自嵌式加筋挡墙在生态水环境综合治理中的应用分析

为解决河道生态治理的景观效果、整体造型等突出问题,提高施工便利性,结合美丽乡村建设,实现“水清岸绿、河畅景美”等目标。以某水环境综合整治项目为例,经技术经济比选后,将自嵌式加筋挡墙应用于该项目,并对自嵌式加筋挡墙及岸坡进行稳定分析,分析结果表明:岸坡稳定性和自嵌式加筋挡墙的外部、内部、局部稳定性均满足规范要求,将其应用于水利工程可克服传统建筑材料造价高、质量不稳定、景观效果差等缺点,并对类似工程的建设具有较大的推广应用价值。

河堤生态加筋挡墙受孔隙水影响的静水力学试验研究

采用静力学试验的方式对河堤生态加筋挡墙受孔隙水的影响进行分析。试验表明:河堤生态加筋挡墙系数随着水深的递增其总体稳定在0.43~0.61之间;生态加筋挡墙在充水方式下压力峰受孔隙水影响逐步递增,有效峰值破坏强度在同一水头下有所递减,压力有效峰值在非充水方式下逐步递减;河提生态加筋挡墙在充水方式下的静水压力~压力峰值呈现线性变化,非充水方式下呈二次曲线变化,稳定性受静水压力影响逐步减弱。研究成果对于河道生态治理设计具有参考价值。

顶部条形基础作用下加筋挡墙性能的试验研究

针对加筋挡墙顶部受条形基础载荷作用时的工作性能开展试验研究,分析条形基础距挡墙面板距离对基础极限承载力、加筋挡墙变形特点、筋材应变和破坏模式的影响。试验结果表明:基础极限承载力随基础偏移距离D增加呈现先增大后减小的趋势,且在D为0.3H(H为挡墙高度)时达到最大值;条形基础加载至破坏前一级载荷时,基础沉降与挡墙高度比值均小于2%,面板水平位移与挡墙高度比值均小于1%,且当D/H小于0.6时,面板顶部水平位移明显大于中底部;各层筋材中应变最大值随D/H增加而逐渐向远离面板方向发展,且筋材最大应变由最初出现在顶层而转向中间层;顶部受条形基础载荷作用下加筋挡墙破坏以3种模式为主,即顶层面板挤出的浅层破坏、破坏面沿基础边缘发展并向深部推进和加筋挡墙整体破坏。

格栅加筋挡墙长期工作特性的现场试验研究

为了探讨山区高等级公路高强土工合成材料加筋陡坡路基长期工作特性,对某段分级直立式格栅加筋挡墙进行长期现场测试。测试结果表明:基底地基应力在初期沿格栅横向呈非线性分布,但随着时间的变化最终趋于直线分布;墙背和加筋体后侧向土压力沿墙高呈非线性分布,其值与基础支撑条件相关,且小于朗肯主动土压力,局部测点应力松弛;格栅拉力在加筋墙中部与阿斯曼能量法计算出的结果比较相近,但在顶部和底部相差甚远,同层格栅拉力沿格栅方向呈两端小中间大的梯形分布,格栅拉力随时间变化逐渐减小;加筋墙的潜在破裂面与规范规定的0.3H法相比,破裂面向加筋体内侧移动,随时间的变化不大;每级台阶墙的最大水平变形位置在墙中部,整个墙面最大水平变形位置在墙下部。

风积砂加筋挡墙筋带受力有限元分析

针对加筋挡墙筋材与挡墙及墙后填土的相互作用机理,采用有限元方法对风积砂加筋挡墙进行力学分析,得到墙后填土路堤中筋材受力的特点,对加筋挡墙设计和施工有实践意义。

基于离心试验的环形加筋挡墙破坏形式试验研究

环形加筋挡墙破坏形式的研究目前还处于相对空白阶段。笔者通过2组离心模拟实验,对环形加筋挡墙的破坏形式和变形特征进行了研究,初步判定了环形加筋挡墙的破裂面形状与"0.3H"破裂面相似,呈折线形。通过对挡墙破裂面附近监测点的位移对比分析研究表明:环形加筋形式对挡墙破裂面的开展有良好的限制作用,能使墙体的侧向位移变化更加均匀;环形加筋形式对约束挡墙侧向变形的能力较竖向变形能力强。

土工格栅箱体加筋挡墙数值分析

依据实际工程采用的格栅箱体加筋挡墙(CGR)新型结构,建立了基于自洽理论的筋土复合材料力学模型,并对土工格栅箱体结构的力学特性进行了深入的分析。通过分析提出了格栅箱体加筋墙墙后土压力计算模式,并在此基础上对格栅箱体加筋墙的破坏模式进行了分析。分析表明:土工格栅箱体加筋挡墙内部力学特性分布合理,能够较好地适应实际工程需要。

土工格栅加筋挡墙的设计方法及应用

现行加筋挡土墙规范主要是针对条带式加筋挡墙的情况而制定,而近年来实际工程中大量采用土工格栅修筑加筋挡墙的工程应用却缺乏相关设计规范和设计方法的支持.本文主要从土工格栅对土体的加固机理出发介绍土工格栅设计加筋土挡墙的相关设计理论和方法,借助Rankine、Coulomb、Boussinesq(布西奈斯克)的土体理论,同时参考国外的土工合成材料设计理论比较系统地介绍了土工格栅加筋挡墙的内部和外部稳定性验算方法,并给出具体的应用算例.

