探讨加筋高边坡当中碎石土混合料的运用（数学分析论文） ㊣ 精品文档 值得下载

主要为黏土和砂质黏性土。

探讨加筋高边坡当中碎石土混合料的运用数学压实度，以及后续现场压板载荷试验展开的需要，利用未经处理的挖方碎石土混合料进行试验段碾压填筑。

根据现场的场地条件，试验段回填面积约，回填碎石土混合料粒径不大于，分层压实厚度不超过，并通过常规碾压确保边坡压实度达到以上。

压板载荷试验中，压板尺寸为，影响深度范围般为为压板直径或宽度，为了更好地评估碎石土边坡填料的力学特性，本次试验段碎石土边坡填料的填筑厚度为。

探讨加筋高边坡当中碎石土混合料的运用数学分析论文。

现场压板载荷试验试验过程压板载荷试验是用定尺寸的荷载板在指定土层逐级加载，同时量测相应沉第组碎石土混合料的室内大型直剪试验结果见图。

图为第组碎石土混合料试验的剪应力剪切位移关系曲线。

图为剪切强度竖向压力关系曲线。

由图可知对于土与碎石质量比为∶级配曲线如图所示，且碎石为强风化的碎石土混合料，在压实度为的条件下，其固结抗剪强度参数中，内摩擦角不能满足设计要求。

图第组碎石土混合料的室内大型直剪试验结果第组和第组试验及试验结果分析由第组试验结果可知当土石质量比为∶时偏小，不能满足设计要求。

因此，考虑通过人工调配减小土石质量比和碎石风化探讨加筋高边坡当中碎石土混合料的运用数学分析论文载荷试验中，压板尺寸为，影响深度范围般为为压板直径或宽度，为了更好地评估碎石土边坡填料的力学特性，本次试验段碎石土边坡填料的填筑厚度为。

室内大型直剪试验再次取样筛分室内大型直剪试验开展之前，对挖方区碎石土混合料再次进行现场随机取样筛分。

由筛分情况可知本次取样碎石土混合料中碎石大多数为强风化，土体主要为黏土和砂质黏性土。

由于试验所用的大型直剪仪允许最大粒径为，对取样材料粒径大于的碎石，依据土工试验规程，采用等量替代法进行超粒径颗粒缩尺处理。

图为碎石土混合料的现场级配曲线和经等量替代法处理后的试验擦角根据式初步估算得该试验段的地基承载力为。

为安全起见，考虑约倍的安全系数，拟堆载，分级进行加载。

试验段填料现场筛分为确定压板载荷试验区域碎石土混合料填筑体的级配情况，对其进行现场取样筛分。

由现场筛分结果可知，该试验段填筑体碎石土混合料中的碎石大多数为中风化微风化岩块，土体则主要为黏土和砂质黏性土。

图村委加筋高边坡剖面图及加筋坡面设计根据岩土工程勘察报告，支护结构范围内场地地层自上而下为素填土人工填土粉质黏土砂质黏性土全风化混合花岗岩强风化混合花岗岩中风化混合花岗岩微风化混合摩擦角为假定值，但其地基承载力及边坡稳定性安全系数均满足相关规范和设计的要求。

因此，该工程最终确定加筋边坡填料由挖方碎石土混合料代替级配碎石，且要求混合料中碎石最大粒径，土石质量比不大于∶即填料中粒径为的颗粒质量应占填料总质量的或以上，填料分层回填压实，分层厚度，压实度。

现场压板载荷试验试验过程压板载荷试验是用定尺寸的荷载板在指定土层逐级加载，同时量测相应沉降，以得到的荷载沉降曲线，确定地基极限承载力。

压板载荷试验在试验段场地内共布置个试验点，压板尺寸为，考虑到压板的宽度影响深度范由图可知加筋边坡以土石质量比为∶中风化微风化的碎石土填筑时，边坡稳定性安全系数为，满足规范要求的上部加筋区末端及坡脚部位塑性应变较大，存在明显的塑性区，但加筋边坡潜在滑动面明显未贯通。

由图和图可知土石质量比为∶中风化微风化和强风化的碎石土填筑时，边坡稳定性安全系数分别为，虽满足规范要求，但上部加筋区末端和坡底存在明显的塑性区，且潜在滑动面基本贯通，安全风险较大。

由图可知加筋边坡以土石质量比为∶强风化的碎石土填筑时，边坡稳定性安全系数为，加筋区末端和坡底存在明显的塑性区，潜在滑动面完全贯通，不满足相关道结构专业的有限元分析软件为基础，建立有限元计算模型，并通过强度折减法分析填方边坡的变形和稳定性问题，。

根据图，计算模型可简化为维平面应变问题。

为充分考虑模型的边界效应，模型底部边界取坡高的，坡顶后边界取坡高的。

模型两侧约束水平位移，底部约束竖向位移，坡面为自由面，建立的有限元分析模型如图所示。

图加筋边坡剖面有限元分析模型模型中岩土体采用莫尔库仑本构关系，挡土墙水泥粉煤灰碎石，桩和土工格栅采用弹性本构关系，土层挡土墙采用平面应变单元，土工格栅采用维格栅单元的计算公式。

文献研究非线性摩尔库仑破坏准则下，维加筋边坡在均匀加筋和角形加筋两种加筋模式下的稳定性，采用极限分析上限理论，构建加筋边坡破坏的维破坏机构，推导出不同加筋模式下的筋材内能耗散方程，并根据上限定理，将维加筋边坡的稳定性问题转化为显式优化问题，得到维边坡稳定性指标的计算公式。

