二级垛式悬臂式挡土墙动土压力分析

二级垛式悬臂式挡土墙由两个单级悬臂式L型挡墙按上下砌垛方式组成.通过采用Midas/GTS软件进行有限元分析,输入不同水平地震加速度峰值,分析二级垛式悬臂式挡墙实际墙背动土压力的分布特点,并与振动台模型试验结果进行对比分析,结果表明:数值计算与试验方法这两者的分析结论较为接近.提出了二级垛式悬臂式挡土墙在地震条件下土压力修正系数;依据二级垛式悬臂式挡土墙的特点,探讨了二级垛式悬臂式挡土墙的应用条件及其优越性,以期为工程应用提供理论依据及技术参考.     

墙后填土对悬臂式挡土墙应力位移影响

为研究悬臂式挡土墙在不同墙后填料下的应力以及位移情况,对某悬臂式挡土墙建立有限元模型进行分析,得到其在砂土和粘土两种墙后填土的工况下的应力位移云图,根据有限元分析结果可以得到墙后填料使用砂土效果要弱于粘土,越靠近挡土墙顶端两者应力位移值相差幅度越大的结论．所得到的结论可以为边坡支护工程的设计以及研究提供相关的依据．     

基于理正岩土计算和ANSYS的 某重力式挡土墙结构分析

以某重力式挡土墙为工程实例,首先采用理正岩土计算分析软件对其稳定性、地基承载力、截面应力进行验算,其次采用ANSYS有限元分析软件,基于其平面应变建立精细化分析模型,最后在考虑土体与重力式挡土墙表面摩擦的基础上,利用接触单元进行分析。研究结果表明：重力式挡土墙的稳定性、地基承载力、截面应力满足结构受力要求,其结构变形较小,尚有足够的主拉应力储备;墙前填土较高且容易遭受破坏,建议设置防滑凸榫或增大墙底倾斜坡度。     

悬臂式挡土墙地震主动土压力拟动力分析

地震作用下悬臂式挡土墙主动土压力的计算十分重要。为了分析悬臂式挡土墙在地震荷载作用下主动土压力分布情况,基于滑楔体平衡理论,考虑水平、竖向地震力随时间变化对地震主动土压力的影响,运用拟动力学方法,推导出地震主动土压力、第二临界破裂角的计算公式,并研究挡土墙后填土的内摩擦角和粘聚力、挡土墙与后填土之间的摩擦角和粘聚力、墙体倾角等参数对地震主动土压力系数和临界破裂角的影响。研究结果表明:第二临界破裂角随竖向地震力系数、挡土墙后方填土内摩擦角的增大而增大,随水平地震力系数、挡土墙与后方填土摩擦角的增大而减小;地震主动土压力随水平、竖向地震力系数的增大而增大,随挡土墙后方填土内摩擦角的增大而减小。     

位移对刚性挡土墙被动土压力分布的影响

基于库仑被动土压力理论和极限平衡法,提出一种改进的重力式挡土墙被动土压力分析方法。该方法能反映挡土墙变位模式和位移大小的影响,还能考虑和挡墙位移相关的墙后填土发挥的内摩擦角对土压力分布的影响。分析结果表明,随着挡土墙顶位移的增大,墙后填土达到极限平衡状态的区域逐渐增大,墙后土压力逐渐增大;只有当墙顶位移充分大时,才能达到库仑被动极限平衡状态,相应的土压力等于库仑被动土压力。     

预应力悬锚式挡土墙受力特性

为了研究不同侧向预应力水平及竖向荷载对预应力悬锚式挡土墙墙背土压力、锚定板板前土压力、墙身剪应力分布特性的影响规律,设计了室内模型试验及数值模型并对悬锚式挡土墙受力特性进行测试与计算分析。研究结果表明:侧向预应力作用下,挡土墙墙背土压力呈抛物线分布并在锚杆处呈现峰值,锚定板板前土压力沿板宽度方向呈“马鞍型”分布并以约35°角向两侧扩展,锚定板板前土压力沿锚索轴向的压缩影响范围约2倍板宽;竖向荷载作用下,挡土墙侧向土压力呈“S”形分布,靠近挡墙底板位置处墙体剪应力急剧增大,应加强该类挡土墙根部配筋设计。结论可为预应力悬锚式挡土墙在公路建设中的推广和应用提供借鉴。     

