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加筋陡坡的数值分析与试验研究

加筋陡坡的数值分析与试验研究

作者：汪承志重庆交通学院

学位级别：硕士

本文结合《山区公路高填方加筋陡坡及环境保护技术研究》课题,依据现场试验和室内足尺试验,应用复合介质理论对加筋陡坡进行了非线性有限元分析,通过大量的计算、分析,并与模型试验与现场试验进行比较,得出以下初步结论。 1、本文提出... 详细信息

本文结合《山区公路高填方加筋陡坡及环境保护技术研究》课题,依据现场试验和室内足尺试验,应用复合介质理论对加筋陡坡进行了非线性有限元分析,通过大量的计算、分析,并与模型试验与现场试验进行比较,得出以下初步结论。 1、本文提出应用复合介质理论下的加筋陡坡有限元计算模型,并编制了完整的等参单元非线性分析程序。通过将有限元计算的结果与现场试验、模型试验测试的数据比较表明,有限元计算中的各种假定及计算理论是可行的,数值运算结果是正确的。同时,针对阶梯式加筋挡墙结构存在的问题,文中提出了在基于复合介质理论下简化计算模型,比较有限元计算结果、现场测试数据、模型测试结果和简化计算公式计算的结果,表明简化计算公式可以反映出筋带拉力在墙体中的实际分布情况,具有一定的工程适用性。 2、通过对加筋结构的分析计算表明,加筋土挡墙的实际工作状况是非常复杂的,在内部稳定性方面,每层筋带拉力分布不均匀,其峰值及位置因基础的支承条件而异;在外部稳定性上,当墙比较矮时(小于6m),加筋土挡墙基底应力接近于均匀分布,当墙比较高时(小于8m)加筋土挡墙基底应力接近于倒S形分布,墙体沿墙趾倾覆的可能性基本上不可能,传统的设计计算方法作了过多的简化和假定,得出的结果与实际情况差异较大,应用有相当大的局限性。 3、阶梯式加筋结构的筋带最大拉力在墙后的分布式类似对数螺旋曲线,其于基础的交点不在基础脚趾,而是在墙后约1.0m的位置。 4、对于阶梯式加筋土挡墙和直立式加筋墙,文中计算发现,阶梯式加筋墙在适应变形能力和承受荷载方面具有一定的优势,其中阶梯式的台阶宽度对整个结构的影响相当大,而现行的规范规定加筋土计算理论0.3H法在阶梯式加筋墙中有较大的出入,计算结果存在风险较大。 5、加筋土结构的塑性区的发展不是直线发展的,其发展是首先在挡墙中部筋土复合单元中出现局部点进入塑性区,随着荷载的加大,筋土复合单元在沿筋带方向上出现贯通的塑性区,这时挡墙的塑性区开始向上下发展,在穿越筋土复合单元间的土层时,土层并没有出现沿筋带方向的塑性区,而是直接向上或向下发展,因此可以认为,判断加筋结构是否失稳,首先需要判断筋土复合单元中塑性带是否形成,只要筋土复合单元未形成集中的塑性区,即使筋土复合单元间的土体塑性贯通,加筋结构也不会失稳定。

关键词：加筋土加筋陡坡复合介质理论有限元

返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究

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返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究

作者：夏磊西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,随着加筋土技术越来越广泛的应用,国内外学者对加筋土结构特性已进行了大量研究。由于岩土体特性及工程实践的复杂性,虽然取得了一定进展,但仍无法满足工程实践的需求。目前关于返包式加筋结构的研究多集中于单级或多级（近）直... 详细信息

近年来,随着加筋土技术越来越广泛的应用,国内外学者对加筋土结构特性已进行了大量研究。由于岩土体特性及工程实践的复杂性,虽然取得了一定进展,但仍无法满足工程实践的需求。目前关于返包式加筋结构的研究多集中于单级或多级（近）直立路肩式加筋土挡墙,其填料多为粘土或砂土,对于加筋陡坡高路堤结构以及碎石土填料的研究还很少。基于以上认识,论文以西南山区一段高达22m的返包式加筋陡坡高路堤工程为依托,采用大型直剪试验、现场监测、数值模拟和离心机模型试验相结合的方法系统研究了返包式加筋陡坡高路堤的结构荷载状态、筋土相互作用特性、稳定性影响因素、结构变形破坏模式等关键问题,研究成果可以为类似返包式加筋路堤结构的优化设计和施工提供理论依据,具有重要的工程应用价值。论文所做工作及取得的主要成果如下:（1）通过粗粒土填料和土工格栅的界面剪切试验,揭示了筋土界面相互作用关系特性。随着含水量的增加,筋土界面剪切的内摩擦角逐渐降低,而粘聚力则先增大后减小;填料中粗颗粒含量与筋土界面剪切的内摩擦角和粘聚力均呈正相关关系;粗粒土填料加筋可以明显提高土体的粘聚力,但其内摩擦角会降低。（2）对依托工程返包式加筋陡坡高路堤进行了现场监测试验,分析了结构荷载状态和加筋体潜在破裂面,主要成果包括:加筋土中的筋材可以有效改善土体中的应力分布,减小基底垂直土压力;加筋体内部的应力状态在后期会重新调整而导致格栅应变减小;对于这种柔性返包式加筋体结构,由于其坡面变形受限较小,工后很长一段时期坡面变形都将处于发展期。（3）采用FLAC3D建立了不同工况下的数值计算模型,探讨了返包式加筋陡坡高路堤的加筋机理、稳定性影响因素及变形破坏特征,研究得出:在路基中铺设土工格栅能够显著降低路基的侧向变形;加筋可以改善路基内部剪应力的分布;加筋路堤坡度对土工格栅受拉状态有显著影响。（4）结合现场监测和数值模拟的相关结果,建立了不同工况下的离心机模型,针对返包式加筋路堤结构的稳定性影响因素、应力应变分布特征、变形破坏过程等开展系统研究,进一步验证了相关结论的可靠性。研究得出:在稳定状态内,加筋土结构内部的潜在微裂缝并不是沿标准的圆弧、直线或折线发展,而是受加筋及筋土接触面的影响呈现出复杂的分布形式;极限状态时,加筋边坡内部潜在破裂面呈圆弧型;直立加筋路堤结构设计时,不能简单地按照无筋路基的方法仅根据墙高和填土内摩擦角来确定0.3H型破裂面的位置,而应考虑加筋的影响并结合数值模拟的分析结果综合确定最危险破裂面位置。

