昔格达土加竹筋及石灰的三轴试验对比分析

利用竹筋以及一定配合比的石灰加入昔格达土中,通过对重塑土、加竹筋素土、三七灰土及加竹筋三七灰土进行三轴剪切试验,对比分析了试样的破坏现象以及对抗剪强度的影响,指出在昔格达土中加筋后,试样的内摩擦角基本不变,而粘聚力会有明显的提升,而添加石灰后,试样的内摩擦角和粘聚力都会有明显的提升。     

灰土浸水强度特性及本构模型的仿真分析

通过对浸水后灰土试样的室内三轴试验,分析了围压等因素对灰土强度的影响。随着围压的增加,灰土的强度相应增加。通过对试验曲线进行回归分析确定了有限元模型参数,进行有限元模拟。与实测数据对比分析,有限元计算结果可以较好地模拟灰土的应力一应变关系,验证模型的可行性。     

饱和度对昔格达加筋灰土抗剪强度的影响研究

攀西地区特有的昔格达土天然强度较高,但遇水易膨胀、崩解、软化。石灰加竹筋改良后的昔格达土强度大幅提高。但饱和度的不同将严重影响其强度,通过对17个昔格达加筋三七灰土试样养护28天后,按天然饱和、浸水3小时、浸水6小时、浸水9小时、真空抽气饱和进行室内三轴试验,研究石灰加竹筋改良昔格达土的抗剪强度,发现随着饱和度的增大,粘聚力降低明显,内摩擦角逐渐减小。     

高填方加筋边坡中竹筋的应用初探

简要介绍了加筋土的特征,并结合攀枝花学院内高填方土质加筋边坡中采用加竹筋的工程实例,介绍了加竹筋边坡的施工工艺及质量控制要点,对已建成的边坡进行沉降观测,并同普通挡墙、普通加筋挡墙的经济性进行了对比分析,最后对加竹筋边坡的应用前景进行了展望。     

基于离心模型试验和断裂理论的加筋边坡合理布筋方式研究

利用离心模型试验研究了下部加密、中间加密 ,全断面均匀加密三种布筋方式的加筋边坡的坡面侧向位移及位移场等变形性态。结果表明 ,中间加密布筋是加筋边坡经济合理的布筋方式。结合离心模型的试验成果 ,用断裂理论分析和解释了加筋在边坡土体剪切破坏过程中的阻裂机理 ,素土边坡和不同布筋方式加筋边坡的变形破坏机理 ,加筋边坡与素土边坡滑动面形状不同的机理 ,以及中间加密布筋是加筋边坡合理布筋方式的机理 ,得出了边坡中下部H/ 3 H/ 2范围内加密布筋是加筋边坡最经济合理的布筋方案的结论     

三七灰土本构关系及强度性质试验

对6种含水率、4种不同围压条件下的灰土试样进行了室内不固结、不排水的三轴试验,探讨了不同含水率试样适用的本构模型及其强度变化规律。试验结果表明:灰土的脆塑性受含水率和围压共同制约,不同含水率情况下,灰土的应力 应变关系有着不同的形式,在含水率较低时可采用胡克模型,含水率较高时采用邓肯 张模型更为合理,这一含水率界限应在塑限附近;三七灰土的强度参数均可由含水率和围压给出;所得结论可为三七灰土工程数值模拟计算提供参考,具有工程应用价值。     

基坑开挖对坑内土体刚度特性影响室内试验研究与本构模型应用分析

考虑深基坑分层开挖与降水过程,进行了具有加卸荷的快速固结试验、三轴固结排水剪切试验和三轴加卸荷循环荷载试验,分析不同围压条件下不同土体的变形及刚度特性,并根据试验结果利用Plaxis软件中摩尔库伦模型、土体硬化模型、小应变硬化模型进行对比分析,得到结论:粉质黏土试样的试验关系曲线呈硬化型,粉土试样的试验关系曲线呈应力软化型。加载模量值随加载次数增长而升高,卸载模量值则相反;MC模型、HS模型和HSS模型,均能在整体上较好的模拟出曲线应变硬化发展趋势,但不包括软化行为。HSS模型比HS模型更加适用于工程实际。     

仁义河特大桥南桥台边坡软岩流变性研究

仁义河特大桥南桥台边坡以石膏角砾岩为主，为了定量分析该边坡的变形、破坏及发展趋势，采集了边坡的软岩试样9组，在室内进行常规三轴压缩试验，单轴压缩流变试验，三轴压缩流变试验及样品试验前后的薄片、电子显微镜扫描分析等，从而揭示了所研究边坡软岩的力学作用规律，微结构变化特征及环境因素的影响等。     

含盐量对水泥灰土强度特性的影响

通过对水泥灰土不同含盐量试样进行一系列三轴不固结不排水剪切试验,探讨了含盐量对水泥灰土剪切强度参数的影响,并从微观结构性上做出了合理的解释.试验结果表明:水泥灰土强度随含盐量的增加而增大,但当含盐量达到一定程度时,其强度又随含盐量的增大而降低,且含盐量存在一个分界值;此外,水泥灰土的脆断性受围压和含盐量等因素的影响,围压越小,含盐量越高,脆性就表现得越明显.     

