生态袋-玄武岩纤维用于边坡防护的数值模拟研究

摘要

以生态袋与玄武岩纤维在边坡生态防护工程中的应用为出发点,充分利用其高抗拉强度、强耐久性的特点.通过有限元数值模拟计算出生态袋与玄武岩纤维不同铺设结构形式下边坡安全系数,并计算验证玄武岩纤维抗拉强度是否小于允许值,获得既能保证边坡安全又能降低工程造价的生态袋与玄武岩纤维铺设时最大安全裸露土体面积.由数值模拟得出:对于砂土地层边坡,全坡面、田字形、四道栅格、两道栅格、口字形五种不同生态袋与玄武岩纤维铺设模式下边坡安全系数值逐渐减小;全坡面生态袋与纤维铺设下边坡安全系数值为1.774,安全性最高;在两道栅格(目字形)生态袋与纤维铺设时的安全系数值为1.451,满足边坡安全要求,口字形条件下不满足边坡安全系数要求值,得出未铺设生态袋与纤维的最大安全裸露土体面积值为11.52m2;玄武岩纤维抗拉强度值为72.11MPa,远小于其允许值1800MPa.研究结果为类似路基边坡生态防护工程提供科学合理的指导与依据,具有一定的工程实用价值与借鉴意义.