西南某机场高填方加筋边坡稳定性分析

中国西南地区地形复杂多变,新建机场需要进行高边坡的填筑,存在较大的滑坡隐患。为科学指导施工,该文以西南地区某在建机场为例,提出了一种基于FLAC~(3D)的复杂边坡建模方法,并结合Mohr-Coulomb模型和强度折减法对高填方加筋边坡的稳定性进行分析,部分研究成果在边坡工程中得到了应用。计算结果表明:土工格栅的加筋作用对边坡的稳定性有显著的提升,填方边坡的安全系数由初始状态的1.23增长为全边坡加筋(6层)的1.62;土工格栅加筋能将周围土体连接成整体,发生联动沉降,但其存在一定的影响范围;土工格栅加筋作用能提高坡面的水平约束,限制加筋区域及其影响范围内边坡土体的侧向形变。     

格栅长度对加筋膨胀土边坡稳定性影响数值分析

针对膨胀土路堑边坡在增湿条件下的破坏,探究土工格栅加筋长度对膨胀土边坡稳定性的影响,其中包括对边坡安全系数以及边坡坡面位移的影响。首先通过膨胀土膨胀变形试验与抗剪强度试验研究得到膨胀土土性随边坡含水率变化的规律,再应用FLAC3D软件的温度场来模拟膨胀土边坡中的湿度场,以此来满足土性参数适应边坡内含水率变化的要求;最后通过强度折减法得到土工格栅长度对边坡安全系数的影响规律,并对格栅的受力特性进行了分析。分析发现,格栅长度以及边坡风化层对土工格栅加固边坡的效果有不同程度的影响。     

土工格栅加筋路堤机理研究进展

文章对土工格栅加筋路堤的机理和强度特性研究进行了综述。土工格栅加筋路堤机理的研究主要借助于室内外试验和数值分析等手段进行,研究问题主要集中在土工格栅与土之间相互作用机理、土工格栅加筋土强度特性以及土工格栅加筋路堤的变形破坏机理、稳定性影响因素及影响规律等方面。这些方面的研究都取得了较为丰硕的成果,并为土工格栅加筋路堤的设计提供了依据。实际工作状态下土工格栅与土相互作用的机理、土工格栅对周围土体的有效影响范围以及水对土工格栅与土相互作用的影响等问题仍值得进一步研究。     

土工格栅对加筋高填路堤稳定性影响特性分析

山区加筋高填路堤的设计和施工中,土工格栅对其稳定性的影响因素并不是很明确。为了有效地分析土工格栅对加筋高填路堤稳定性的影响,该文结合广东省云(浮)-罗(定)高速公路典型高填路堤工程,在分析未加筋路堤的稳定和变形特性的基础上,对土工格栅参数设计进行比选和优化。根据格栅铺设位置的不同,选择不同的格栅长度、格栅层数、拉伸模量等,利用强度折减数值模拟技术,计算和分析不同工况条件下土工格栅设计对安全系数和潜在滑动面的影响。研究结果表明:采用路堤下部格栅铺设的方式对边坡安全系数的增加较明显,计算的安全系数比在路堤中部和上部铺设格栅工况条件下的值大。在相同的计算参数情况下,土工格栅的拉伸模量为50~200kN/m、层数为7~9层时,加筋效果较明显;在高填路堤中,在路基中下部8~26m范围内铺设土工格栅及边坡坡脚附近上下加铺土工格栅,加筋效果明显。     

土工格栅加筋陡边坡路堤位移特性的试验研究

为了解土工格栅加筋陡边坡路堤的位移特性,通过离心模型试验和土工格栅应变的现场观测进行了研究.获得了土工格栅加筋路堤横断面位移分布和路堤中土工格栅应变随时间变化的情况,发现在边坡坡脚浸水的情况下,加筋模型有绕边坡坡脚倾覆的趋势,倾覆趋势随加筋密度的增大和边坡坡度的增大而增大,而不加筋路堤边坡发生了滑塌,表明土工格栅的加入提高了路堤的整体性.在边坡坡脚浸水的情况下,地基土体在边坡坡脚附近的推移以及在路堤下部的沉降是路堤破坏的主要原因,有无加筋、加筋密度和边坡坡度对地基土体位移的分布特性影响不大.     

