材模量增加对加筋边...     

深填斜坡中基桩受力变形规律

高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。     

地震动参数对锚固岩质边坡地震响应影响权重研究

借助FLAC3D软件建立了含软弱层的锚固岩质边坡数值模型,并利用正交设计方法,以波形、时间压缩比、幅值和持时为分析因素,设计多组具有不同地震动峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)、阿里亚斯强度(AI)、绝对累积速度(CAV)、持时和特征周期的地震动,分析了地震动各参数对锚固岩质边坡位移和锚杆轴力的影响,得到了地震动各参数的影响权重。结果表明,地震作用下,坡顶处位移最大,自坡顶至坡脚位移逐渐减小;锚杆轴力沿杆长表现为中间大两头小的“人”字形分布;地震动各参数对边坡位移的影响权重由高到低依次为AI、CAV、PGA、PGV、持时和特征周期;对锚杆轴力的影响权重由高到低依次为AI、PGA、PGV、CAV、持时和特征周期。     

土工格栅处理填挖交界地基的现场检测研究

以延安新区综合管廊项目中土工格栅处理地基为背景,为了研究土工格栅对地基非均匀沉降的效果,现场试验段进行了沉降观测、FWD弯沉检测、铺设与未铺设土工格栅的弯沉盆对比等试验,探讨了回填土高度对弯沉盆的影响以及地基回填模量的影响因素。证明分层铺土工格栅不仅可以有效地提高填土抵抗变形能力,而且具有使土体连成整体水平传递张力的能力。因此,分层铺设土工格栅可以有效的解决填挖交界地基非均匀沉降的问题,它可以为以后工程提供参考和借鉴。     

钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力影响因素研究

涵洞上覆土体采用邓肯双曲线模型、地基采用弹性模型,通过力的平衡和变形协调条件,提出涵洞土压力计算方法,并对上埋式钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力进行计算,由此分析了涵洞土压力的主要影响因素。结果表明：涵洞土压力系数随地基弹性模量、涵洞高宽比和填土内摩擦角的增大而增大,随填土压缩性的增大而减小,随填土高度增大呈先增后减的变化规律;填土厚度等于初始等沉面高度时,土压力系数有最大值。     

钢筋混凝土涌洞顶部垂直土压力影响因素研究

涵洞上覆土体采用邓肯双曲线模型、地基采用弹性模型，通过力的平衡和变形协调条件，提出涵洞土压力计算方法，并对上埋式钢筋混凝土涵洞顶部垂直土压力进行计算，由此分析了涵洞土压力的主要影响因素。结果表明：涵洞土压力系数随地基弹性模量、涵洞高宽比和填土内摩擦角的增大而增大，随填土压缩性的增大而减小，随填土高度增大呈先增后减的变化规律；填土厚度等于初始等沉面高度时，土压力系数有最大值。     

不同应力路径下砂岩分段变速连续卸荷变形特性研究

为研究高陡边坡岩体开挖卸荷过程中的变形问题,结合实际高陡边坡岩体开挖应力变化特征,分别开展了室内三轴加载试验及卸围压卸轴压、卸围压恒轴压、卸围压增轴压3种应力路径下的分段变速卸荷试验.结果 表明,在每种应力路径下,岩样分段变速卸荷的变形模量都随初始围压的升高而增大,变形模量随卸荷当量的增加而减小.卸荷当量为0 ～ 60...