下伏溶洞扩展对路基稳定性的影响数值分析

路基中的溶洞具有隐蔽性和发育性,是道路交通安全的重要隐患。为探讨溶洞扩展对岩溶路基稳定性的影响,以FLAC3D建立含溶洞的路基数值模型,分析了溶洞向上扩展、向下扩展、向两侧扩展和向四周扩展4种工况下岩溶路基的稳定性。研究结果表明:随着路基中溶洞的发育扩展,路基的竖向变形会增大、稳定性会降低;当路基中溶洞向上扩展时,新增变形主要出现在溶洞上方,会造成路基的稳定性迅速下降;溶洞向两侧扩展对岩溶路基的稳定性也有不利影响,但与溶洞向上扩展相比,这种影响相对较小;在4种工况下,溶洞向四周扩展对岩溶路基的稳定性影响最大,然后依次是向上扩展和向两侧扩展,而溶洞向下扩展时会引起溶洞底板和两边竖向变形增大,但对岩溶路基的稳定性影响很小。

基于数值模拟的加筋土挡墙设筋参数优化效果分析

文章基于FLAC3D建立加筋土挡墙数值模型,从筋材铺设长度与铺设间距两个设计参数着手,研究了加筋土挡墙优化设计的效果。研究表明:两种优化方式下,挡土墙内产生的最大水平位移均在设计允许范围内;进行筋材铺设间距设计时,筋材内产生的最大拉拔力会显著增大,对筋材的抗拔力要求也更高;综合考虑加筋土挡墙的水平位移、筋材内最大拉拔力、挡墙稳定性系数及筋材节约率等四个因素,对筋材铺设长度进行优化较对铺设间距优化的效果要好。

重复荷载作用下土工格栅包生态袋加筋土挡墙动力特性试验研究

设计并制作了土工格栅包生态袋加筋土模型挡墙,测试了模型挡墙在不同幅值、不同频率重复交通荷载作用下的加速度、动土压力、累积变形和土工格栅拉应变,获得了挡墙在重复交通荷载作用下的动力特性和累积变形发展规律。研究表明:在交通重复荷载作用下,土工格栅包生态袋加筋挡墙顶层的加速度响应最大,沿墙高按指数模型衰减,且水平加速度衰减较竖向加速度快;挡墙内的动土压力也是在顶层最大,随墙高降低而减小;挡墙的变形和土工格栅拉应变增量在加载初期较大,随加载次数的增加而增大,受荷载幅值的影响明显,受频率变化的影响较小;竖向累积变形主要来自挡墙上部土体的沉降;水平累积变形总体上为上部大下部小。

车辆荷载作用下加筋土挡墙的静动响应现场试验

为研究车辆荷载作用下加筋土挡墙的静动力响应规律,以330国道K139+100~K139+400路段的模块式加筋土挡墙为原型,通过埋设动静土压力盒、柔性位移计以及加速度计等元器件,测试了车辆荷载作用下加筋土挡墙的筋材拉应变、面墙后侧向土压力、加筋体后侧向土压力和挡墙的侧向变形等。结果表明:车辆荷载作用时,挡土墙面墙上部的响应加速度远大于下层;当车辆荷载作用在加筋体上时,车辆行车距离对加筋体内产生的动土压力影响不大,当车辆荷载作用在加筋体后时,车辆行车距离对加筋体内的动土压力大小及分布模式有很大影响。无论是在车辆静载作用下还是在车辆动载作用下,加筋体后侧向土压力远大于面墙后的侧向土压力。

锚索预应力损失模型及预应力补偿时机分析

对锚固边坡而言,建立锚索预应力损失模型的前提是假设岩体均匀受力,而框格梁是岩体均匀受力的保障,在框格梁的作用下,岩土体的实际受力情况更接近于假设条件。鉴于此,考虑锚索、框格梁及岩体三者之间的相互作用关系,建立新的锚索预应力损失模型,并通过对比分析现场监测数据及已有模型的计算结果,验证新建模型的准确性和适用性。另外,基于新建模型,对不同时间节点下锚索的2次张拉效果进行分析,探讨锚索预应力的后期补偿时机。研究结果表明:考虑框格梁的作用后,新建模型的精度更高,新建模型不仅可以对锚索预应力的损失量进行计算,同时可以对锚索预应力达到稳定的时间进行准确预测;施工完成20 d后对锚索进行2次张拉均可达到理想的预应力补偿效果;锚索原预应力损失程度不同,其2次张拉效果也不相同,锚索的原预应力损失量越大,2次张拉时,其预应力补偿效果越明显。

墙前水位变化对挡土墙的影响试验研究

以330国道莲都段改扩建工程为原型,按1∶5的比例设计并制作了衡重式模型挡墙。通过改变墙前水位,测试了挡土墙在墙前水位变化条件下的水平与竖向土压力、侧向位移的发展规律,并与理论计算结果进行了对比分析。研究表明:在浸水情况下,挡土墙所受主动土压力变大;水位下降时对浸水挡土墙稳定性的影响大于水位上升时的影响;浸水挡土墙抗倾覆稳定时的最不利水位为最高水位,而抗滑移稳定时的最不利水位约为0.6~0.8倍墙高。

基于预应力监测的锚固边坡整体稳定性分析

为研究边坡锚索的预应力损失规律及其对边坡整体稳定性的影响,采用智能弦式数码穿心力传感器对多锚加固边坡锚索预应力进行了长期监测,并结合最小耗能原理的塑性极限分析上限法对多锚边坡的整体稳定性进行了分析。研究结果表明:锚索张拉后其预应力均会出现不同程度的损失,作用于每级边坡中上部的锚索其预应力损失程度最大且有明显的波动现象,波动范围为2%~4%,在锚索预应力损失的3个阶段中,快速损失阶段锚索预应力的损失比重最大,约占总损失率的70%~90%;对边坡进行锚索加固虽可以显著提高其整体稳定性,但不应忽略锚索预应力损失的影响;作用于边坡中下部的各锚索是控制边坡整体稳定性的关键,在后期维护中应着重加强边坡中下部各锚索的预应力补偿,以显著提高多锚加固边坡的整体稳定性。