土工格栅加筋高陡坡路堤稳定性及其影响因素分析

土工格栅具有独特的物理力学性能,将其作为加筋材料铺设于路堤边坡中,能够有效地改善路堤的变形特性,提高路堤的整体性能。采用FLAC3D建立数值分析模型,基于强度折减法对土体抗剪强度参数及筋土界面参数进行模拟,对比分析了土工格栅对高陡坡路堤稳定性的影响。同时,研究了不同条件下路堤边坡的安全系数及潜在滑动面的变化规律。结果表明:当土体抗剪强度参数较小时,在土体中铺设土工格栅,路堤边坡安全系数可提高10%~20%;对比分析加筋与未加筋工况下路堤边坡的稳定性可知,格栅与土体的相互作用提高了路堤的稳定性,边坡滑动面向深层发展,其曲率变缓。     

黄土地区加筋路堤变形控制效果研究

将土工格栅作为加筋材料铺设于黄土路堤中能够有效改善路堤的变形特性,提高路堤的稳定性。通过一系列土工试验,研究了山平高速公路黄土路堤填料的基本物理力学性质;建立数值分析模型,对比分析了交通荷载作用下黄土路堤在未加筋和加筋两种工况下的变形特性;研究了筋材布设方式对黄土加筋路堤的影响,并进行了参数分析。结果表明：土工格栅能够有效减小黄土路堤顶面沉降、不均匀沉降和侧向位移;当格栅铺设层数相同时,等间距铺设的效果要好于非等间距铺设;荷载大小、填土参数、筋材参数对加筋路堤工作性状影响较大;筋土界面似摩擦系数对边坡稳定性影响较大。     

加筋高填方路堤滑动面特性数值分析

基于强度折减法分析理论,采用有限差分软件FLAC3D对某高速公路典型高填方路堤进行建模分析,研究了高填方路堤加筋前后路堤边坡滑动面变化规律及其影响因素。分析结果表明:在高填方路堤中加入土工格栅可有效提高路堤边坡安全系数,并且边坡安全系数随着土工格栅界面参数、填土粘聚力及内摩擦角的增加而非线性增加,滑动面也随之由边坡浅层逐渐向深层发展,但随着填土粘聚力和内摩擦角的增大,土工格栅加筋效果呈逐渐减小趋势。     

土工格栅加筋陡坡路堤的有限元分析

采用Plaxis程序建立了土工格栅加筋陡坡路堤的有限元分析模型,利用该模型对陡坡路堤边坡坡比、路堤高度、筋带间距及筋带参数等因素对陡坡路堤稳定性的影响机理进行了研究,并对加筋陡坡路堤的极限承载力进行了数值分析。分析结果表明,土工格栅加筋陡坡路堤不但能降低路堤的总竖向沉降量,减小路堤的侧向位移,确保陡坡路堤稳定性,还能显著提高路堤的承载力。     

加筋处理碓石体边坡的效果分析

碓石体是山区交通土建工程中常见的一种结构形式,文中结合某土工格栅加固处理高陡碓石体边坡的工程实例,采用ABAQUS有限元软件建模,对比分析了加入筋材对碓石体边坡的工后变形和整体稳定性的影响。分析表明,土工格栅的加入主要限制了碓石体边坡的侧向水平位移,另外增强了碓石体边坡的稳定性,采用加筋方法加固处理堆石体边坡具有显著良好作用。     

锚杆-土工格室复合结构边坡防护有限元数值分析

锚杆-土工格室复合结构边坡是一种新型的边坡防护形式,在对不稳定裸露边坡进行加固处理的同时,还可以对边坡坡面进行绿化.利用Midas GTS NX有限元软件建立锚杆-土工格室复合结构防护边坡三维有限元模型,采用强度折减理论法分别对未加筋、加锚杆、加土工格室、加锚杆和土工格室的边坡进行敏感性分析,研究了加固措施、填料参数、格室高度和边坡加筋宽度对边坡稳定性的影响.结果 表明:采用锚杆-土工格室复合结构防护能很好地提高边坡的稳定性;填土内摩擦角对边坡稳定性影响比黏聚力更敏感;随着边坡加筋宽度的增加,安全系数先增大后减小.研究成果对不稳定裸露边坡加固设计和施工具有一定指导意义.     

软土地基桥头处理稳定性分析与应用

泡沫轻质土、土工格栅在软土路基中的应用是一项重要的技术革新,对于提高边坡稳定系数、降低工后沉降、节约用地资源、保护生态环境意义重大。以洞头县某桥梁桥头软基处理为研究对象,采用正版理正岩土计算软件6.5 PB3版进行边坡稳定计算,并选择极限抗拉强度为90 kN/m的单项HDPE土工格栅作为加筋材料,对填方边坡进行加筋计算。根据设计方案计算边坡最小安全系数,通过比选最终确定路基边坡方案。在复杂地形条件下,可以采用土工格栅加筋与泡沫轻质土材料的选取来改善填方路基的稳定性,同时通过合理的调整筋材提高填方路基边坡稳定性。     