考虑土拱效应挡土墙绕墙底转动的主动土压力

采用库仑土压力理论的假设,通过研究刚性挡墙绕墙底转动极限状态土体内主应力拱形状,计算了土层平均竖向应力和剪应力,得到了对应于不同内摩擦角和墙土摩擦角的侧土压力系数和水平摩擦系数的理论公式。将其用于水平微分单元法求解挡墙绕墙底转动时的主动土压力,得到了挡土墙主动土压力强度、土压力合力和合力作用点的理论公式,分析了填土内摩擦角和墙土摩擦角对土侧压力系数、水平摩擦系数、土压力强度、土压力合力、土压力合力作用点的影响,并与模型试验数据进行了比较。     

粘性成层填土的主动土压力

为了考虑填土凝聚力及其与挡土墙墙背接触面上粘着力计算粘性成层填土挡墙的土压力,假设滑裂面为平面,运用数学、力学手段,推得了粘性成层填土挡墙的主动土压力计算公式,编制了相应的计算程序,进行了算例分析.结果表明:考虑与不考虑滑裂面上的凝聚力c及墙背上的粘着力cw,计算结果差异较大,该差异随着c、cw的增大而增大;公式精度可靠,应用方便.     

基于数值分析不同填料下扶壁式挡墙土压力研究

不同填土情况下,运用Flac3D数值软件模拟了扶壁式挡墙侧向土压力分布情况,重点分析了砂土、黏土、多年冻土作为填料对侧向土压力分布的影响。结果表明:当砂土φ30°,作用于墙背上的侧向土压力将达到稳定;黏性填土φ值在15°~25°变化时,侧向土压力先变小后变大,并趋于稳定,当c20 k Pa时,墙背侧向土压力趋于稳定;多年冻土由于黏聚力大,改变φ、c,侧向土压力没有明显变化。另外,侧向土压力沿墙高缓慢增加,在底部出现回弯,与规范理论计算呈线性变化不一致,这主要是由于挡墙墙背、扶壁与填土的摩擦减压作用使计算结果小于理论值,作用于墙背上的侧向土压力比理论计算主动土压力小40%左右。     

沟埋式矩形涵洞土压力及填土等沉面分析

填方工程中,填土在涵洞附近形成土拱,导致现有关于涵洞土压力理论计算值与实测值相差较大。为了探讨涵洞对填方工程变形的相互影响,对沟埋式涵洞顶部土压力及填土变形进行了对比分析,计算结果表明：沟埋式涵洞内土柱的竖向沉降小于外土柱的竖向沉降;沟埋式涵洞顶部土压力系数均大于1,且随沟槽宽度的增大而增大,当沟槽宽度为涵洞宽度10倍时,土压力系数已接近最大值;土压力系数随沟槽深度的增大而呈线性减小规律,当沟槽深度大于涵洞高度的2倍以上时,涵顶土压力可按上覆土重计算;涵洞侧壁受到的剪应力随着沟槽宽度的增加而增加,随着沟槽深度的增加而呈线性减小规律。     

内隔墙长度对抽水引发基坑围挡侧移的影响

结合实际工程地质条件,开展三维数值分析,研究内隔墙对限制开挖前抽水引发基坑围挡变形的有效性,探究在不同抽水深度与不同围挡嵌固比条件下,内隔墙长度对基坑围挡变形控制效果的影响. 结果表明：随内隔墙长度增大,内隔墙对基坑围挡变形的控制效果增强. 在不同抽水深度条件下,内隔墙对基坑围挡变形的控制效率不同,当抽水深度大于20 m时,内隔墙长度须大于基坑宽度的0.75倍或者采用全贯通式内隔墙,以取得较好的变形控制效果;当抽水深度小于10 m时,可将内隔墙长度设置为基坑宽度的0.25~0.50倍,预期也可取得较可观的变形控制效果. 在不同围挡嵌固深度条件下,内隔墙对变形的控制效率不同,延长基坑围挡嵌固深度能增强内隔墙在抽水深度范围内的变形控制效果.     

Pressure relief and structure stability mechanism of hard roof for gob-side entry retaining

In order to explore the pressure relief and structure stability mechanism of lateral cantilever structure in the stope under the direct coverage of thick hard roof and its impact on the gob-side entry retaining, a lateral cantilever fractured structural mechanical model was established on the basis of clarification for the stress environment of gob-side entry retaining, and the equation of roof given deformation and the balance judgment for fracture block were obtained. The optimal cantilever length was proposed based on the comparison of roof structural characteristics and the stress, deformation law of surrounding rocks under six different cantilever lengths by numerical simulation method. Double stress peaks exist on the sides of gob-side entry retaining and the entry located in the low stress area. The pressure of gob-side entry retaining can be relieved by reducing the cantilever length. However, due to the impact of arch structure of rock beam, unduly short cantilever would result in insufficient pressure relief and unduly long cantilever would bring larger roof stress which results in intense deformation. Therefore, there is optimal cantilever length, which was 7-8 m in this project that enables to achieve the minimum deformation and the most stabilized rock structure of entry retaining. An engineering case of gob-side entry retaining with the direct coverage of 10 m thick hard limestone roof was put forward, and the measured data verified the reasonability of conclusion.     

