刚性面板加筋挡土墙的离心模型试验研究

通过土工离心模型试验,研究了刚性面板加筋挡土墙的变形特征及其内在破坏模式。试验程序包括设计加速度条件下正常工作状态的模拟和极限加速度条件下极限工作状态的模拟,就挡土墙面板侧向位移和加筋材料的应变进行了实时测量;并测量了极限状态下模型剖面的位移标记的变形,从而获得了极限工作状态土体滑动破坏面的位置。试验结果表明:(1)加筋土挡土墙所发生的侧向位移量远小于无加筋挡土墙的位移量,并且加筋层竖向间隔越小,加筋层越密,相对侧向位移量越小,加筋效果越明显;(2)整体式刚性面板加筋土挡土墙的性能优于一般的分离式刚性块式面板加筋土挡土墙;(3)加筋材料有从回填体中被拔出破坏的可能性,因此,加筋风积沙挡土墙内部稳定性校核时,需要验证抵抗这种破坏的安全性。     

基于规范法的加筋土挡土墙边坡加固稳定性计算研究

加筋土挡土墙是一种经济有效的滑坡滑塌治理方案,从规范验算的角度,采用极限平衡法对加筋土挡土墙处理滑坡的稳定性进行研究。研究结果表明:加筋土挡土墙可结合现场情况从加筋材料、坡脚矮墙角、边坡排水等方面设计;以某高速路段K40+370K40+470边坡为实例,基于规范进行加筋材料的稳定性计算,结果显示加筋材料满足稳定性要求;同时进行外部稳定性计算,计算结果显示整体稳定性安全系数比加筋前提高了40%以上,局部稳定性安全系数比加筋前提高了60%以上,同时危险滑面后移也加强了边坡稳定性,综合验算结果表明加筋土挡土墙能有效地治理该边坡。     

加筋土-锚杆组合支护式路堤工作机理研究

以宜-巴高速公路某加筋土路堤断面为研究对象,结合现场监测数据,采用弹塑性有限元计算程序对加筋土-锚杆组合支护结构的变形受力特性进行研究,并针对筋材刚度、加筋间距、坡后锚杆连接与否等因素进行参数分析。主要研究结果表明:加筋土路堤中相邻阶梯水平位移变化幅度较大,且坡后台阶处出现较大不均匀沉降,需保证此处填土的压实度;加筋土路堤最大水平位移和垂直位移随着筋材轴向刚度的增加而减小;随着加筋间距的增加,加筋土路堤的安全系数相应减小,各加筋体承担的荷载不断增大;锚杆与加筋体连接情况下最大水平位移和垂直位移均较未连接的情况要小,安全系数提高。     

加筋土挡土墙边坡加固的有限元计算研究

为更好地利用加筋土挡土墙处理公路滑塌边坡,从有限元数值计算角度利用特征点对加筋土挡土墙处理滑坡的稳定性进行研究,结果表明,加筋土挡土墙可从加筋材料、坡脚矮脚墙、边坡排水等方面进行设计;以加筋土挡土墙处理广佛肇(广州—佛山—肇庆)高速公路路堑边坡K30+240—330滑塌为例,运用有限元强度折减法分析边坡稳定性,计算结果显示加筋后边坡稳定性安全系数比加筋前提高21.3%,边坡滑动面后移约10m,边坡稳定性得到提高,加筋土挡土墙能有效加固边坡。     

地震作用下土工格栅加筋土挡土墙动力响应分析

采用连续介质快速拉格朗日差分方法对一座土工格栅加筋土挡土墙地震作用下的动力响应进行了计算分析,将加筋材料中最大拉力、动土压力、加速度放大效应的数值模拟结果与FHWA和公路加筋土工程设计规范计算值进行了对比分析。计算分析表明,挡土墙面板位移与加筋材料拉力均随时间累计增加,地震持续时间对加筋土挡土墙动力影响明显;在地震末期,加筋材料拉力、动土压力数值计算值要明显大于规范计算值;地震时加速度沿墙高有明显的放大效应,加筋土挡土墙墙趾分担了相当一部分动土压力。当前规范设计方法对这些因素均未给予充分的考虑。     

