一种新型整体式加筋土抗滑挡墙技术研究

本文针对现有加筋土挡墙技术的不足,研究一种新型整体式加筋土挡墙结构,即土工箱+高强土工格室+土体加固剂的防治手段,其结构形式具有运输方便、施工快捷、耐日晒、雨淋,长期化学稳定的性能,既能克服填土的不均匀沉降,又能提供足够的抗滑能力,满足滑坡灾害快速处置的工程需求。本文详细介绍了其结构形式、材料比选、结构设计及生产工艺,并进行了室内大型物理模拟实验。试验表明,土工箱+高强土工格室的加筋方式大大提高了抗滑挡墙的承载能力,比不加加筋材料时提高约45%,比传统加筋方式提高约25%。同时进行了现场承载力实验,现场试验表明,新型加筋土挡墙技术抗滑能力比传统土工合成挡墙承载力提高了63.4%,在滑坡应急处置中有很大应用前景。     

河道洪水水位下降对护管挡墙可靠度影响分析

汛期由于河流水位涨落可能引起护管挡墙毁坏失效,造成油气管道裸露甚至断管事故。根据护管挡墙的结构特征和实际受力状态,分别建立了护管挡墙在水位缓降和陡降两种工况下的力学分析模型,并给出了护管挡墙的抗滑移、抗倾覆和地基承载力功能函数。利用蒙特卡罗法分析探讨了两种工况下挡墙可靠度的变化趋势。结果表明:水位缓降时挡墙水平滑移和地基承载力可靠度呈逐渐减小趋势,倾覆可靠度呈相对增大趋势,并且水位缓降时挡墙可靠度较骤降时要大;水位骤降时墙前水位降落速度越快,挡墙的可靠度越小;在墙前水位一定时,水位差越大,挡墙的抗倾覆和地基承载力可靠度越小。     

返包式土工格栅加筋土高挡墙现场试验研究

为了研究返包式土工格栅加筋土高挡墙结构的受力、变形状态,分析其作用机理,进行了包括加筋土墙体基底应力、墙背侧向土压力、拉筋拉力和墙面水平变形等内容的现场试验,研究了加筋土墙体基底垂直应力、不同层位的拉筋拉力沿筋长的分布规律,加筋土挡墙潜在的破裂面位置,墙背侧向土压力沿墙高的分布规律以及墙面水平变形规律。测试结果表明,加筋土挡墙基底垂直土压力沿土工格栅拉筋长度方向呈非线性分布,最大值发生在拉筋中部附近,向拉筋两端方向逐渐减少;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性形式分布,其值小于主动土压力;上部墙体拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,下部墙体拉筋应变沿筋长呈双峰值分布;上部墙体潜在破裂面形状与“0.3H法”接近,而下部墙体潜在的破裂面形状与朗肯主动土压力理论接近;施工期墙面最大水平变形位置在墙高的下部,竣工后墙面最大水平变形发生在墙顶处等结论。     

平台分级对加筋土边坡稳定性的影响研究

对于分级修建的边坡,如何选择合适的平台宽度还有待研究。利用离心模型试验和有限元强度折减法对加筋土边坡进行分析,探讨平台分级的影响。试验表明,设置平台可以使边坡分解成若干个次级边坡,边坡分级后,其整体破坏向各个次级边坡集中,失稳部分的规模有所减少;加筋增强了边坡的整体性,能够强化次级边坡之间的独立性;合适的宽度可以使滑动面只发生在次级边坡中,对整体安全是有利的。有限元计算表明,边坡高度较大时,土的黏聚力的作用就会削弱,通过将高大的边坡变成高度较小的次级边坡,能够充分发挥黏聚力对边坡稳定的作用。而加筋的主要效果就是给土体提供一个似黏聚力。也就是说,合适的边坡高度分级能够充分发挥筋材的加筋效果。另外,对加筋高边坡来说,筋材的模量和延伸率是更为关键的材料参数。延伸率不足,在其他筋材的强度还没有发挥时被拉断,就达不到共同承载的目的。     

某河道护岸工程设计方案分析

为了提升河道生态环境效益,保障河道行洪安全和岸坡稳定性,以某河道治理工程为研究对象,根据河段实际情况,采用生态空心块护坡、浆砌石护岸等处理措施.结合软弱段地基土特性,通过比选采用块石换填法进行处理,可保证工期和质量.经过安全复核,所采用的方案稳定性满足要求.     

