土工格室擋墻破壞機理及評價方法

前言

第1章 土工格室擋墻簡介

1.1 概述

1.2 土工格室簡介

1.3 格室擋墻簡介

1.4 主要研究內(nèi)容

參考文獻

第2章 土工格室擋墻破壞模式離心模型試驗研究

2.1 概述

2.2 試驗材料

2.2.1 試驗用砂

2.2.2 模型土工格室

2.3 試驗步驟及方法

2.4 試驗結(jié)果及討論

2.4.1 極限平衡狀態(tài)時的離心加速度

2.4.2 滑動面發(fā)展過程

2.4.3 滑動面的位置

2.4.4 土工格室破壞模式

參考文獻

第3章 基于極限平衡理論的土工格室擋墻破壞模式分析

3.1 概述

3.2 筋材力計算方法

3.3 加筋邊坡穩(wěn)定分析通用條分法

3.4 通用條分法算例

3.4.1 邊坡計算模型一

3.4.2 邊坡計算模型二

3.5 通用條分法的驗證與分析

3.5.1 文獻算例驗證

3.5.2 離心模型試驗驗證

3.6 土工格室擋墻離心模型試驗極限平衡分析

3.6.1 計算模型與參數(shù)

3.6.2 結(jié)果與討論

3.7 土工格室擋墻小比尺模型試驗極限平衡分析

3.7.1 計算模型與參數(shù)

3.7.2 結(jié)果與討論

參考文獻

第4章 土工格室擋墻破壞模式二維數(shù)值模擬研究

4.1 概述

4.2 有限元分析方法

4.2.1 ABAQUS簡介

4.2.2 材料本構(gòu)模型

4.2.3 有限元強度折減法

4.3 數(shù)值模型標定

4.3.1 材料參數(shù)

4.3.2 邊界條件及網(wǎng)格劃分

4.3.3 計算結(jié)果分析

4.4 土工格室擋墻破壞模式影響參數(shù)分析

4.4.1 土工格室加筋土表觀黏聚力

4.4.2 擋墻底部與基礎(chǔ)之間摩擦角

4.4.3 地基土強度

4.4.4 擋墻中軟弱夾層

4.4.5 二級擋墻布置方式

4.5 土工格室拉筋帶優(yōu)化布置研究

4.5.1 拉筋帶層數(shù)對安全系數(shù)的影響研究

4.5.2 拉筋帶長度對安全系數(shù)的影響

參考文獻

第5章 土工格室擋墻破壞模式三維數(shù)值模擬研究

5.1 概述

5.2 離心模型試驗三維有限元計算分析

5.2.1 材料參數(shù)

5.2.2 接觸關(guān)系

5.2.3 荷載及邊界條件

5.2.4 計算結(jié)果分析

5.2.5 格室層應(yīng)變分布分析

5.3 拉筋帶優(yōu)化三維有限元計算分析

5.3.1 材料參數(shù)

5.3.2 計算結(jié)果分析

參考文獻

第6章 變截面土工格室擋墻在延安機場遷建工程中的應(yīng)用

6.1 概述

6.2 工程概況

6.2.1 場區(qū)地形地貌條件

6.2.2 場區(qū)工程地質(zhì)條件

6.2.3 場區(qū)水文地質(zhì)條件

6.2.4 場區(qū)工程概況

6.2.5 變截面土工格室擋墻設(shè)計概況

6.3 變截面土工格室擋墻施工過程

6.3.1 施工進度

6.3.2 施工工藝流程及注意事項

6.3.3 壓實度試驗結(jié)果

6.4 現(xiàn)場監(jiān)測目的及方案

6.4.1 現(xiàn)場監(jiān)測目的

6.4.2 現(xiàn)場監(jiān)測方案

6.5 現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)整理及分析

6.5.1 水平位移監(jiān)測分析

6.5.2 沉降監(jiān)測分析

6.5.3 土壓力監(jiān)測分析

本書簡要介紹了土工格室和土工格室擋墻在工程實踐中的應(yīng)用，采用離心模型試驗、有限元數(shù)值分析和極限平衡理論相結(jié)合的手段研究了土工格室擋墻的破壞機理及其影響因素，發(fā)現(xiàn)了土工格室支護結(jié)構(gòu)破壞模式存在類邊坡破壞和剛性擋墻破壞兩種形態(tài)。采用基于極限平衡理論的通用條分法和有限元強度折減法分析評價了土工格室擋墻的破壞模式，初步探索了土工格室加筋土結(jié)構(gòu)的三維數(shù)值模擬方法。

本書不僅可以讓讀者了解土工格室擋墻的破壞機理、破壞模式及穩(wěn)定分析方法的研究新進展，而且還可以了解土工格室擋墻的一些工程應(yīng)用情況。

《土工格室工程性狀及應(yīng)用》系統(tǒng)地介紹了土工格室材料性能、測試方法及技術(shù)標準，深入研究了土工格室工程特性及相關(guān)設(shè)計理論?！锻凉じ袷夜こ绦誀罴皯?yīng)用》對比分析了素土與土工格室結(jié)構(gòu)層的變形模量、回彈模量的差異，得出地基的承載力；比較了在不同地基土類型下，應(yīng)用不同結(jié)構(gòu)類型的土工格室在不同壓實度下的承載力、變形模量和回彈模量；測試了不同形式的土工格室加筋層和未加筋層之間黏聚力和內(nèi)摩擦角的變化，得出土工格室結(jié)構(gòu)層強度及變化規(guī)律；測試了土工格室結(jié)構(gòu)層在拉伸作用下格室片材的應(yīng)變及結(jié)構(gòu)層的抗拉強度和拉伸模量；詳細分析了在軟弱地基加固、路基邊坡支擋與防護、路橋過渡段路基差異沉降控制工程中的作用機理，并給出了結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計計算方法、施工工藝、質(zhì)量控制標準及具體的工程實例。

