串联式锚定板抗拔承载特性及影响因素分析

为提高锚定板抗拔承载能力,设计串联式锚定板锚固系统。借鉴侧向受荷桩的“M”法,通过锚固系统受力平衡条件及位移连续性条件,提出串联式矩形锚定板锚固系统抗拔力-位移关系的理论分析方法。基于FLAC3D有限差分软件,建立锚定板锚固系统与土相互作用的数值模拟模型,进行埋设于黏性土中不同尺寸的方形锚定板抗拔承载力室内模型试验。结合室内模型试验及数值模拟结果,通过拟合分析,获得串联式矩形锚定板锚固系统抗拔力-位移关系的近似解析解,将3个工程案例中不同尺寸及埋深的锚定板抗拔力-位移的现场试验结果与理论分析及数值模拟结果对比,验证理论分析方法及数值模拟结果的正确性。探讨串联式方形锚定板锚固系统埋深及相邻锚定板间距对锚固系统抗拔承载力的影响。研究结果表明:当锚定板锚固系统埋深H<5b(b为锚定板边长)时,其破坏模式呈现浅埋锚定板的破坏特征;当埋设深度H≥5b时,其破坏模式呈现深埋锚定板破坏特征。对于串联式锚定板锚固系统,为避免相邻锚定板相互影响而降低锚固系统的抗拔承载能力,相邻锚定板间距应满足L≥3b。

土体应变软化对串联式双锚定板抗拔性能的影响

为增强锚定板锚固系统的抗拔承载力,提出串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件,建立串联式竖向矩形双锚定板与土体相互作用的有限差分模型;基于粉质黏土室内三轴试验结果,获得考虑土体应变软化时,塑性剪切应变因子与塑性剪应变的关系;研究土体应变软化、前后锚定板间距、锚定板埋深对锚固系统抗拔性能的影响。研究结果表明:为避免前后锚定板相互影响而降低锚固系统的承载能力,前后锚定板的间距不得<3倍锚定板边长;当锚定板埋深<5倍锚定板边长,锚固系统的破坏模式为非对称破坏模式,呈现出浅埋锚定板破坏特征;锚定板埋设深度>5倍锚定板边长,锚固系统的破坏模式为对称破坏模式,表现为深埋锚定板破坏特性;当锚定板位移达到约10mm时,锚定板周围土体将出现应变软化现象。土体应变软化会降低锚定板锚固系统的抗拔承载力。

串联式竖向双锚板抗拔性能数值分析

锚定板支挡结构是一种适用于填方边坡支挡的轻型支挡结构。为提高锚定板锚固系统的抗拔承载力,提出了串联式锚定板锚固系统。基于FLAC3D有限差分软件,建立了串联式竖向矩形双锚板与土相互作用的有限差分模型。探讨了前后锚板间距、锚板埋深、土体黏聚力及内摩擦角对锚固系统抗拔性能的影响。研究结果表明:为避免前后锚定板相互影响而降低锚固系统的承载能力,前后锚板的间距不得小于3倍锚板边长;当锚板埋深小于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为非对称破坏模式,呈现出浅埋锚板破坏特征;锚板埋设深度大于5倍锚板边长时,锚固系统的破坏模式为对称破坏模式,表现为深埋锚板破坏特性。提高锚定板周围土体的内摩擦角是提高锚固系统抗拔能力的有效途径。