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《华南理工大学》 2011年
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考虑时间效应的软土地基上加筋土挡墙性能研究

高水琴  
【摘要】:加筋土挡墙出现以来,因其廉价美观、抗震性能好、对地基变形适应性大等多方面的优点而得到广泛重视和推广应用。我国的珠江三角洲和长江三角洲等区域软土地基分布广泛,工程建设中不可避免会有挡土墙结构建造在软土地基上。然而,目前对软土地基上加筋土挡土墙的加固机理、设计方法以及加筋土挡墙长期性能的都认识很少,设计理论与方法远远落后于工程实践。因此,开展软土地基上加筋土挡墙的长期工作特性研究具有现实的迫切性和必要性。 本文采用试验和数值分析方法,在以下几个方面开展系统研究,取得对工程实践有参考价值和推广意义的成果:首先,以双向土工格栅和单向土工格栅作为研究对象,通过室内蠕变试验研究了土工格栅的蠕变特性,并结合试验所得的蠕变参数建立考虑蠕变效应和松弛效应的本构模型。其次,对软土原状土样进行了三轴压缩试验和三轴蠕变试验,研究了软土的固结蠕变特性,并结合试验所得的蠕变参数建立软土固结蠕变的本构模型。最后,结合室内试验研究所建立的本构模型,采用有限元法,对一座软土地基上的加筋土挡墙实例工程的工作特性进行了数值分析,研究了加筋土挡墙面板侧向位移、填土表面沉降、地基表面沉降以及土工格栅最大拉力的长期变形特性,并进一步分析了土工格栅蠕变特性、软土地基蠕变特性、深厚软土地基以及坚硬地基对挡墙长期性能的影响。 研究成果表明:(1)填土期间,面板侧向位移和土工格栅拉力都随时间累计增加,而施工结束后,墙顶位置的土工格栅拉力随时间累计增加,其余位置的土工格栅表现出明显的松弛效应。(2)加筋区域填土表面的沉降值明显大于非加筋区域,并且随着时间的增加,加筋区域的沉降速率逐渐减缓,而非加筋区域的沉降基本保持不变。(3)坚硬地基上加筋土挡墙的变形远小于软土地基上加筋土挡墙的变形,面板侧向位移的最大差值达1.68cm。(4)软土地基对加筋土挡墙的影响主要表现为固结变形的影响,而次固结变形的影响较小。(5)填土和格栅的应力分布取决于填土和格栅的相对蠕变率,只有土工格栅和土体都具有足够的强度时,才能更好地保证加筋土挡墙的稳定性。(6)深厚软土地基上加筋土挡墙的变形相对较小,由于桩体作用,软土地基基本不发生蠕变变形。
【学位授予单位】:华南理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U416.16

【参考文献】
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