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论安全系数强夯黄土填方边坡室内模型试验与数值模拟

收藏本文 2024-02-09 点赞:10248 浏览:36284 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着城镇化建设的逐步推进和进展,城市建设用地将愈发紧张。为避开与良田争地,许多城市提出了“工业出城、项目上山”的进展战略,甚至有些地区还上马了规模更大的上山造城项目。将建设向山区进展,削山填沟便不可避开,同时将会遇到越来越多的填方边坡不足。由此,对于形成黄土填方边坡的有效施工策略的探讨亟待开展。本论文针对当前建筑用地日益紧张的近况,对山区造地中的所常用的强夯法形成填方边坡这一课题进行了室内模型试验及数值模拟探讨。首先以动力密实论述、动力固结论述和地震波论述三个角度总结了强夯法加固地基机理,并对强夯法加固非饱和黄土进行了宏微观浅析,在此基础上,结合工程实践中强夯法形成填方边坡所采取的“分层填筑、分层强夯”的施工工艺对强夯形成填方边坡进行了加固机理浅析,认为强夯法形成填方边坡的具有可靠的稳定性。其次,对强夯形成黄土填方边坡进行室内模型试验探讨。通过对强夯填筑分层的分组强夯试验,得出了点夯后夯点与夯间下填筑分层土体的物理力学性质变化规律及强夯能级与锤重落距组合的变化对填筑分层土体的影响,并探讨了点夯与点夯加满夯等夯击方式对填筑分层土体均匀性的影响。最后,利用有限元软件对某电厂强夯填方边坡工程进行了边坡稳定浅析,并在此基础上转变边坡的坡高、坡率及坡面形式后探讨边坡安全系数及坡体内最大剪应变区域的变化,得到了“在保持边坡的填筑高度不变的条件下,坡体内临界滑动面位置随着坡率的增大而越靠近坡面,同时滑出点位置也越靠近坡脚,应该对坡脚着重进行加固;在保持坡率不变的条件下增加边坡高度,边坡的安全系数减小的走势大致成线性,且划分台阶能够提升边坡的稳定性,但对最大剪应变位置的影响不大”等规律。关键词:强夯填筑边坡论文模型试验论文有限元浅析论文边坡稳定论文安全系数论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-10

    1 绪论10-18

    1.1 强夯法综述10-14

    1.1.1 强夯法的提出及运用10

    1.1.2 强夯法的国内外探讨近况10-13

    1.1.3 强夯法的主要技术特点13-14

    1.2 黄土填方边坡概述14-16

    1.2.1 黄土的特点及工程性质14-15

    1.2.2 黄土填方边坡及其稳定性评价15-16

    1.3 本论文的探讨作用及主要探讨内容16-18

    2 强夯形成黄土填方边坡的机理浅析18-27

    2.1 强夯加固地基机理18-23

    2.1.1 动力密实论述19

    2.1.2 动力固结论述19-21

    2.1.3 震动波压密论述21-23

    2.2 强夯加固黄土的宏微观浅析23-24

    2.3 强夯形成填方边坡的稳定性机理浅析24-26

    2.4 本章小结26-27

    3 强夯形成黄土填方边坡的室内试验探讨27-51

    3.1 模型试验概述27

    3.2 试验的目的和内容27-28

    3.3 试验原理28-30

    3.3.1 量纲浅析论述28-29

    3.3.2 相似论述29

    3.3.3 模型相似比选择29-30

    3.4 试验准备30-33

    3.4.1 试验装置设计30-33

    3.4.2 试验案例设计33

    3.5 试验步骤33-41

    3.5.1 土样烘干碾碎33-34

    3.5.2 液塑限测定34

    3.5.3 击实试验确定最优含水率34-38

    3.5.4 配制最优含水率的填土38

    3.5.5 模型土坡填筑38-39

    3.5.6 模拟强夯及取样39-40

    3.5.7 室内试验检测40-41

    3.6 试验结果与浅析41-49

    3.6.1 不同强夯组合点夯后夯点下土体性质变化规律探讨41-44

    3.6.2 不同强夯组合点夯后夯间下土体性质变化规律探讨44-46

    3.6.3 点夯加满夯后土体性质变化规律探讨46-49

    3.6.4 试验结果与工程实测数据比较浅析49

    3.7 本章小结49-51

    4 夯填边坡稳定性的数值模拟浅析51-64

    4.1 边坡稳定性浅析概述51-53

    4.1.1 边坡稳定浅析的论述基础51

    4.1.2 边坡稳定浅析的策略概述51-53

    4.3 有限元数值模拟53-57

    4.3.1 软件介绍及土体本构模型选取53-55

    4.3.2 有限元模型的建立及参数选取55-56

    4.3.3 计算结果及浅析56-57

    4.4 转变坡高坡率后对边坡稳定性的影响57-59

    4.4.1 相同高度时变坡率边坡稳定性探讨57-58

    4.4.2 相同坡率时变坡高边坡稳定性探讨58-59

    4.5 变坡面形式对边坡稳定性的影响59-63

    4.5.1 各坡段相同坡率时分台阶边坡稳定性探讨60-61

    4.5.2 上下坡段相同坡率分台阶边坡稳定性探讨61-63

    4.6 本章小结63-64

    5 结论与展望64-66

    5.1 结论64-65

    5.2 展望65-66

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