利用数值方法分析透水混凝土力学性能在护坡工程稳定性中的应用

发布时间：2020-08-17 16:29

【摘要】：在我国的经济迅速发展、城市化发展水平的日益提高的大环境下,人们越来越注重保护环境,在边坡防护工程应用中就有所体现,人们不仅要考虑稳固性还得具有绿化环保的双重功效。而对于透水混凝土作为一种环保型混凝土,早已在西欧、日本等发达国家广泛使用,透水混凝土的多孔结构和空隙的特征,植被的存活率得以大大提高。生态型透水混凝土由此而来,它的工艺流程大致为降低透水混凝土的碱性、加入基质、播种植物,最后进行养护。虽然这种透水混凝土能满足植被生长所需的水分,空气等的外界环境的条件,但是由于空隙结构的存在等原因,强度并不能满足工程应用的标准。本文采用新颖的技术,大胆的想法,将锚喷技术和多孔结构的透水混凝土紧密结合,探寻出一种技术,该技术能够对岩质边坡进行整体的防护,又能够具备绿化功能,即锚喷生态透水混凝土生态护坡技术。在对该透水混凝土的配合比设计中,比较复杂重要的问题是孔隙率以及强度大小是否符合应用标准。锚喷混凝土的强度大小标准不低于20MPa,同时为了满足植被生长的空间与养分环境,要求透水混凝土的孔隙率至少要大于20%,其中喷射透水混凝土的最大骨料粒径要求不得超过15mm,原因是喷射管道的直径大小的限制。本文研究的主要内容就是介绍适合用在边坡防护中的透水混凝土的配合比。本文与工程实例相结合,借鉴相似工程领域生态和锚喷防护的工程特点,将锚喷绿色生态透水混凝土技术应用在岩质边坡防护工程中,并进行探究,完成了如下几个方面的内容:(1)对体积法设计配合比进行了详细地介绍,并用粉煤灰替代率和骨料粒径对透水混凝土进行配合比设计,以粉煤灰替代率(0%、10%、20%、40%)与骨料粒径(2.5-5mm、5-10mm、10-15mm)进行分组配合比设计并确定所需材料的用量。(2)对透水混凝土进行了抗压、抗弯实验得出抗压强度为21.89MPa。设计出孔隙率大于20%,其抗压强度不低于20MPa的符合锚喷透水混凝土所需要的最优配合比。(3)文中对透水混凝土进行了透水性能测试实验,得出了满足要求的孔隙率。孔隙率为21.3%。(4)文章在试验的基础上,利用ABUQES软件对透水混凝土在边坡防护稳定性中的应用进行了模拟,得出了边坡采用锚喷植生透水混凝土对稳定性的提高起到有效的作用。(5)为了确认锚喷生态透水混凝土技术的实施性,以及边坡防护后的稳定性,通常应用运用数值模拟分析技术。
【学位授予单位】：吉林建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU528;TU43
【图文】：

透水混凝土,结构模型

第 1 章绪论径较大的骨料之间中加入少量细骨料的砂浆形成薄层，在这些骨料之间面，这种界面紧紧将骨料和砂浆结合，形成胶结层，进而形成骨架---孔，由图 1-1 可以看出透水混凝土内部含有大量的孔隙，它是一种多孔堆，在颗粒间，这种多孔堆积结构通过硬化的水泥砂浆薄层胶结而成，所构具有良好的透水性，但是由于孔隙结构较多的存在，其强度要比普通低很多[12]。此基础上，生态型透水混凝土具有一定的孔隙率，并且对孔隙内的碱性进行改造，孔隙内需要添加一定的保水剂，来保持植被生长所需要的水对植被提供长期的缓释肥料，对于植被的生长都有着至关重要的因素，叫作植生型透水混凝土[13]。

混凝土搅拌机,透水混凝土

第 2 章新型透水混凝土的材料性能研究11（10-15） 57.1 4.52 12.064 3.016 0.312（10-15） 57.1 4.52 9.048 6.032 0.3（2）透水混凝土拌和物的试拌此次实验搅拌为机械搅拌，因为透水混凝土为干硬性混凝土，所以拌和为强制搅拌机，如图 2.1。此次实验在搅拌前把粒径大于 3.7mm-3.1mm 的骨料进行清理、干燥，目排除其中的杂质的干扰，因为这些杂质会形成低强度的胶结层影响强度的。同样搅拌机也需要进行清洗，以免内部有杂质，影响实验结果，拌出的土如图 2.2

混凝土拌合物,透水混凝土

【参考文献】