路肩土工格栅加筋挡墙的设计方法

以精伊霍铁路路肩加筋土挡墙为例,介绍了加筋土挡墙的设计思路,指出加筋土挡墙与传统混凝土挡墙相比具有施工快、造型美观、工期短、适用面广、经济效益显著等优点,值得推广使用。

生态袋加筋挡墙工作机理分析

由于生态袋挡墙结构具有很好的经济性能和使用性能,近年来在工程实践中倍受青睐,并具有了不少工程实际的经验,但是其科学研究方面却比较欠缺不能为工程实践提供很好的理论依据。基于这种情况,为得到合理的生态袋加筋挡墙形式设计组装室内生态袋加筋挡墙顶推实验装置,采用PlaxisV8专业版有限元软件建立了生态袋加筋挡土墙模型并对模型进行了静力加载数值模拟计算;对模型进行了静力加载数值模拟,并研究了加筋土挡土墙在自重及荷载作用下的垂直应力、水平应力分布情况,以及对各层筋材轴力、墙面体水平位移进行了相关分析。

生态砌块式加筋挡墙动态失稳研究

建立室内生态砌块式挡墙冲刷试验模型,从水流流速入手,模拟挡墙在水流冲刷作用下的淘刷过程,探求挡墙的淘刷机理,试验表明:当水流流速超过1.2m/s时,墙后土体从水面波动处生态孔被淘出,逐渐淘刷成一贯穿通道,并不断往墙背方向楔入。利用有限元法建立挡墙模型,进行淘刷坑不断增大情况下的稳定性分析,得到墙面板位移、墙后土体塑性应变、土工格栅应变的发展变化,揭示生态砌块式加筋挡墙的动态失稳机理。

加筋挡墙有限元计算与离心模型试验结果的比较分析

本文以加筋挡墙筋材与挡墙及墙后填土相互作用机理为基础,运用有限元计算与离心模型试验的方法对以风积砂及粉煤灰作为回填材料的加筋挡墙进行综合分析,得到墙后填土路堤中筋材的受力特性,对加筋挡墙设计和施工有一定的参考价值.

三峡库区巫山新城超高加筋挡墙变形破坏及修复研究

结合三峡库区弃渣灾害的防治和回填增地 ,以巫山新城加筋土挡墙等实际工程为典型进行剖析 ,对加筋土挡墙 ,特别是超高加筋土挡墙变形破坏机制和过程进行了系统深入的研究。从加筋土挡墙填土物理力学性质室内试验研究入手 ,采用FLAC等数值计算方法 ,系统地研究了加筋土挡墙的应力状况和变形破坏特性。将离心模拟技术应用于超高多级加筋土挡墙 (H =5 7m)的研究中 ,进行了三级加筋土挡墙的离心模型试验 ,对加筋土挡墙墙背土压力分布规律、挡墙面板和填土的沉降情况以及拉筋的拉力分布规律进行了详细而系统的研究。特别是精心设计出离心模型试验中三级挡墙的面板与拉筋的联结 ,较真实地反映了实际工程中加筋土挡墙整体复合结构的力学特性。根据研究结果 ,提出了巫山新城加筋土挡墙修复加固方案 ,编制了设计报告 ,并加以实施。目前 ,修复加固工程效果良好。 对库区 ,乃至全国超高加筋土挡墙的建设均有指导和示范作用。

柔性加筋挡墙的抗震性能及适用条件研究

建立2类大型振动台模型,进行了柔性加筋挡墙模型试验,柔性加筋挡墙与刚性挡墙、加筋路堤的对比试验。结果表明:格宾加筋挡墙在中震和大震作用下的抗震性能较生态加筋挡墙突出;普通加筋路堤用于高烈度地震区优势明显;混凝土挡墙和格宾加筋挡墙用于对变形控制相对严格的高烈度地震区有一定优势;生态加筋挡墙则只能用于对土体变形要求相对宽松的普通地区或抢险加固工程中。研究成果可为高烈度地震山区的路基工程抗震设计和施工提供参考。