关键词：返包式加筋陡坡碎石土剪切现场监测数值模拟离心机模型

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加筋陡坡施工技术探析

建筑 2020年第24期 69-70页

作者：邱荣庆福建一建集团有限公司

加筋土具有良好的施工特征,不仅可以有效地提高填方的拉伸性效果,也能提高工程的质量。本文对加筋陡坡工程中的施工技术进行了分析,以提高加筋陡坡的施工质量。

关键词：加筋陡坡施工技术要点

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刚性支挡结合加筋陡坡设计计算模式的探讨

路基工程 2009年第6期 101-102页

作者：卢才金福建省交通规划设计院福建福州350004

对加筋陡坡结合挡墙(或桩)在山区陡坡路堤中应用的设计问题进行了探讨。提出应尽量采用整体耦合方法计算,同时要进行地形地质分析,有时须考虑复合滑动面的稳定性,确保工程安全。

关键词：加筋陡坡挡墙(桩) 耦合复合滑动面

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山区高速公路加筋陡坡路堤施工技术

黑龙江交通科技 2021年第7期44卷 262-262页

作者：未晓雷中交一公局厦门工程有限公司

在山区公路施工的过程中,有时候会使用到加筋陡坡施工技术,以实际工程为依托,解决了由于地质、地形限制而无法进行路堤填筑和支挡防护的问题,且大大减少了红线占地,同时也较为详细地阐述了加筋陡坡施工工艺和质量控制要点,可为相关项目... 详细信息

在山区公路施工的过程中,有时候会使用到加筋陡坡施工技术,以实际工程为依托,解决了由于地质、地形限制而无法进行路堤填筑和支挡防护的问题,且大大减少了红线占地,同时也较为详细地阐述了加筋陡坡施工工艺和质量控制要点,可为相关项目提供参考。

关键词：山区高速加筋陡坡土工格栅

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黄土沟壑区的高填方加筋陡坡设计与施工

山西建筑 2014年第7期40卷 87-88页

作者：张慧陈曦山西华晋岩土工程勘察有限公司山西太原030021

论述了黄土沟壑区的高填方加筋陡坡的稳定机理,对加筋陡坡的设计方法进行了介绍,并对其施工工艺流程及操作要点进行了阐述,结合工程实例分析了其经济性,为类似工程的施工提供参考借鉴。

关键词：加筋陡坡高填方设计经济

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土工格栅无面板加筋路堤施工要点浅析

科技资讯 2007年第32期5卷 24-25页

作者：肖金光北京中交跨世纪工程技术有限公司 100088

详细介绍高速公路土工格栅无面板加筋(包裹式)路堤施工工艺流程,对该类加筋路堤施工过程控制要点进行浅析,为该类加筋路堤施工提供了一套可借鉴的经验和总结。

关键词：加筋陡坡包裹式施工要点

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上杭紫金山金矿新屋下拦碴坝设计

亚热带水土保持 2005年第3期17卷 16-17,53页

作者：吴兴中福建省龙岩市水利电力勘测设计院 364000

该文介绍上杭紫金山金矿新屋下拦碴坝设计,坝为复合土工膜作防渗面板的碾压土石坝,按功能分开的原则设计,即坝体只满足自身需要(如稳定、应力)的要求,而防渗由上游面专门设置的防渗结构来承担。利用加筋土技术、加筋陡坡设计,减小上游... 详细信息

该文介绍上杭紫金山金矿新屋下拦碴坝设计,坝为复合土工膜作防渗面板的碾压土石坝,按功能分开的原则设计,即坝体只满足自身需要(如稳定、应力)的要求,而防渗由上游面专门设置的防渗结构来承担。利用加筋土技术、加筋陡坡设计,减小上游坝坡坡度,节约坝体填筑量。

关键词：碾压土石坝加筋土加筋陡坡复合土工膜土工格栅

植被加筋边坡在三峡库岸边坡防护中的应用研究

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植被加筋边坡在三峡库岸边坡防护中的应用研究