本文關鍵詞：地基變形條件下加筋土擋墻力學行為及穩(wěn)定性研究

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【摘要】：加筋土擋墻廣泛應用于橋頭引道、堤岸碼頭、路基邊坡支擋等土建工程中,具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。目前,國內(nèi)外對加筋土擋墻的研究主要側重于地質(zhì)條件較好地基上的加筋土擋墻,對相應的的設計理論和方法研究的都相對成熟且形成了相應的規(guī)范,而針對地基中存在軟弱夾層、在施工過程中地基產(chǎn)生較大變形時加筋土擋墻受力及變形的研究并不多見,缺乏成熟可靠的理論支持。本文針對此類問題,開展理論和實踐研究,論文的主要工作和結論總結如下：(1)以一建在存在深厚軟弱夾層地基上的加筋土擋墻工程為研究對象,采用FLAC 3D有限差分程序建立三維數(shù)值模型,數(shù)值計算的地基變形和筋材拉力與實測值吻合較好,驗證了模型的可靠性。(2)利用驗證的模型,對該處擋墻施工過程及工作狀態(tài)下的力學特性進行模擬分析,分析結果表明：墻面變形呈“鼓肚形”,最大值發(fā)生在墻高0.3-0.6H之間；加筋引起了擋墻內(nèi)部土壓力重分布,土壓力向加筋區(qū)轉移,由于墻面為柔性結構,土壓力在墻面處迅速減�。唤畈睦性诘�2-7層筋材靠近墻面的區(qū)域,沿擋墻向上筋材拉應力逐漸減小,應力峰值向筋材末端移動,墻高4m以下區(qū)域潛在破裂面位于0.3H法形狀的外側,4m以上區(qū)域位于0.3H法形狀的內(nèi)側。(3)地基差異沉降對加筋土擋墻力學行為影響明顯。隨地基差異沉降率(墻踵處地基差異沉降量與其距墻面水平長度的比值)的減小,墻面變形逐漸減小,墻面最大變形位置由0.2H逐漸上升到0.4H。當?shù)鼗町惓两德市∮?.7%時,墻面變形最大值及其位置不再變化,墻高0.6H上部區(qū)域變形增大,出現(xiàn)旋轉破壞的趨勢；隨地基差異沉降率的增大,擋墻下部筋材應力增加,上部區(qū)域筋材應力出現(xiàn)雙峰值現(xiàn)象,筋材末端應力較高,潛在破裂面向墻面處靠近。(4)軟土層埋深較淺時,墻面變形明顯增大,隨軟土層距墻底距離的增加,墻面變形減小,墻后側向土壓力增加,整體上小于主動土壓力；擋墻底部筋材全長范圍內(nèi)應力水平較高,筋材應力表現(xiàn)為雙峰值,隨著軟土層埋深的增加,筋材末端應力逐漸減小而墻面處筋材應力增加。(5)軟土層埋深對擋墻的整體穩(wěn)定性影響較大,隨軟土層埋深的增加,擋墻逐漸由深層整體滑動破壞轉變?yōu)榛谆破茐?安全系數(shù)增加,擋墻潛在破裂面遠離墻面。
【關鍵詞】：加筋土擋墻 有限差分 地基變形 墻面變形 穩(wěn)定性
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU476;TU433
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-25
• 1.1 問題的提出11-13
• 1.2 加筋土擋墻研究現(xiàn)狀13-23
• 1.2.1 理論分析現(xiàn)狀14-18
• 1.2.2 試驗研究現(xiàn)狀18-20
• 1.2.3 數(shù)值模擬現(xiàn)狀20-22
• 1.2.4 現(xiàn)場工程試驗研究現(xiàn)狀22-23
• 1.3 本文的主要工作與技術路線23-25
• 1.3.1 主要工作23-24
• 1.3.2 研究路線24-25
• 2 加筋土擋墻數(shù)值計算模型的建立25-39
• 2.1 加筋土擋墻工程實例25-29
• 2.1.1 工程地質(zhì)概況25-27
• 2.1.2 工程設計概況27-28
• 2.1.3 程監(jiān)測方案28-29
• 2.2 加筋土擋墻數(shù)值計算模型的建立29-33
• 2.2.1 土體屈服準則和筋材單元29-31
• 2.2.4 模型尺寸及材料參數(shù)31-32
• 2.2.5 模型網(wǎng)格劃分及邊界條件32-33
• 2.3 模擬結果與實測結果對比分析33-38
• 2.3.1 地基沉降分析34-35
• 2.3.2 地基側向變形分析35
• 2.3.3 筋材應力變化分析35-38
• 2.4 本章小結38-39
• 3 軟土地基上加筋土擋墻的工作特性39-57
• 3.1 加筋土擋墻施工過程模擬39-49
• 3.1.1 土壓力隨施工過程的變化40-46
• 3.1.2 墻面變形隨施工過程的變化46-48
• 3.1.3 筋材受力隨施工過程的變化48-49
• 3.2 加筋土擋墻工作狀態(tài)力學行為分析49-55
• 3.2.1 墻面變形和擋墻基底沉降49-51
• 3.2.2 土壓力分布51-53
• 3.2.3 墻體潛在破裂面分析53-55
• 3.3 本章小結55-57
• 4 地基變形條件下加筋土擋墻力學行為及穩(wěn)定性分析57-81
• 4.1 地基變形對加筋土擋墻力學行為的影響57-68
• 4.1.1 差異沉降對加筋土擋墻的影響57-62
• 4.1.2 軟土層楊氏模量的影響62-64
• 4.1.3 軟土層厚度對加筋土擋墻的影響64-66
• 4.1.4 軟土層埋深對加筋土擋墻的影響66-68
• 4.2 地基變形對加筋土擋墻穩(wěn)定性影響分析68-76
• 4.2.1 加筋土擋墻的穩(wěn)定性分析69-70
• 4.2.2 差異沉降對擋墻穩(wěn)定性的影響70-72
• 4.2.3 軟土層楊氏模量對穩(wěn)定性的影響72-73
• 4.2.4 軟土層厚度對穩(wěn)定性的影響73-74
• 4.2.5 軟土層埋深對穩(wěn)定性的影響74-76
• 4.3 地基變形對筋材應力的影響76-77
• 4.4 本章小結77-81
• 5 結論與展望81-85
• 5.1 結論81-82
• 5.2 展望82-85
• 參考文獻85-89
• 作者簡歷89-93
• 學位論文數(shù)據(jù)集93

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1 趙瀾，

本文編號：1010513