加筋地基承载力特性及破坏模式的试验研究

利用自制的模型试验设备,做了一系列加筋地基的模型试验,应用数字照相变形量测技术,结合地基土压力和基础的沉降的量测来研究加筋地基的加筋机理和变形破坏模式。基础荷载作用下的地基变形场用连续的数码相片记录,然后用数字照相变形量测技术分析得到地基的增量变形场和地基的破坏面。试验结果表明,无加筋地基的破坏模式和经典的地基破坏模式吻合较好,加筋地基的破坏模式会因为加筋体的存在而发生一定程度的改变。文中模型试验所揭示的加筋地基的变形破坏机理可作为加筋地基的极限分析的基础。

浅埋平板圆锚竖向拉拔极限承载力计算方法

采用自制可视化试验装置开展了平板圆锚的拉拔模型试验,基于数字照相测量技术对极限拉拔下锚周土体的位移变形场进行了量化分析。在本次试验的埋深比范围内,极限承载力随埋深比增加而非线性增大,但增长速率逐渐减缓;观测到的锚周土体滑动面与地面、锚板所围区域整体呈现出“底大、顶小、径长”的倒喇叭形状;滑动面可用两条直线段来近似描述;极限拉拔力学模型由一个截面直径上小下大的倒圆台和一个等截面圆柱体组成。根据极限平衡条件推导建立了砂土中浅埋平板圆锚竖向拉拔极限承载力的计算方法,该方法对4组试验数据的计算较其他4种方法与试验实测值更为接近,且离散性更小,效果较好。

砂土中平板圆锚倾斜拉拔承载特性模型试验研究

螺旋锚倾斜拉拔时水平和竖向之间存在较强的耦合效应,但其耦合机制尚不甚明晰,缺乏定量评价依据。采用平板圆锚模拟单叶片螺旋锚在中密砂中开展倾斜拉拔模型试验,通过自制透明试验箱结合数字照相测量技术深入揭示平板圆锚倾斜拉拔承载机制及各因素影响规律。主要结论如下:锚周土体位移场和剪应变场的对称性随荷载角度的变化可分为两个发展阶段。埋深比对位移场对称形态的影响较之对剪应变场的影响更为显著。随着荷载角度的减小,锚周土体运动模式由竖向拉拔时的竖向运动模式向水平拉拔时的旋转运动模式逐步转化,倾斜拉拔时,两种模式共存。随着荷载角度减小,拉拔承载荷载位移曲线表现为由软化型向硬化型转化。荷载角度、埋深比越大,荷载位移曲线震荡性越显著。不同埋深比下,承载力增长曲线三区间特征鲜明,可用3段式一次函数进行拟合。控制程度参数Cd可反映控制方向随荷载角度的演化过程。荷载角度在[0°, 80°]区间时,水平方向对倾斜拉拔承载特性起控制作用,[80°, 90°]区间则由竖向拉拔起控制作用;竖向拉拔作用可显著提高平板锚的水平承载能力。对倾斜拉拔平板锚或螺旋锚承载极限状态进行判别时,应首先明确承载特性的控制方向。