加筋土挡墙合理布筋方向的有限元分析与试验验证

加筋土挡墙大多采用水平布筋方向,但在实际工程中,常因种种需要而采用倾斜布筋方式。本文通过有限元分析和模型试验两方面探讨了加筋方向对加筋土挡墙内稳定性的影响。研究表明,对以自重为主的加筋土挡墙,设置10°左右的下倾角筋条,其稳定性更佳。     

不同加筋方式对风积沙路堤稳定性的影响分析

以风积沙路堤边坡为研究对象,对风积沙填料填筑的路堤边坡,从不同加筋方式进行了数值模拟研究。结果表明:等长加筋方式存在一定不足,采用不等长加筋方式较为合理。不等长布筋方式中,集中布筋方式长筋和短筋的轴力分布更加均衡,但从边坡变形和稳定性考虑,间隔布筋方式更合理。不等长加筋存在一个最佳长度比,推荐不等长加筋的长度比为1∶1.6。     

加筋土挡墙合理布筋方式优化设计研究

为得到加筋土挡墙砂箱模型的合理布筋方式,首先依据0.3H法确定初始布筋长度,然后采用DIBT法验证其内、外部稳定性,从而得到了可行的布筋方案,并对不同工况下的加筋土挡墙承载能力进行了分析。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构，加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移，有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定，根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式；假定加筋区为一复合弹性体，根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式，两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明：随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大，加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小；筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大，随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小；与原型试验测试值和数值模拟值相比，该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律，同时与既有经验公式相比，该方法计算结果更接近实际值。     

加筋风积沙挡墙工作机理的离心模型试验

采用能够完全满足模型相似律的离心模型试验方法,基于整体刚性面板加筋土挡墙结构,研究加筋风积沙挡墙的变形、加筋材料的应变分布等加筋风积沙挡墙的工作机理。试验分析结果表明:在一定范围内,加筋层竖向间距越小,加筋效果越好;加筋材料合理铺设方式应为从回填区底部至上部使加筋材料长度由短变长;同一加筋层拉应变呈中部大、两端小的分布形式。此外,在进行加筋风积沙挡墙的内部稳定性验算时,应注意加筋材料被拔出的可能性。     

直立式加筋挡土墙稳定性数值模拟分析

采用MRAC软件,对直立式加筋挡土墙进行数值模拟,分析了加筋土挡墙的水平位移分布、面板的变形、筋材的受力和变形特性。分析结果表明:在土坡中设置加筋材料,能有效改善土体的变形状况,减小土体水平位移,提升挡土墙的工作性能,确保了土坡的稳定性。     

加筋土挡墙合理布筋方式数值模拟分析

加筋土挡墙具有良好的抗变形能力和抗震性能,同时兼具施工简便、造价低廉等优点,在实际工程中得到了较为广泛的应用。加筋土挡墙拉筋布置方式对其稳定性有重要影响,本文采用数值软件FLAC3D建立了数值分析模型,对不同工况下加筋土挡墙的土中应力、墙面位移和潜在破裂面进行了对比分析,结果表明:土中最大竖向应力随加载量的增加呈线性增大,最大侧向应力随加载量的增大呈非线性增大;墙面水平位移呈S形;筋条潜在断裂面接近朗肯破裂面。     

粉煤灰加筋土挡墙工作机理的离心模型试验研究

将能够完全满足模型相似律的离心模型试验方法应用于粉煤灰加筋挡墙研究中。试验基于整体刚性面层加筋土挡墙结构研究了粉煤灰加筋土挡墙的工作机理、筋材中的应变分布、粉煤灰加筋挡墙的变形。结果表明,加筋土挡墙所发生的侧向位移量远小于素土无加筋挡墙的位移量,且加筋层竖向间距越小,加筋层越密,相对侧向位移量越小,加筋效果越明显;因粉煤灰填筑密度较轻,加筋后的挡墙所发生的相对侧向位移量较小,说明加筋效果明显。     

预应力筋预拉力对预应力加筋土挡墙静力性能影响

采用模型试验与数值模拟方法研究了预应力筋的预拉力对预应力加筋土挡墙的变形、土压力分布、墙面板基础反力和破坏模式等静力性能的影响,根据试验实测数据及数值计算结果分析了预应力加筋土挡墙的工作机理。结果表明:预应力筋施加预拉力后,顶部荷载作用下挡墙的墙面板位移、顶部沉降以及墙面板基础反力比未施加预拉力的情况均明显减小;预应力筋施加预拉力后,加筋区内部水平土压力显著增大,但分布并不均匀。预应力筋施加预拉力对填料内的剪切带影响不明显,但非加筋区顶部加载时,预应力筋的预拉力能够有效阻止剪切带在填筑区域内贯穿,提高了挡墙的稳定性。     

非均质各向异性加筋土边坡的抗震稳定性分析

加筋土因其良好的加固效果而被广泛应用于边坡工程。用极限分析上限方法,对非均质各向异性加筋土边坡的抗震稳定性进行研究,获得了均匀、上疏下密及上密下疏3种布筋方式下边坡临界高度的解析表达式。并用数值优化算法分析了土体非均质性、各项异性、边坡坡角、内摩擦角及地震荷载等因素对加筋土边坡稳定性的影响。结果表明:土体非均质系数、各向异性系数、内摩擦角及加筋强度的增加对边坡稳定性的提高具有积极作用,而坡角与地震荷载系数的增大则不利于边坡的稳定;3种布筋方式中,上疏下密对边坡加固的效果最佳,其次为均匀布筋方式,上密下疏的布筋方式效率较低。     

