土工格栅加筋粗粒土路堤边坡稳定性研究
发布时间：2022-02-10 21:13
填方路堤在各种因素影响下,很容易造成路堤边坡的变形和失稳问题,土工格栅具有良好的工程特性,能有效改善路堤的变形特性,减小边坡的水平位移。本文以西南山区一段加筋路堤工程为依托,以土工格栅和不同粒径范围的均匀粗粒土为研究对象,通过室内试验和数值模拟对边坡稳定性进行研究,其主要工作及研究成果如下:（1）通过基本物理力学性质的测试试验,发现三组粗粒土的级配不好,但颗粒分布较均匀;粗粒土的平均粒径越大,最优含水率越低,而平均粒径越小,最优含水率越高。（2）通过土工格栅与粗粒土填料的室内拉拔试验,分析了法向应力、填料粒径和拉拔速率三种因素对界面作用特性的影响。发现土工格栅所受的最大拉拔力随着填料粒径和拉拔速率的增大而增大;填料粒径的增大显著提高了界面摩擦参数似粘聚力,而对似摩擦角的影响并不明显;拉拔速率的增大,使得似粘聚力几乎呈线性增大,而似摩擦角变化不明显。（3）将拉拔试验所得的界面摩擦参数应用于数值模型中的材料参数,通过FLAC3D软件模拟土工格栅加筋粗粒土路堤工程,考虑填料种类、格栅模量、加筋位置、加筋层数和加筋间距五种因素对边坡稳定性的影响。通过数值计算发现:填料种类...
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
辽宁工程技术大学硕士学位论文9体产生的拉拔力（iT），摩擦阻力大于拉筋的拉力，即ifiTKF(2.7)式中：fK—拉筋抗拉安全系数。设ib为条带总宽度，f为拉筋与填土间的摩擦系数，有效长度为1iL。在忽略拉筋侧摩阻力的条件下，在深度iZ处拉筋的抗拔阻力为1i)(f2viiLdxxbF(2.8)通常假定f沿拉筋长度方向和填土深度方向不变，)(vx随填丰深度而变化。在同一深度范围内，)(vx呈均匀分布，即iv)(Zx，则有i1iiiif2f2i1bLbdxZFL(2.9)][TfifKFKi(2.10)式中：][fK—规定的抗拔安全系数。2.3.2外部稳定计算方法外部稳定计算主要表现为加筋土边坡整体稳定性分析方面。加筋土边坡的整体稳定分析计算主要是基于加筋土体整体滑动这一破坏形式。多采用圆弧法进行计算，当滑弧上的阻滑力（或力矩）与下滑力（或力矩）比值达到规范规定值时，这样加筋土边坡是稳定安全的。用条分法进行计算加筋土边坡稳定时，计算简图如图2.1所示。图2.1加筋土边坡稳定性计算简图Figure2.1CalculationofstabilityofreinforcedsoilslopeRWlcyTWRKiniiainiiiiii11isαsin)tanαcos((2.11)式中：ic—第i土条的粘聚力；
辽宁工程技术大学硕士学位论文113土工格栅和粗粒土的物理力学性质测试3.1土工格栅物理力学性质测试及分析土工格栅出厂时，厂家一般会提供一些技术参数，如聚合物的种类、加工工艺、产品的类型、产品规格等，但具体的力学性能参数仍需要通过试验来测出。然而同一种类的加筋材料，由于它们的加工工艺和制作过程不同，其工程特性有时也会受到一些影响。由于拉拔试验中采用的填料为粗粒土填料，对土工格栅的力学性能指标有较高的要求，为了得出准确的土工格栅拉伸技术参数，为后章拉拔试验中加筋材料的选取提供基础数据，需要对土工格栅进行抽样试验。本文拉伸测试试验所用的双向塑料聚丙烯土工格栅试样如图3.1所示。图3.1土工格栅Figure3.1Geogrid3.1.1土工格栅拉伸试验1、试验方法土工格栅拉伸试验的方法[50]，按照《土工合成材料测试规程》（SL/235-2012）中规定，根据土工格栅的类型既可选择单肋法也可选择多肋法，单肋法即采用条带进行试验，多肋法是裁剪宽条土工格栅进行试验。每组样品不能少于三个，长度方向包含两个完整单元，且试样长度不可小于100mm，拉伸速率定量为应变控制式。试样尺寸采取单条宽度为20cm，包含五条横肋，配合土工格栅长家提供的拉伸特性、格栅在试验设备下的受力特性及结合现场试验情况，由百分表监测土工格栅的形变量，确定试验拉伸速率的计量为1%/min。2、试验设备本次试验采用了如图3.2所示的YT1200型土工合成材料直剪拉拔摩擦试验系统进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]加筋边坡筋材拉力分布规律参数分析[J]. 苗宇龙,张琬. 低温建筑技术. 2018(07)