冻结基面变化对水位资料的影响分析

阐述了天津地区冻结基面变化的原因,分析了冻结基面变化对绝对基面订正带来的使用问题,提出了对历史水位资料应通过测量、考证、调查等方法找出逐时段冻结差的建议,用以对水文测站冻结基面的水位资料的使用及订正提供参考。     

贺沟口流域护岸工程河道设计洪水计算分析

为建设延安宝塔区贺沟口流域水土流失综合治理与生态保护修复工程,对流域工程水文条件进行计算分析是前期基础。以贺沟口护岸工程建设为例,基于贺沟口流域控制面积较小,无实测水文资料的实际,将流域附近的西川河枣园水文站作为参证站,选用1971-2014年共44 a的连续实测洪水系列资料,采用水文比拟法、经验公式法、综合参数法和推理公式法,分别对流域河道设计洪水进行计算分析,并对成果进行比选。结果认为,推理公式法以暴雨为基础,综合考虑了前期影响雨量、流域产流和汇流特征,计算过程基本反映了流域的长度、面积、比降等因子对洪水的影响,本次河道设计洪水采用推理公式法的计算结果最为合理。即P=50%和P=100%时的洪峰流量分别为13.5 m³/s、83.5 m³/s。     

水位骤降条件下含砂层堆积体边坡稳定性分析

砂土遇水湿化后,其强度呈现出一定幅度的降低,这对含砂层堆积体边坡稳定性非常不利。本文以我国西南某库区堆积体边坡为例,对砂层在水位骤降条件下对边坡稳定性的影响进行了深入研究。该堆积体在纵向上可划分为三层(第①层、第②层、第③层),其中第②层和第③层堆积体中含砂量较大,表现出明显的河流相堆积体的特征。在此基础上,采用有限元数值模拟的方法(FEM)对该堆积体边坡在蓄水和水位骤降条件下的孔隙水压力特征进行模拟,而后,采用极限平衡法(LEM)、考虑非饱和土的基质吸力,对边坡在水位骤降条件下的稳定性进行分析。最后,对比含砂层堆积体边坡模型和不含砂层堆积体边坡模型,对砂层在水位骤降条件下对边坡稳定性的影响做了较为深入的分析和探讨。     

土工离心模型试验在河道护岸工程中的应用

运用离心模型试验研究河道护岸工程,通过试验掌握挡土墙在完建期、运行期及水位骤降期工况下的工作性态,分析了解不同方案不同工况下档土墙上的土压力、墙后土体孔隙水压力的变化规律,地基沉降和墙变位、整体稳定性等岩土工程问题,再经过综合分析,可以使设计方案优化到最为经济合理。     

水位波动对黄土坡滑坡稳定性的影响分析

三峡水库运行后,库水位将在145—175m范围内变动,水位的波动变化,将会引起坡体内孔隙水压力的变化,以及坡体外水压力的变化,进而影响滑坡的应力场和滑坡稳定性。在考虑渗流场和应力场耦合的条件下,对三峡库区黄土坡滑坡在水位变化过程中进行连续的分析,研究其连续变化规律。结果表明：（1）黄土坡滑坡在水位波动条件下,饱和区和非饱和区的位移都受到不同程度的影响;（2）库水位骤降对滑坡体各部位位移的影响最为明显;（3）黄土坡滑坡稳定性系数最小值出现在水位开始下降后48d,水位下降11．9m时刻,最大值出现在175m稳定水位时刻。因此,在滑坡稳定性综合评价过程以及滑坡的勘查设计过程中,应充分考虑库水位波动对滑坡的影响,特别注意最小稳定系数的确定。     

包裹式加筋土挡墙在城墙修复中的应用

以南京市建宁路至挹江门段明城墙修复工程为例,介绍了包裹式加筋土挡墙在城墙修复中的应用。阐述了包裹式加筋土挡墙的作用机理、施工方法,并分析了作用效果。工程实例说明,在城墙内侧场地狭小、地基情况较差的情形下,采用包裹式加筋土挡墙护坡设计方案能够取得良好效果。     

面板对路堤式加筋土挡墙力学特性的影响

加筋土挡墙作为一种新型的轻型支挡结构,广泛应用于公路、铁路、港口等工程中。随着加筋土挡墙技术的发展,面板的类型也越来越丰富。利用Plaxis有限元软件,对路堤式加筋土挡墙进行了二维有限元计算分析。针对墙背水平土压力、垂直土压力、挡墙侧向位移、筋材应变和挡墙稳定系数等计算结果的分析,探讨了3种类型面板（返包式面板、整体式面板和拼装式面板）对路堤式加筋土挡墙力学性能的影响。研究结果表明,垂直和水平土压力的数值计算结果均小于理论值;相比较与其他两种面板的加筋土挡墙,返包式面板加筋土挡墙筋材的应变最大;面板类型对于加筋土挡墙的整体稳定性几乎没有影响。研究成果为实际工程的应用提供了理论指导。     

包裹式土工格栅加筋土挡墙水平位移研究

包裹式土工格栅加筋土挡墙在工程中的设计分析仍采用基于极限平衡理论的锚固楔体法,而没有考虑在达到极限平衡之前加筋土挡墙所发生的变形发展和积累过程。加筋土挡墙面板的水平位移是墙体内外部稳定的重要体现。通过采用有限元数值方法,分析了不同工程因素对包裹式土工格栅加筋土挡墙面板处工后水平位移的影响,分析结果表明,FEM计算值和实测值接近,说明了有限元计算分析的适用性;包裹式土工格栅加筋土挡墙面板处的工后水平位移呈由下向上增大趋势;拉筋刚度、长度、竖向间距对水平位移具有明显的影响并应选择适宜数值,以实现加筋土挡墙的良好工程性能;挡墙墙顶处外荷载大小及位置对水平位移具有相应影响,位于加筋区外的外荷载对墙面水平位移影响不明显。     

