加竹筋三七灰土回填边坡稳定性及非饱和渗流分析

摘要

上世纪60年代初,由于地域的限制导致对昔格达土这种土质认识不足,在攀西地区地震、降雨等诱因导致的滑坡等地质灾害时有发生。随着西部大开发的进展,昔格达土质的特殊工程性质逐渐被人们所致,许多学者对于昔格达土质的性质、边坡工程实例的滑坡机理等作了许多工作。
　　本文通过在试验室制备相同干密度而不同含水率的昔格达土试样,通过快剪试验揭示昔格达土体的抗剪强度参数(粘聚力和内摩擦角)在不同含水率下的变化规律,试验结果显示昔格达土体的粘聚力受含水率的变化较大,粘聚力有随着含水率的增加呈现线性递减的趋势,而含水率对摩擦角的影响较小;通过对三七灰土、昔格达素土及加竹筋三七灰土进行三轴剪切试验,揭示石灰对土体的改性机制及竹筋的加筋机理;以攀枝花学院的足球场边坡为例,通过在ABAQUS有限元分析软件中建立边坡的实体模型,通过对比加竹筋及未加筋边坡的强度折减,试验分析结果显示加竹筋边坡的安全系数较未加筋边坡提高了2倍;在有限元软件中通过对边坡坡底施加水平及竖向的地震加速度,通过动力时程分析显示,加竹筋边坡的抵抗动荷载的能力也得到提升,塑性区域相比于未加筋边坡开展较小;针对上游13米水头的人工湖及地下水库,该边坡采取在边坡内部砌筑导水浆砌毛石墙,坡底设双排排水孔的施工方案大大提升了边坡排水效率,在ABAQUS中通过非饱和渗流分析,通过渗流矢量图及非饱和等值线直观揭示了浆砌毛石和排水孔的导水机理。
　　边坡从2004年投入使用至今已有10年之久,先后经历汶川8.0级地震和攀枝花市仁和区6.0级地震,足球场边坡至今仍正常运行,这种在边坡内部布置竹筋筋条网来提升边坡整体稳定性及内嵌毛石导水墙的施工工艺具有良好的经济性、施工简单及便于就地取材等优点,在高填方工程中值得推广和借鉴。

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1引言

1.1 选题背景

1.2 国内外土力学研究现状

1.3 选题实用价值和理论意义

2 昔格达土的力学试验

2.1 不同含水率对昔格达土体抗剪强度指标的影响

2.2 加筋三七灰土三轴剪切试验

2.3 重塑昔格达土体的固结及CU试验

3 昔格达加竹筋填土边坡自重稳定性分析

3.1 攀枝花学院足球场边坡简介

3.2 有限元理论简介

3.3 自重下边坡有限元强度折减分析

3.4 本章小结

4 地震下的昔格达边坡的稳定性分析

4.1 地震分析的基本原理

4.2 边坡模型建立

4.3 结果分析

4.4 本章小结

5 非饱和昔格达边坡渗流分析

5.1 非饱和渗流理论简介

5.2 边坡的模型渗流分析

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