[2]颗粒粒径对粗粒土-混凝土接触面剪切特性影响试验研究[J]. 成浩,王晅,张家生,吴昭奕. 应用基础与工程科学学报. 2018(01)
[3]加筋土边坡稳定性分析水平条分简化计算方法[J]. 马学宁,吴培元,王旭,王博林. 铁道学报. 2017(09)
[4]颗粒粒径对格栅-土界面静、动力直剪特性的影响[J]. 刘飞禹,王攀,王军,蔡袁强. 岩土力学. 2017(01)
[5]加筋土边坡稳定分析安全判据和标准研究[J]. 陈祖煜,章吟秋,宗露丹,韩黎明,詹成明. 中国公路学报. 2016(09)
[6]基于FLAC3D的加筋土填方边坡稳定性分析[J]. 段晓伟,耿少波. 唐山学院学报. 2016(03)
[7]粗粒料加筋土边坡格栅应变在空间和时间的变化规律研究[J]. 许业波. 土工基础. 2016(02)
[8]地震作用下土工合成材料加筋土边坡动力分析[J]. 董士杰,魏红卫. 铁道科学与工程学报. 2015(04)
[9]基于Midas/GTS的边坡稳定性分析及加固研究[J]. 任志丹,吕力行. 勘察科学技术. 2015(01)
[10]土工格栅界面摩擦特性试验研究[J]. 赵川,窦远明,耿敏. 河北工业大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]土工格栅加筋高填方路堤变形与稳定性研究[D]. 耿敏.河北工业大学 2013
[2]H-V加筋路堤稳定性分析及机理研究[D]. 张石磊.上海大学 2010
硕士论文
[1]返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究[D]. 夏磊.西南交通大学 2017
[2]加筋土边坡合理布筋方式研究[D]. 吴培元.兰州交通大学 2017
[3]昔格达层填筑路堤本体离心模型试验研究[D]. 李菁.西南交通大学 2016
[4]土工格栅加筋高填路堤变形和稳定特性研究[D]. 刘红.华中科技大学 2013
[5]基于强度折减有限差分法的高陡加筋土边坡稳定性分析及优化设计初探[D]. 黄锋.长安大学 2009
本文编号：3619539
【文章来源】：辽宁工程技术大学辽宁省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
辽宁工程技术大学硕士学位论文9体产生的拉拔力（iT），摩擦阻力大于拉筋的拉力，即ifiTKF(2.7)式中：fK—拉筋抗拉安全系数。设ib为条带总宽度，f为拉筋与填土间的摩擦系数，有效长度为1iL。在忽略拉筋侧摩阻力的条件下，在深度iZ处拉筋的抗拔阻力为1i)(f2viiLdxxbF(2.8)通常假定f沿拉筋长度方向和填土深度方向不变，)(vx随填丰深度而变化。在同一深度范围内，)(vx呈均匀分布，即iv)(Zx，则有i1iiiif2f2i1bLbdxZFL(2.9)][TfifKFKi(2.10)式中：][fK—规定的抗拔安全系数。2.3.2外部稳定计算方法外部稳定计算主要表现为加筋土边坡整体稳定性分析方面。加筋土边坡的整体稳定分析计算主要是基于加筋土体整体滑动这一破坏形式。多采用圆弧法进行计算，当滑弧上的阻滑力（或力矩）与下滑力（或力矩）比值达到规范规定值时，这样加筋土边坡是稳定安全的。用条分法进行计算加筋土边坡稳定时，计算简图如图2.1所示。图2.1加筋土边坡稳定性计算简图Figure2.1CalculationofstabilityofreinforcedsoilslopeRWlcyTWRKiniiainiiiiii11isαsin)tanαcos((2.11)式中：ic—第i土条的粘聚力；