台阶式格栅加筋挡墙潜在破裂面计算模式研究

基于自洽理论建立了筋土复合材料力学模型,对不同台阶宽度的格栅加筋土挡墙的塑性区进行了有限元分析。研究了其塑性区的发展和贯通过程,对台阶式格栅加筋土挡墙的塑性区分布规律进行了讨论。研究表明,加筋土直墙的塑性区分布接近于0.3H破裂面的假定,但台阶墙的塑性区分布与直墙有显著差异,且随着台阶宽度的变化而变化。提出了适合于不同台阶宽度的格栅加筋土挡墙潜在破裂面的计算模式,当上阶挡墙前趾位于下阶挡墙的主动区内时,该破裂面为一连续曲面;当上阶挡墙前趾位于下阶挡墙的过渡区内时,该破裂面为分段曲面;当台阶宽度为0时,该破裂面可退化为0.3H破裂面。该计算模式具有较好的通用性,能适用于具有不同台阶宽度的加筋土挡墙。

倾斜面墙加筋挡墙施工过程仿真与潜在破裂面分析

在现场监测的基础上,利用FLAC3D对湖南湘潭至衡阳西线高速公路K124+300路段的倾斜面墙加筋土挡墙进行了施工过程仿真,研究了施工过程中墙内竖向土压力、侧向土压力、侧向变形以及筋带应变的发展过程和挡墙潜在破裂面形态。结果表明,对加筋土挡墙进行施工过程仿真分析可以再现施工过程中挡墙内部的应力应变发展过程;加筋土挡墙的变形主要产生于挡墙的施工期;倾斜面墙加筋挡墙的潜在破裂面不宜采用0.3H法;本文提出的双倾角破裂面考虑了面板倾角的影响,是一种简洁又实用的分析方法。

加筋挡墙侧向变形分析模型

以加筋土挡墙楔体破坏模式为基础 ,将墙面板等效为弹性地基梁 ,提出了加筋土挡墙侧向变形分析的力学模型 ,进而研究了变形的影响参数。实测数据表明该模型具有较高的预测精度。

条基下格栅长度及纵横肋变化的加筋挡墙试验研究

为研究格栅长度及纵横肋数量变化对加筋土挡土墙承载性能的影响,以自行设计的尺寸为1 500 mm×1 000 mm×1 300 mm(长×宽×高)的模型箱开展加筋挡墙室内模型试验,分析在静载作用下格栅长度及格栅横肋数量变化对加筋土挡土墙的加载板沉降、面板水平位移及竖向附加应力等参数的变化规律。试验结果表明:静荷载下,改变加筋土挡墙内部的格栅长度及纵横肋数量,均降低了挡墙结构的极限承载力;格栅长度越小,减去格栅纵横肋数量越多,加载板沉降越大;静载作用下加筋土挡墙破坏大多数为局部破坏,随格栅长度及纵横肋数量逐渐减少,加筋土挡墙破坏模式向整体破坏趋势发展。土工格栅对上部土体传来的附加应力起到较大的扩散衰减作用,减少土工格栅长度及纵横肋数量,均改变了土体内部的应力场,使竖向附加应力传递到更深的土体中,降低了挡土墙的承载性能。

基于径向基函数网络的加筋挡墙高度预测模型

提出了一种基于人工神经网络 (ANN )技术的加筋挡墙临界高度预测方法 .通过 3 0组挡墙离心模型试验数据以及组足尺试验数据样本的训练与学习 ,建立了可用于加筋挡墙高度预测的径向基函数网络 (RBFN)模型 .采用 4组挡墙离心模型试验数据和 1组足尺试验数据 ,共 5组样本作为检验样本对网络预测能力进行检验 ,结果表明网络的学习是成功的 ,同时网络能较好地适应本特定问题 。

考虑蠕变、地震效应的土工格栅砂性土加筋挡墙弹塑性有限元分析

土工合成材料加筋土挡土墙具有优良的抗震性能,但是由于加筋用的土工合成材料具有显著的蠕变及应力松弛特性,需要深入研究加筋土挡墙在经历蠕变后的地震动力行为及震后的进一步蠕变以理解其全面的静动力学性能。在已有研究的基础上,应用笔者提出的土工合成材料循环受载、蠕变和应力松弛统一本构模型模拟土工格栅的力学行为,考虑到土工格栅加筋土挡土墙的填土一般为砂性土,而砂性土一般蠕变变形较小,本文应用可以模拟砂土述砂性土非线性静动力性能的广义塑性模型模拟填土,未考虑其蠕变变形。结果表明,在正常加筋长度和密度情况下,加筋土挡墙在经受地震前的蠕变变形会趋于稳定,但筋材内力重分布明显;地震作用使得加筋土挡墙产生较大变形,加筋内力出现较大增长,但结构并未破坏;地震后加筋土挡墙蠕变变形继续发展,而土工格栅加筋会出现内力松弛现象。