轴对称状态下土体剪切带触发形成的分叉理论

室内试验观察到三轴压缩试样在特定的应力状态下有剪切带的出现,但这种轴对称状态的土体失稳现象从理论上一直没有得到严格的验证。鉴于此,本文基于分叉理论对土体轴对称试样失稳问题作了详细的理论解析,证明了剪切带触发形成的必要条件,然后对完全排水条件下密砂三轴压缩试样进行分析,通过与室内试验结果进行对比,验证了本文理论解析的合理性。     

有限元强度折减法中边坡三种失效判据的适用性研究

采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,边坡的安全系数在很大程度上依赖选用的失稳判别标准。通常以特征部位位移的突变性、塑性区的贯通性、数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。然而,对这三种判据的适用性学术界一直存在不同看法。以一般边坡和陡边坡作为算例模型,对比分析三种常用的判据判定安全系数的大小。结果表明:对一般边坡三种判据有较好的一致性,陡边坡三种判据存在较大的差异。研究发现:以往用于强度折减法的屈服准则没有考虑拉伸截断,即在强度折减过程中过高的估计了材料的抗拉强度是导致三种判据对应的计算结果存在广泛争议的重要原因,并通过计算钟乳石模型的安全系数对这一结论进行验证。因此,有限元强度折减法中应考虑抗拉强度指标与抗剪强度指标同等地减少,才能保证计算结果的正确性及三种判据的一致性。考虑张拉、剪切破坏的强度折减法在边坡稳定性计算中具有普遍的适用性,是对强度折减法的改进和推动。     

毛竹复合土钉墙数值分析

本文采用非线性有限元法探讨软土深基坑毛竹复合土钉墙支护机理。数值模拟采用ABAQUS三维非线性有限元软件和实体单元(取代传统的结构单元)来模拟毛竹土钉与土体的相互作用,土体采用莫尔-库仑理想弹塑性模型,基坑的变形分析采用在此软件平台上二次开发能反映基坑开挖卸载的邓肯-张E-B模型,模型参数采用三轴加、卸载应力路径试验值或经验值。毛竹土钉按张拉破坏的弹性材料进行模拟,坡脚毛竹排桩等效为连续板桩来模拟。数值模拟预测结果与现场实测结果吻合较好,表明三维非线性有限元法对毛竹复合土钉墙的变形预测具有定量计算精度,可用于动态指导基坑开挖、支护设计和施工。     

边坡开挖的有限元模拟和稳定性评价*

 对大甘坪粘土进行卸荷路径下的三轴试验,确定用于边坡开挖稳定分析的计算参数。对边坡开挖作非线性有限元分析,探讨边坡变形的大小和分布、塑性区的扩展形态、滑移面的形成、发展直至整体破坏的演变过程,以确定合理的滑移面位置。采用Janbu的普遍条分法计算边坡的安全系数,对边坡开挖的稳定性进行评价。     

浅析边坡稳定性分析研究

介绍了边坡稳定性分析的定性、定量评价方法以及非确定性模型评价方法，并对边坡稳定性有限元分析方法作了比较，对边坡稳定性研究发展具有一定的指导意义。     

某工程人工高切坡的稳定性分析

结合工程实际,探讨了土性强度相差悬殊的丘陵地带某人工高切坡的稳定性问题,对卸荷以后土层的临界高度进行了计算,并用FLAC3D有限元进行了模拟,得到了水平方向和竖直方向的位移,对同类型高切坡的稳定分析及治理有一定指导意义。     

膨胀土边坡物理模型试验研究

进行了一系列压实膨胀土的大型静力模型试验,对边坡土体吸湿后的含水率、膨胀变形等进行了实时监测。试验成果显示,膨胀土边坡浅层土体吸湿后其含水率场分布不均匀,干湿分界面处土体易由于不均匀膨胀变形而导致局部剪切错动,并随水分在坡体内的迁移,局部滑动面逐渐向边坡纵深扩展,在不同深度、不同部位形成多重剪切滑动面,最终导致边坡整体塌滑。针对静力模型试验进行了考虑膨胀性的非线性有限元计算,比较了边坡自重条件下和吸湿后应力场的变化,可知吸湿引起顺坡向正应力在干湿分界面处变化剧烈,剪应力明显增大,强度折减法得到的模型试验边坡安全系数仅0.92。研究成果表明：影响膨胀土边坡浅层稳定性的最根本原因并非膨胀土的超固结性或裂隙性,而是土的胀缩特性。     