辽宁工程技术大学硕士学位论文113土工格栅和粗粒土的物理力学性质测试3.1土工格栅物理力学性质测试及分析土工格栅出厂时，厂家一般会提供一些技术参数，如聚合物的种类、加工工艺、产品的类型、产品规格等，但具体的力学性能参数仍需要通过试验来测出。然而同一种类的加筋材料，由于它们的加工工艺和制作过程不同，其工程特性有时也会受到一些影响。由于拉拔试验中采用的填料为粗粒土填料，对土工格栅的力学性能指标有较高的要求，为了得出准确的土工格栅拉伸技术参数，为后章拉拔试验中加筋材料的选取提供基础数据，需要对土工格栅进行抽样试验。本文拉伸测试试验所用的双向塑料聚丙烯土工格栅试样如图3.1所示。图3.1土工格栅Figure3.1Geogrid3.1.1土工格栅拉伸试验1、试验方法土工格栅拉伸试验的方法[50]，按照《土工合成材料测试规程》（SL/235-2012）中规定，根据土工格栅的类型既可选择单肋法也可选择多肋法，单肋法即采用条带进行试验，多肋法是裁剪宽条土工格栅进行试验。每组样品不能少于三个，长度方向包含两个完整单元，且试样长度不可小于100mm，拉伸速率定量为应变控制式。试样尺寸采取单条宽度为20cm，包含五条横肋，配合土工格栅长家提供的拉伸特性、格栅在试验设备下的受力特性及结合现场试验情况，由百分表监测土工格栅的形变量，确定试验拉伸速率的计量为1%/min。2、试验设备本次试验采用了如图3.2所示的YT1200型土工合成材料直剪拉拔摩擦试验系统进行
【参考文献】：
期刊论文
[1]加筋边坡筋材拉力分布规律参数分析[J]. 苗宇龙,张琬. 低温建筑技术. 2018(07)
[2]颗粒粒径对粗粒土-混凝土接触面剪切特性影响试验研究[J]. 成浩,王晅,张家生,吴昭奕. 应用基础与工程科学学报. 2018(01)
[3]加筋土边坡稳定性分析水平条分简化计算方法[J]. 马学宁,吴培元,王旭,王博林. 铁道学报. 2017(09)
[4]颗粒粒径对格栅-土界面静、动力直剪特性的影响[J]. 刘飞禹,王攀,王军,蔡袁强. 岩土力学. 2017(01)
[5]加筋土边坡稳定分析安全判据和标准研究[J]. 陈祖煜,章吟秋,宗露丹,韩黎明,詹成明. 中国公路学报. 2016(09)
[6]基于FLAC3D的加筋土填方边坡稳定性分析[J]. 段晓伟,耿少波. 唐山学院学报. 2016(03)
[7]粗粒料加筋土边坡格栅应变在空间和时间的变化规律研究[J]. 许业波. 土工基础. 2016(02)
[8]地震作用下土工合成材料加筋土边坡动力分析[J]. 董士杰,魏红卫. 铁道科学与工程学报. 2015(04)
[9]基于Midas/GTS的边坡稳定性分析及加固研究[J]. 任志丹,吕力行. 勘察科学技术. 2015(01)
[10]土工格栅界面摩擦特性试验研究[J]. 赵川,窦远明,耿敏. 河北工业大学学报. 2014(01)
博士论文
[1]土工格栅加筋高填方路堤变形与稳定性研究[D]. 耿敏.河北工业大学 2013
[2]H-V加筋路堤稳定性分析及机理研究[D]. 张石磊.上海大学 2010
硕士论文
[1]返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究[D]. 夏磊.西南交通大学 2017
[2]加筋土边坡合理布筋方式研究[D]. 吴培元.兰州交通大学 2017
[3]昔格达层填筑路堤本体离心模型试验研究[D]. 李菁.西南交通大学 2016
[4]土工格栅加筋高填路堤变形和稳定特性研究[D]. 刘红.华中科技大学 2013
[5]基于强度折减有限差分法的高陡加筋土边坡稳定性分析及优化设计初探[D]. 黄锋.长安大学 2009
本文编号：3619539
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3619539.html