土工格室擋土墻是修建擋土墻時將土工格室作為一種加筋材料成層的水平埋置在土中而形成的人工擋土墻。土工格室擋土墻的研究較少，所查閱的文獻主要集中在加筋土材料試驗方面，且對于筋材特性的研究也偏重靜力，動力特性的研究尚不多見。本項申請聯(lián)合采用大型三軸試驗、直剪試驗、振動臺模型試驗和非線性有限元數(shù)值模擬，研究土工格室充填土作用機理和加固效果，建立土工格室填充土靜、動力計算模型和拉伸變形模型，研究不同結(jié)構(gòu)形式的土工格室擋土墻破壞機理和抗震性能。在試驗基礎(chǔ)上，引入土工格室填充土的復(fù)合土模型，建立復(fù)合土有限元動力計算方法；同時，引入土工格室材料模型和土工格室與充填土的界面模型，建立可考慮土工格室與充填土相互作用的分離式有限元動力計算方法，開發(fā)適用于土工格室擋土墻的動力反應(yīng)分析程序。在試驗與計算分析相互印證的基礎(chǔ)上，將計算程序應(yīng)用于實際工程，研究實際土工格室擋土墻動力反應(yīng)特性和抗震性能，提出有效的抗震措施。

一種土工格室及制作方法專利目的

《一種土工格室及制作方法》的目的是提供一種土工格室，具有較強的連接強度，并且有效的提高了土工格室的使用壽命。該發(fā)明還提供了一種土工格室的制作方法，制作簡單，成本較低，連接強度高，使用壽命成。

一種土工格室及制作方法技術(shù)方案

《一種土工格室及制作方法》提供一種土工格室，包括PET片材和由所述PET片材相互連接組成蜂格狀的土工格室，所述PET片材相互連接處設(shè)有連接孔，所述連接孔處設(shè)有用于將所述PET片材連接的注塑固定件，所述注塑固定件包括設(shè)置于連接孔內(nèi)的注塑桿和固接設(shè)置于注塑桿兩側(cè)端頭的固定片，所述固定片與所述PET片材側(cè)壁緊貼。優(yōu)選地，所述連接孔的數(shù)量為多個。優(yōu)選地，所述連接孔的數(shù)量為3個。優(yōu)選地，多個所述連接孔之間的間距相等。優(yōu)選地，相鄰兩個固定片連接為一體。優(yōu)選地，所述土工格室由一個或多個所述PET片材構(gòu)成。

《一種土工格室及制作方法》還提供了一種土工格室制作方法，包括步驟：1）將PET片材相互交叉組成蜂格狀的土工格室；2）在所述PET片材相互交叉連接處設(shè)置連接孔；3）在所述連接孔處設(shè)置注塑固定件。其中，所述步驟1）中包括步驟：11）將一個或多個所述PET片材相互交叉；12）拉伸所述PET片材，形成蜂格狀。其中，所述步驟2）中包括步驟：21）在PET片材1相互交叉連接處平行且等距設(shè)置多個連接孔。其中，所述步驟3）中包括步驟：31）使用注塑機將融化的塑料灌入所述連接孔內(nèi)，形成注塑桿；32）在所述注塑桿兩側(cè)端頭，采用注塑機將融化的塑料形成固定片；33）采用注塑機將多個所述固定片連接為一體結(jié)構(gòu)。

一種土工格室及制作方法改善效果

《一種土工格室及制作方法》所提供的土工格室，首先采用PET片材相互連接組成蜂格狀的土工格室，在PET相互連接處設(shè)置連接孔，通過采用注塑固定件將PET片材相互連接處連接，所述注塑固定件包括所述注塑固定件包括設(shè)置于連接孔內(nèi)的注塑桿和固接設(shè)置于注塑桿兩側(cè)端頭的固定片，注塑桿將用于將連接處的連接處連接，固定片可將PET片材固定，避免PET片材脫離注塑桿，固定片與所述PET片材側(cè)壁緊貼，可使PET片材之間相互緊密貼合；因為PET片材具有較好的耐高溫特性，因此注塑的過程中，PET片材并不會受到高溫影響，并且又因為注塑連接件為液體轉(zhuǎn)化為固體，從而使片材之間的連接更加牢固，提高土工格室的整體強度，也提高了土工格室的使用壽命。

《一種土工格室及制作方法》還提供了一種土工格室制作方法，采用PET片材相互交叉組成蜂格狀，然后在PET片材相互交叉連接處設(shè)置連接，最后在連接孔處設(shè)置注塑固定件，將PET片材連接處固定為一個整體。因為PET片材具有較好的耐高溫特性，因此注塑的過程中，PET片材并不會受到高溫影響，并且又因為注塑連接件為液體轉(zhuǎn)化為固體，從而使片材之間的連接更加牢固，提高土工格室的整體強度，也提高了土工格室的使用壽命，并且制作方法簡單，成本較低。