新型承重围护保温一体化墙体抗震性能试验研究

为实现钢结构装配式住宅承重围护保温一体化的目标,提出一种设置暗支撑的承重围护保温一体化墙体。墙体内部为支撑钢框架,填充发泡水泥等保温隔热材料,外部设置双向钢筋网并浇注砂浆层作为保护层。框架内填充发泡水泥对结构的水平承载力和抗侧刚度有较大影响,以暗支撑设置、墙体高宽比为变化参数,对6榀单层单跨承重围护保温一体化墙体进行低周反复加载试验,得到各试件的水平承载力、抗侧刚度和滞回特性。结果表明：设置暗支撑能够明显提高新型承重围护保温一体化墙体的水平承载力和抗侧刚度;相比纯钢框架,新型承重围护保温一体化墙体具有更高的水平承载力和抗侧刚度,其耗能能力和变形能力也更强;高宽比对墙体抗侧性能影响显著,高宽比越大,墙体的水平承载力、抗侧刚度、耗能能力均越小。给出了新型承重围护保温一体化墙体的水平承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

深基坑围护结构侧向位移变化规律分析研究

根据南京市地铁四号线中保站的监测数据,分析地下连续墙的变形特征,发现基坑开挖过程中围护结构变形具有明显时空效应规律;发现随着开挖深度增加,地连墙侧移量在基底附近达到最大值;发现地连墙的变化呈现类似抛物线,地连墙侧向位移随着自身刚度增加而减小。结合平面有限元计算分析软件plaxis,利用HS本构模型对地连墙变形影响因素进行分析研究,结果建议南京地区的开挖深度为H时,其地连墙的厚度取(2.5%~3.5%)H。     

软土地基土工格栅加筋效果的数值分析

应用有限差分软件FLAC 3D对一座原型加筋试验墙的工作性态进行数值模拟,计算结果与观测资料吻合很好,说明了用本文方法预测加筋挡土墙应力变形规律的有效性;在此基础上,对土工格栅加筋和未加筋的软土地基进行计算分析,通过对比两种情况下地基沉降值、水平位移值和内部应力值,可以看出土工格栅加筋能够有效地减少软土地基的沉降,限制地基侧向变形,并且能分散地基内部的集中应力,证明土工格栅加筋是一种非常有效的软基处理方法。     

软土结构性对基坑开挖及邻近地铁隧道的影响

为了研究软土地基结构性改变对基坑开挖围护墙变形、地表沉降及其邻近地铁隧道位移和弯矩的影响,针对宁波粉质黏土,采用在重塑土中掺入盐粒和不同质量分数水泥的方式制备人工结构性土,开展一维压缩试验和三轴试验研究原状土与人工结构性土的工程特性,分别通过压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力验证和建立水泥质量分数与土体结构性之间的联系;采用Plaxis2D,分析土体结构性改变对基坑开挖过程中围护墙水平位移、地表沉降及其邻近地铁隧道的影响. 研究结果表明,当水泥质量分数为2%时,其压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力与原状土基本一致;随着土体结构性降低,扰动度增加,围护墙水平位移、地表沉降和隧道位移急剧增大,其中隧道对于土体扰动度最为敏感,位移增长趋势最为明显,当扰动度为39%时,隧道位移会超过规范允许值;当隧道距离基坑较近时,由于隧道的约束作用,围护墙水平位移和地表沉降较小,但是隧道位移和弯矩会相应增大.     

双面加筋土高挡墙的侧向土压力分布试验研究

对高为33～55 m的双面加筋土挡墙进行离心模拟试验,测得的面板上土压力分布从上至下呈先增后减型。基于加筋土挡墙的破坏模式,对于面板侧向土压力分布进行探讨。综合分析本次试验结果和现场测试,从理论上分析了加筋土挡墙面板上侧向土压力的分布,并对目前《公路加筋土工程设计规范》中基于侧向土压力进行设计的方法提出质疑。     

高大型采场全尾砂充填挡墙可靠性的力学分析

冬瓜山铜矿床埋藏距地表深达1000m,矿区构造应力复杂,属高地应力分布区域,采用大空场嗣后全尾砂胶结充填法开采．按充填料浆3种不同力学性质状态对充填挡墙进行了受力分析和计算,指出了影响充填挡墙可靠性的因素并提出了首采地段8#采场充填挡墙实施方案．