土工加筋结构边坡稳定的应用与研究

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本文研究了加筋挡土墙及土钉墙等土工加筋结构分析设计方法,目前常用极限平衡分析方法,对结构物进行力与力矩的平衡分析,经过试算确定最危险滑裂面的位置及相应的最小安全系数,当校核外部稳定时,将整个加筋结构作为重力式挡土墙,再按照力与力矩平衡分析检验整个挡土墙是否失稳,这种方法工作量大,还存在一些缺陷。根据其相互作用的原理,人们做了大量的试验研究,认为这种方法还在滑裂面形状的假定,面板对结构物稳定性的影响,土体本身应力应变关系等方面缺陷。总结了常用极限平衡分析方法的优缺点。在论证了有限无边坡稳定分析方法的基础上,针对目前设计方法中忽略面板作用的问题,将有限元边坡稳定分析方法应用到土工加筋结构中,大量的工程实例计算表明,不论是堆筑的加筋挡土墙还是开挖的土钉的结构,面板刚度的提高可以使土工加筋结构的稳定性增大,这可以从滑裂稳定安全系数中反映出来。同时,加筋体最大拉力位置限着面板刚度的增大逐步靠近墙体附近,墙板的压力也随着面板刚度的增大而增大。从最危险滑裂面的形状中还可以看出,当面板刚度不足或没有面板时容易发生局部破坏,表现在滑裂出现在面板的中部,而当面板的刚度足够大时通常不会发生这种情况,这些都与现场工程观测相吻合,所以本论文的结果对以后的土工加筋结构设计有一定的参考价值。
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