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     

后牵引式加筋挡土墙性能分析

针对高陡边坡的支护，提出一种后牵引式加筋挡土墙，通过有限差分法软件FLAC3D建立其数值分析模型，着重分析了后牵引式加筋挡土墙在自重和上部荷载作用下的水平位移、填土的沉降、格栅的应力、外部稳定性，并与常规加筋挡土墙做比较。结果表明:后牵引式加筋挡土墙在抗滑桩的“牵引”作用下能够大幅度地减小挡墙的水平位移以及填土的沉降量；而常规加筋挡土墙易于在自重和荷载作用下发生外部稳定性破坏；后牵引式加筋挡土墙通过“牵引”作用可以避免发生破坏，从而提高填土的整体稳定性。     

加筋粗粒土力学性能试验研究

采用3种土料、2种加筋材料(三向土工格栅、双向土工格栅)进行加筋土的无侧限抗压试验,探讨了加筋层数、加筋间距、含水率、压实度和土粒级配等对加筋粗粒土抗压特性的影响,得到以下主要结论:(1)压实度越高、加筋层数越多的加筋粗粒土承受大变形的能力越强,抗震性能越好;(2)压实度越大的粗粒土,增加格栅加筋密度对提高加筋土强度的作用越显著;(3)加筋粗粒土的强度随土中粗粒含量的增加而增大;(4)含水率对加筋粗粒土的强度基本无影响。     

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。     

双层立体加筋土的三轴试验研究

为探求双层立体加筋土的强度特性,通过三种布筋方式的加筋土试样进行了大量三轴试验。结果表明,在同样围压作用下,水平加筋土的强度比无筋砂土的强度有所提高;立体加筋土的强度比水平加筋土强度有所提高;立体加筋土的强度随着竖向加筋高度的增加而增加。结果还表明,不同的布筋方式对加筋土两个强度参数的贡献是不同的,单面、双面立体加筋能为土体提供较大的粘聚力,而环状立体加筋更多改善的是土体的内摩擦角。     

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。     

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。     

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。     

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。     

用有限元强度折减法对加筋路堤边坡特性分析

采用荷兰土工有限元软件PLAX IS,建立了未加筋路堤、等间距加筋路堤和不等间距加筋路堤三种有限元分析模型,分析路堤在三种情况下的稳定安全系数、坡脚水平位移、路堤中心地基与路堤顶部的竖向位移,并比较三种模型的计算结果。     

加筋土支挡结构侧向位移的有限元分析

侧向位移是影响加筋土支挡结构应力状态的重要因素。本文采用有限单元分析的数学方法，应用弹性非线性邓肯—张模型，对一加筋土支挡结构的侧向位移进行了分析，并在计算过程模拟了逐层施工，计算结果与实测结果的分布形态基本一致。进一步研究表明，筋材的刚度、间距、加筋体的形状以及局部超载的作用对加筋支挡结构的侧向侧位移有显著的影响，在加筋土工程设计时应把筋材刚度、间距、加筋体的形状以及局部荷载的作用作为主要因素加以控制。     

加筋土技术在铁路桥台及双侧挡土墙上的应用

通过对铁路加筋土桥台及双侧加筋土挡土墙设计、施工、试验观测等分析、认为推广应用加筋土桥台及加筋土挡土墙对于减少工程占地、缩短工期、降低造价具有较显著的作用。     

浅谈加筋土挡土墙的设计要点

就加筋挡土墙、加筋土边坡、加筋土地基以及加筋路面进行了阐述。     

包裹式加筋土桥台工作机理的模型试验研究

土工合成材料加筋土桥台具有缩短桥梁跨度、降低工程造价的优势。包裹式加筋土桥台是其中的一种形式，桩柱包裹在加筋土桥台内，由桩柱承担桥梁自重和桥上交通荷载。在加筋土桥台内存在加筋土与桩柱之间的相互作用，对此尚缺乏应有认知。本研究完成了4组包裹式加筋土桥台的模型试验，以研究包裹式加筋土桥台的工作原理，探讨墙趾水平约束和筋材绕桩方式等对桥台变形和桩柱受力的影响。研究结果表明，在包裹式加筋土桥台中，桩柱与加筋土之间存在明显的相互作用，桥台在工作荷载下结构稳定，工作性能良好；在路基、路面荷载和被挡土体的共同作用下，桩柱承受了较大的侧向土压力，桩柱的存在阻挡了加筋土的位移，减小了桥台的侧向变形和加筋材料的受力；设置墙趾水平约束、减小加筋间距和采用刚性格栅绕桩方式均可增强加筋土桥台的整体性，减小桥台的变形和加筋应变，改善包裹式加筋土桥台的工作性能。研究结果可为包裹式加筋土桥台工程设计提供参考。