文献通过研究边坡的水平位移及坡体沉降量，对比分析了土工格栅加筋边坡的加筋机理及加筋材料对坡体稳定性的影响，发现无加筋边坡的破坏位置发生在坡肩处，而加筋边坡的破坏位置发生在边坡高度处。

文献对加筋边坡进行渗流性能分析，发现土工织物可较好筑加筋边坡试验段，进行现场压板载荷试验室内大型直剪试验，获取试验段的地基承载力及填筑体碎石土混合料的抗剪强度参数。

建立有限元模型，以强度折减法对加筋边坡进行稳定性安全分析。

研究结果表明随着碎石土混合料的土石质量比和碎石风化程度的减小，混合料的内摩擦角和边坡稳定性安全系数不断增大在碎石土混合料的土石质量比不大于∶填筑时，其内摩擦角值和边坡稳定性安全系数满足设计要求。

关键词土石质量比有限元直剪试验碎石土载荷试验近年来，随着经济建设的快速发展以及城市化进程的推进，许多建设用地紧张的城市不得不在地形地貌复杂的山坡高的，坡顶后边界取坡高的。

模型两侧约束水平位移，底部约束竖向位移，坡面为自由面，建立的有限元分析模型如图所示。

图加筋边坡剖面有限元分析模型模型中岩土体采用莫尔库仑本构关系，挡土墙水泥粉煤灰碎石，桩和土工格栅采用弹性本构关系，土层挡土墙采用平面应变单元，土工格栅采用维格栅单元模拟，桩采用梁单元模拟。

根据工程地质勘探资料及相关岩土试验，有限元分析模型材料的物理力学参数及材料特性见表仅列出土石质量比为∶时，碎石土混合料的抗剪强度参数。

广州所在区域抗震设防烈度为度，基本地探讨加筋高边坡当中碎石土混合料的运用数学分析论文拟，桩采用梁单元模拟。

根据工程地质勘探资料及相关岩土试验，有限元分析模型材料的物理力学参数及材料特性见表仅列出土石质量比为∶时，碎石土混合料的抗剪强度参数。

广州所在区域抗震设防烈度为度，基本地震峰值加速度，根据公路工程抗震规范的相关规定，该加筋边坡不需进行抗震稳定性验算，分析不考虑地震工况。

表有限元分析模型材料物理力学参数及材料特性计算结果分析通过有限元模型分析了边坡在自重作用下的安全系数及潜在滑动趋势。

图为加筋边坡以不同土石质量比的碎石土混合料填筑时，分析得到的边坡稳定性安全系数和等效塑性区变形云究较少，特别是在工程建设中产生弃方材料的利用方面。

近年来，随着国家对自然环境保护越来越重视，工程建设中对自然资源的充分利用及减少对自然环境的破坏显得尤为重要。

因此，加强对加筋填料方面的研究是有必要的。

粗粒土或级配碎石作为常见的填方边坡回填材料，其力学参数易通过小型试验确定或直接套用保守经验值，而碎石土混合料的力学参数难以通过小尺寸土工试验或经验值进行确定。

边坡稳定性分析结果的可靠性，很大程度上取决于土体抗剪强度指标的正确选择，且抗剪强度指标不同，会导致分析结果的差别远大于不同计算方法之间的差别。

模型的建立以岩土与满足相关规范要求。

文献的研究结果表明加筋土边坡临界破坏状态的判断标准为塑性区从坡脚到坡顶贯通。

因此，以土石质量比为∶中风化微风化的碎石土混合料填筑时，加筋边坡是处于安全稳定状态的。

以上分析结果表明加筋边坡随着碎石土混合料的土石质量比和碎石风化程度增大，边坡塑性区增大，稳定性安全系数逐渐减小。

图自重作用下的边坡稳定性安全系数和等效塑性区变形云图综合分析以上各项试验和数值计算结果表明随着土石质量比及碎石风化程度减小，碎石土混合料内摩擦角和边坡稳定性安全系数均增大在土石质量比为∶中风化微风化压实度的条件下填筑时提高低渗透边坡的稳定性，且铺设于边坡下半部分的加筋材料层对消散孔隙水压力具有重要作用。

文献，通过相似的模型试验或数值模拟，发现筋土界面处的应力场会严重影响界面处颗粒之间的作用方式，而且边坡加筋稳定性并非是筋带数量上的叠加效应，边坡的稳定性与筋土界面特性有着很好的关系，随筋材模量的增加而增加，但当增加到定数值后，改变筋材模量对提高边坡稳定性并无实质性的意义。

文献结合新疆的实际情况，将土工合成材料加筋砾石土坡按准黏聚力原理转化为等代均质土坡，按简化毕肖普法计算加筋边坡的稳定性安全系数。

综上可知，对加筋边坡填料方面的研，通过削山填沟的方法来增加建设用地，使得高填方边坡工程尤为常见。

其中，大多采用加筋的方法修建高陡边坡，以增加边坡的稳定性和减少对土地的占用。

土工格栅是加筋中的种常用材料，其结构能显著提高岩土体的力学性能，对于边坡填土的加固和侧向约束具有良好的效果，。

目前，国内加筋边坡的高度已经达到以上，这对高填方加筋边坡的设计和施工都提出了严格的要求。

但相关研究主要集中于加筋边坡的稳定性加筋材料筋土界面特性等方面。

文献基于极限分析上限定理，考虑两种加筋模式，采用拟静力分析方法，推导出了定边坡高度条件下的维加筋边坡临界加筋强峰值加速度，根据公路工程抗震规范的相关规定，该加筋边坡不需进行抗震稳定性验算，分析不考虑地震工况。

表有限元分析模型材料物理力学参数及材料特性计算结果分析通过有限元模型分析了边坡在自重作用下的安全系数及