土工格室加筋路堤边坡离心模型试验研究

以边坡高度12 m,坡度为1∶0.75,共铺设土工格室20层,层厚为0.6 m的某二级公路为原型路堤,设计和制作了9组土工格室加筋和1组未加土工格室边坡相似模型,对土工格室加筋边坡变形和破坏力学机理进行了离心模型试验研究。在试验加载过程中,采用位移传感器测量坡顶的变形,通过摄影照相记录边坡破坏全过程。试验发现,土工格室加筋边坡破坏过程可划分为变形、开裂、局部剪切塑性变形和破坏四个阶段。土工格室加筋边坡的破坏模式表现为加筋区的整体破坏,并与未加筋区有明显的分界线。加大格室高度与层厚比和提高格室长度与坡高之比有利于增加边坡的稳定性,但存在一个临界值。填料强度对土工格室加筋边坡的影响十分突出,边坡坡度对其稳定性的影响则不大。     

双强度折减法在加筋土边坡稳定分析应用的研究

有限元强度折减法在加筋土边坡的稳定分析中被广泛应用,但因加筋材料和土体是2种性质迥异的材料,因此针对土体强度和加筋材料界面强度采用相同的强度折减系数是否合理值得进一步研究。通过建立加筋材料(土工格栅)界面直剪摩擦特性的三维数值模型,研究了土体强度和土工格栅界面强度的折减规律。结果表明,强度折减过程中土体强度和土工格栅界面强度的折减系数并不一致。为此,提出了土工格栅加筋土边坡稳定分析的双强度折减法,该方法能充分体现土工格栅的加筋作用,使稳定分析结果更合理。     

土工格栅加筋拓宽路堤有限元分析

通过PLAXIS有限元模拟,分析了有无加筋、加筋间距、老路基开挖坡度、格栅强度等因素对拓宽路堤的影响。结果指出:拓宽路堤中采用土工格栅加筋,合理确定加筋间距和强度,可以显著提高拓宽路堤的稳定性;旧路堤的开挖坡度对新路堤的稳定性影响不大,在设计中应综合考虑实际情况予以确定。     

软土路基土工隔栅加筋作用机理研究

通过运用ANSYS有限元分析软件对软土路基土工格栅加筋的作用机理进行了数值模拟,研究了土工格栅加筋对软土地基应力场和位移场分布的影响。从计算结果分析可知,土工格栅堤底加筋对约束浅部地基土水平位移有显著作用,使最大水平位移点移向地基深处,使堤趾水平位移大幅减小,同时对竖向沉降有一定的均衡作用,加筋增强了路堤的整体性和稳定性。     

加筋路堤稳定性分析

路基边坡稳定性是公路工程界关注的热点。土工格栅能有效地提高路基边坡的稳定,但目前对其合理铺设的位置还较模糊。为此根据有限差分强度折减法,分析土工格栅的铺设位置对路基边坡稳定性的影响,进而提出公路工程中土工格栅的合理铺设位置。     

土工格栅加固处理软土路基优化研究

以土工格栅加固某软土路基扩宽工程为背景,运用MIDAS/GTS有限元软件建立路基三维模型,针对不同土工格栅加筋层数的软土路基进行位移、应力及稳定性对比分析,优选出最佳的土工格栅加固层数。研究结果表明:增大土工格栅加筋层数可以有效减少路基的位移和应力,提高稳定系数;当加筋层数为3层时,路基位移、应力减小幅度较大,加筋效果最明显;考虑到减小施工难度和降低工程成本等因素,选择铺设3层土工格栅加筋层为最优方案。     

多雨气候条件下膨胀土路堑边坡处治技术研究

为解决海南多雨气候条件下膨胀土路堑边坡破坏的问题,以海口至屯昌高速公路膨胀土路段为依托,分别开展了现场边坡破坏调查、室内试验、计算分析、方案设计及实体工程修筑。根据边坡破坏特征将海屯高速公路膨胀土路堑边坡分为三种类型,对发生滑坡和滑坍的边坡,提出了土工格栅加筋+综合防排水+坡面绿化的柔性加固方案,对发生坡面冲刷水毁的边坡,提出了坡面三维植草+平台渗沟+坡顶封闭的柔性防护方案,并通过渗流和边坡稳定性计算以及工程应用,分析了两种膨胀土路堑边坡处治技术的有效性和实用性。     

土工格室加筋土等效强度计算方法研究

基于极限平衡理论,运用边坡稳定分析软件ZSlope进行数值模拟,分析了土工格室垫层对边坡安全系数及临界滑动面的影响。结果表明:土工格室加筋层对边坡安全系数有比较明显的提高,加筋后边坡的滑动面向坡体内部移动,滑楔体尺寸变大。在此基础上,探讨了将土工格室加筋边坡等效为素土边坡进行计算的一种方法。