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土工格栅加筋挡土墙结构,由于具有良好的经济效益、施工简便、地基的适应性强、地基处理简单、抗振动性好、造型美观且无环境污染等特点,被广泛应用于公路、铁路、建筑、水利等领域的工程实践中。然而该项技术在工程中的运用仍带有较大的经验性,用传统的方法设计出的加筋长度在实际工程应用中偏于保守,不经济。
为研究确定在不同工况下挡土墙的最佳加筋长度,本文采用基于三维拉格朗日显式有限差分方法的FLAC<3D>程序对挡墙作稳定分析。通过模拟分析不同工况下影响加筋长度的因素,得出了一系列有益于工程设计和实践的结论。本文所做的主要工作如下本文所做的主要工作如下:
(1)回顾了土工合成材料、加筋土技术以及加筋挡土墙的发展特点及应用情况,归纳总结了加筋挡土墙当前的理论研究现状和未来发展趋势;
(2)总结了土工格栅的工程特性及应用状况,探讨了土工格栅与土界面特性及其加筋机理;
(3)简要介绍了FLAC<3D>有限差分程序的基本原理和特点,并以一座建造在成层地基单面板土工格栅加筋挡土墙实际工程为数值分析的研究对象,运用FLAC<3D>程序进行了数值计算,将计算结果与实测结果进行对比分析,验证了计算模型分析的合理性与有效性,据此为后面基于上述模型的加筋挡土墙的特性研究提供了实例验证;
(4)拟建一个6.2m高挡土墙模型,运用FLAC<3D>程序进行了数值计算,分析计算在不同加筋长度条件下土工格栅加筋挡土墙应力、变形的特点以及墙体内部墙体的受力特点;
(5)结合加筋挡土墙的工作机理,以筋材的允许抗拉强度为主要决定因素,研究在不同墙高、填筑材料、地基强度条件下,挡墙的加筋长度,并分析了影响加筋长度的因素;
(6)用极限平衡原理计算出了在上述工况下的加筋长度,并把计算结果与数值模拟结果进行比较。