加筋土挡土墙边坡的稳定性分析

加筋挡土墙边坡是一种新型的复合边坡加固技术,用传统的方法很难设计这种复杂的结构。以一工程实例叙述了采用弹塑性有限元法预测加筋土边坡的稳定性的方法;给出了不同设计方案下的位移;分析了土体力学参数对边坡最大水平位移的影响。结果表明,土体的弹性模量、内摩擦角与粘聚力是影响边坡位移的重要因素。这些土力学参数与边坡最大水平位移是非线性关系,且有呈现临界点的趋势。因此,适当控制填土的力学性能参数有助于达到安全节省的设计目标。      

加筋黏性土挡墙长期工作性能的试验研究

基于加筋黏性土挡墙的长期工作性能试验,综合分析加筋土挡墙在回填、加载过程及加载后各阶段对格栅应变、面板变形及墙后土压力的影响,以及格栅应变受模型槽尺寸效应的影响。试验结果表明：顶部加载完成后格栅应变随时间增加而逐渐增大,约6个月后增加趋势变缓并趋于稳定;随着距面板距离的增大,筋材应变先增大后减少,随着时间增长,黏性土中格栅应变沿全长发展并均有相应增长;受模型槽挡板与填料间的摩擦以及加载板与模型槽间存在间隙的影响,靠近两侧挡板筋材的应变值要比中间测点小些;相同位置处挡墙后最大水平土压力监测值约为朗肯主动土压力计算值的2倍;竖向土压力最大值仅为考虑顶部载荷和自重后应力总和的1/3左右,表明格栅加筋使挡墙填土中应力得以重新分布。     

加筋水泥土墙复合土钉支护的现场测试研究

结合武汉某深基坑支护工程,介绍了加筋水泥土墙复合土钉这一新型支护形式。通过对加筋水泥土和土钉的应力、位移进行测试和分析,研究了加筋水泥土墙复合土钉支护的工作机理。主要结论为：(1)支护变形特点为上大下小。(2)在一定的应力水平下水泥土和加筋体可以共同工作。(3)加筋水泥土墙在施工过程中起重要支挡作用。(4)支护结构的工作机理主要为挡墙效应、加筋效应和锚固效应。     

模块面板式加筋土挡墙结构行为试验研究

为研究模块面板式土工格栅加筋土挡墙在墙顶局部荷载作用下的受力和变形状态,并了解其作用机制,通过室内模型试验,进行了包括墙面水平变形和墙顶竖向沉降以及墙体内垂直和水平土压力、附加应力扩散角、侧向土压力系数、土工格栅拉伸应变等分布规律的研究和分析。试验结果表明：墙面累积水平位移沿墙高呈上大下小分布;水平和垂直土压力沿筋长方向均呈从拉筋中部向两端逐渐减小的分布趋势;实测附加应力扩散角较非加筋土体大,基本在40°～75°之间;侧向土压力系数沿墙高的分布在不同断面有所不同;筋材应变沿筋长呈单峰值分布,峰值出现位置距墙脚的水平距离从高到低逐渐减小。     

铁路台阶式加筋土挡墙潜在破裂面特征模型试验

铁路台阶式加筋土挡墙的设计方法尚不成熟,现有设计方法不能满足铁路边坡工程实践的需求。潜在破裂面的确定是加筋土挡墙设计的关键,但现行规范仅对10 m以下单级加筋土挡墙的潜在破裂面有了明确的规定。为了研究台阶式加筋土挡墙在铁路荷载作用下潜在破裂面的特征,设计了1:4的大比例尺二级台阶式加筋土挡墙室内模型试验,以周期性加卸载的方式模拟铁路荷载,通过监测墙面水平位移、墙顶沉降及土工格栅筋带变形,分析确定潜在破裂面的位置和形状。试验结果表明：I级墙（下级墙）潜在破裂面形状与现行规范中的0.3H法破裂面类似,但位置更深,且下部破裂面更缓,表明潜在不稳定范围更大;II级墙（上级墙）潜在破裂面形状与朗肯主动破裂面基本一致,但并未从II级墙坡脚剪出,而是内移刺入I级墙体;研究结果可为铁路台阶式加筋土挡墙的设计提供理论参考。     

重力式加筋土挡墙的工作性能和土压力计算

“重力式加筋土挡墙”在实际工程中已有不少应用,但由于缺乏对其工作性能的系统研究,目前我国相关规范尚无其设计方法,实际工程中一般根据经验设计,缺乏理论依据。采用FLAC2D程序,模拟一个施工顺序为“先筑墙,后填加筋土”的重力式加筋土挡墙,分墙后填土到墙顶和墙顶堆载完成两个阶段,分析加筋土工格栅对挡墙的水平位移和墙后填土的水平位移、水平应力的影响;土工格栅拉力及拉应变随墙后填土和墙顶堆载的变化。在此基础上,对采用“先筑墙,后填加筋土”工序的重力式加筋土挡墙墙后土压力的计算方法提出了初步建议