降雨入渗-膨胀土-刚柔复合挡墙数值模拟

为研究不同降雨条件下膨胀土地区墙背侧向压力的变化情况,以及EPS垫层模量对刚柔复合挡墙应力应变的影响,采用GeoStudio及FLAC3D软件,通过多场耦合的膨胀本构模型,对降雨条件下膨胀土堑坡刚柔复合挡墙结构进行了数值模拟。研究结果表明:①随着降雨的入渗,墙背侧向压力显著增大;在停雨期,更深处土层的墙背侧向压力更大,而面层的则呈减小趋势。②与刚性挡墙相比,刚柔复合挡墙的墙背侧向土压力和挡墙的水平位移明显减小,且随着EPS垫层模量的减小,其压缩量增大,EPS垫层的减压效果显著提升。③要根据实际工程对EPS垫层模量进行合理取值。

高填方膨胀土作用下刚柔复合桩基挡墙结构数值模拟

针对高填方膨胀土路基边坡的治理问题,提出了在膨胀土和挡墙之间设置EPS(聚苯乙烯泡沫)柔性垫层的刚柔复合桩基挡墙结构。采用FLAC^(3D)建立了刚柔复合桩基挡墙结构支护的高填方膨胀土路基数值模型,并基于热-力耦合模型实现了湿度变化后的高填方膨胀土变形模拟,进而对比分析了5种不同工况下刚柔复合桩基挡墙结构的受力变形特性及路面变形,并着重探讨了EPS垫层厚度和刚度对刚柔复合桩基挡墙结构墙背土压力和水平位移的影响。研究结果表明:刚柔复合桩基挡墙结构的墙背土压力、抗滑桩桩身弯矩和剪力、挡土墙和抗滑桩水平位移均明显减小,但路面沉降和水平位移有所增大;EPS垫层弹性模量越小或厚度越大,则EPS垫层压缩量越大,允许膨胀土发生的侧向变形也越大,刚柔复合桩基挡墙结构的受力和变形则越小;柔性EPS垫层减压作用的充分发挥,必须同时满足厚度和弹性模量2个方面的条件,单一采用垫层刚度指标不足以反映EPS垫层的影响。