两级抗滑桩对坡顶建筑物的安全控制研究

采用两级抗滑桩对边(滑)坡进行治理过程中,当坡顶存在建筑物或者规划建设建筑物时,除了考虑边坡的整体稳定性,还必须良好控制坡顶土体位移量,从而保障坡顶建筑物的安全和稳定。该文通过建立有限元计算模型,分析了两级抗滑桩对坡顶土体位移的控制效果,探讨了浅基础离边坡的安全距离及深基础对边坡稳定性的影响。得到以下结论:坡顶土体位移主要受到二级抗滑桩的控制,且二级抗滑桩距离坡肩越近,坡顶土体位移越小；当坡顶存在浅基础时,坡顶土体位移越大,建筑物所需的安全距离(离边坡的距离)越大；当坡顶存在深基础时,桩基距离边坡坡肩越近,对边坡的稳定性越不利；相对于桩基所受垂直荷载,水平荷载对边坡的稳定性影响更显著。在此基础上,对广西某滑坡进行了优化设计,最终实测结果表明两级抗滑桩对桩顶土体位移控制效果良好。     

Total stress rapid drawdown analysis of the Pilarcitos Dam failure using the finite element method

Rapid drawdown is a critical design condition for the upstream or riverside slope of earth dams and levees. A new total stress rapid drawdown method based on finite element analysis is used to analyze the rapid drawdown failure that occurred at Pilarcitos Dam in 1969. Effective consolidation stresses in the slope prior to drawdown are determined using linear elastic finite element analysis. Undrained strengths from isotropically consolidated undrained (ICU) triaxial compression tests are related directly to the calculated consolidation stresses and assigned to the elements in the model by interpolation. Two different interpretations of the undrained strength envelope are examined. Strength reduction finite element analyses are used to evaluate stability of the dam. Back analysis suggests that undrained strengths from ICU tests must be reduced by 30% for use with this rapid drawdown method. The failure mechanism predicted for Pilarcitos Dam is sensitive to the relationship between undrained strength and consolidation stress.     

青藏高原东北部黄土区灌木植物根系护坡效应的数值模拟

为研究青藏高原东北部黄土地区灌木植物根系与边坡稳定性之间的关系,以试验区西宁盆地及其周边黄土边坡为例,选取适合于研究区生长的柠条锦鸡儿、四翅滨藜、霸王及白刺4种灌木进行坡面种植,并对其根–土复合体进行力学强度试验,且采用二维有限元法模拟试验区生长期为2a的4种灌木植物根系对边坡稳定性的增强作用。试验和模拟结果表明:试验区种植4种灌木植物的坡体,其水平方向和垂直方向的位移显著小于素土边坡,相比较而言,种植4种灌木植物的坡体所发生的水平和垂直最大位移量相对由小至大的顺序依次为柠条锦鸡儿、四翅滨藜、霸王及白刺;4种灌木植物其侧根和主根在土体中分别起到加筋和锚固作用,这种根–土相互作用增加了坡体的黏聚力和抗剪强度,从而使试验区边坡应力集中范围缩小,塑性破坏区面积减小。试验区边坡安全系数计算结果表明,与素土边坡相比,试验区四翅滨藜、柠条锦鸡儿、霸王、白刺根–土复合体边坡相对稳定安全系数依次增强80.5%,48.7%,22.1%和8.0%。由此说明试验区4种灌木植物其护坡贡献大小依次为柠条锦鸡儿、四翅滨藜、霸王及白刺。研究成果可作为青藏高原东北部黄土区采用优势护坡灌木植物,防治坡面浅层滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害发生的理想依据之一。     

应用ABAQUS程序进行渗流作用下边坡稳定分析

 为进行渗流作用下的边坡稳定性分析,需考虑渗流场与应力场之间的相互耦合作用。ABAQUS有限元程序具有良好的渗流和变形耦合分析功能,能将渗流场和应力场直接进行耦合,故采用ABAQUS有限元程序结合强度折减技术进行稳定渗流作用下边坡稳定分析,得到边坡整体稳定安全系数,且利用该程序强大的后处理功能,可揭示坡体内渗流浸润面和最危险滑动面的形状和位置,为验证该方法的可靠性,与基于传统极限平衡理论的瑞典条分法和简化的Bishop法进行对比分析。实例计算结果表明,基于ABAQUS的有限元强度折减法克服传统极限平衡法的缺点,计算结果更为合理可靠,是进行渗流作用下边坡稳定这一复杂问题分析的有效方法,可为工程实践提供参考依据。同时,就土体渗透性强弱对渗流浸润面位置及边坡稳定性的影响进行大量的分析和比较,并通过计算表明有限元模型边界的选取对渗流浸润面位置及边坡稳定性都会产生影响,因此有限元建模应合理地选取计算边界。