加筋土挡墙变形和受力特性原位荷载试验研究

为了研究加筋土挡墙在路基面荷载作用下的受力和变形特征,通过拉拔与原位荷载试验,进行了加筋土墙体水平土压力、墙面水平变形及拉筋应力等分布规律的研究。结果表明:筋材应力沿其长度方向呈单峰值分布,峰值距墙面1.5 m处;加载初期墙面水平位移沿墙高呈反"S"形曲线分布,极值位于墙顶和中下部;路基面荷载作用主要影响挡墙上部土压力分布,相应的侧向附加土压力近似呈倒三角分布;由于加筋土的扩散、卸载成拱效应的影响,使得竖向附加土压力向下衰减比传统挡土墙更快。     

基于砂箱模型试验的包裹式加筋土挡土墙稳定性影响因素分析

为了减少包裹式加筋土挡土墙的安全冗余,增加工程经济性,在传统包裹式加筋土挡土墙的回折端将满铺拉筋布置为条形拉筋,通过估算及试验研究确定各设计参数的取值,再利用砂箱模型试验分别研究加筋土挡土墙的层数、条形拉筋数量、长度以及布置方式对新型挡土墙的影响。分析结果表明:①层间距决定着挡土墙的破坏类型,层间距过大导致位移超限,层间距小拉筋断裂也不会立即发生坍塌破坏;②层间距还影响着挡土墙的破坏特征,层间距过大挡土墙出现拉筋断裂即坍塌的破坏特征,降低层数后,拉筋断裂也不会立刻坍塌;③回折段条形拉筋长度主要抑制挡土墙的     

某高速公路高填方挡墙鼓裂原因及治理措施

针对浙江某高速公路高填方挡墙鼓裂问题的治理,对挡墙鼓裂的原因进行分析,根据现场实际进行多方案比选,采用外建挡墙补强方案,并将鼓裂挡墙上下分块为滑动体和稳定体进行稳定性分析计算。实践证明,按该方案进行挡墙的病害治理,效果良好。     

某加筋土挡墙路基病害成因及变形机理分析

针对某加筋土挡墙路基病害，开展工程地质调绘、地质钻探、原位测试、室内土工试验及筋带检测试验等，研究病害成因和变形特征，分析加筋土挡墙的变形机理；通过外观、筋带强度、路基湿陷性和稳定性等方面的评价，为该段加筋土挡墙的整治提供充分的依据。     

基于MARC的土工格栅加筋挡土墙的有限元分析

为了研究土工格栅加筋挡土墙的工作性能,运用有限元分析软件MARC对一试验墙进行数值计算,通过对比分析验证了MARC的可靠性,在此基础上,对模型参数进行修改,分析预应力施加、加筋距离、加筋长度和挡土墙墙高对加筋挡土墙水平位移的影响。结果表明:预应力施加、加筋距离、挡土墙墙高对加筋挡土墙变形特性影响较大,加筋长度影响不显著;实际工程中应综合多方面因素考虑对加筋挡土墙进行合理设计。研究结果可为加筋挡土墙的设计提供一定的依据。     

列车荷载对衡重式挡土墙土压力及稳定性影响研究

利用FLAC-3D建立起三维有限差分衡重式挡土墙模型,研究分析了在墙后填土自重荷载和列车动荷载作用下,挡土墙墙背土压力变化规律,并分析了挡土墙水平作用力、抗滑和抗倾覆稳定系数随车速的变化规律。结果表明:荷载对挡土墙的影响主要集中在上墙的中下部,车速对水平土压力作用点位置以及挡土墙稳定性影响不大。     

复杂动力作用下加筋土挡墙内部稳定性分析

从加筋土挡土墙的特殊受力机理出发,对水平和竖向地震同时作用下加筋土挡墙进行了内部稳定性分析;研究了挡墙破裂面形状与位置,结合国内外一系列室内和现场足尺试验资料而确立了地震作用下加筋土挡墙的分析模型;通过挡墙的筋带拉断破坏和筋土粘着破坏分析,分别推导了加筋带的界限配筋率和临界长度计算公式,这两个公式能适用于多种实际的荷载工况(静力荷载和地震荷载),公式计算结果与试验结果吻合良好,可为加筋土挡土墙工程抗震设计及动力分析提供一定参考。     

柔性拉筋式重力墙地震土压力计算方法研究

为有效确定地震荷载作用下柔性拉筋式重力墙的土压力，基于塑性极限分析上限法及拟静力法，采用对数螺旋面作为滑裂面，通过对挡墙后填土进行内能耗散功率与外力功率的计算，建立了拉筋式重力墙地震土压力分析模型。通过算例分析，对比数值模拟与研究提出的算法结果，验证了所提出算法的合理性，并就填土及拉筋的相关参数对地震土压力的影响进行了讨论。结果表明:随着填土强度参数的增加，地震土压力呈非线性减小；土压力随着土工格栅间距的增大而呈非线性增大；随着顶层拉筋长度的增加，土压力呈非线性减小趋势；当顶层拉筋长度大于10 m时，土压力值基本不变。