堆石体加筋机理及边坡稳定性分析

摘要

我国山区分布面积大，堆石体储量丰富。堆石体应用于填筑工程时，因其具有压实性能好、填筑密度大、抗剪强度高、承载力高、沉陷变形小等优良特性和便于就地取的的特点，得到了广泛的推广应用。但是其颗粒粒径大，粘聚力几乎不存在，采用加筋技术处理堆石体正是针对其粘聚力c小这个薄弱点，把筋材的拉应力移植到堆石体中使其性能更加良好。筋材与堆石体的协配工作效果如何，加筋处理可以使堆石体性能得到多大改善是这一技术能否取得进一步应用的关键问题。
　　 本文以某加筋堆石体边坡填筑工程为背景，通过室内试验和ABAQUS有限元软件模拟计算，对堆石体边坡加筋特性展开了静、动荷载下的研究。主要工作如下：
　　 首先，在理论分析基础上，结合室内大型三轴试验，科学评价了土工格栅改良堆石体性能的效果，为数值模拟提供准确的基础参数；
　　 其次，对依托工程进行静荷载下的有限元模拟分析，对采用加筋技术处理堆石体边坡的效果在应力、形变、稳定性等多方面进行了评价。加筋处理使堆石体边坡的稳定性得到大幅度提升；
　　 此外，对依托工程进行地震荷载下的有限元模拟分析，加筋处理在地震荷载下作用显著：
　　 最后，针对邓肯张E-B模型不能反映堆石体在动循环荷载下所体现出来的非线性、滞后性和形变积累性，采用等效线性方法，选取合理的等效线性模型对依托工程的进行了地震时程分析，得出了筋材影响堆石体边坡震动能量传递的规律。