第一章 综述 1
1.1 引言 1
1.2 加筋土的发展 3
1.2.1 加筋土筋材的发展历史 5
1.2.2 双绞合六边形钢丝网 7
1.2.3 加筋土的研究进展 9
1.3 加筋土填料的研究现状 10
1.3.1 加筋土工程填料的选择 10
1.3.2 土体细观力学行为研究 10
1.3.3 红砂岩粗粒土填料的应用与研究 13
1.4 柔性生态型加筋土结构简介 14
1.4.1 加筋格宾结构 14
1.4.2 绿色加筋格宾结构 16
1.4.3 双绞合六边形钢丝网＋土工格栅新型复合加筋结构 17
1.5 柔性生态型加筋土结构的研究现状与工程应用 18
1.5.1 柔性生态型加筋土结构的研究现状 18
1.5.2 柔性生态型加筋土结构的工程应用 20
参考文献 21
第二章 依托工程及材料的工程特性 26
2.1 工程背景 26
2.2 红砂岩的工程特性 27
2.2.1 红砂岩的结构特性 28
2.2.2 红砂岩的强度特性 29
2.2.3 红砂岩的变形特性 29
2.3 红砂岩填料土工试验 30
2.4 红砂岩路堤原位剪切试验 31
2.4.1 试验概况 32
2.4.2 试验方法 33
2.4.3 试验结果及分析 35
2.5 双绞合六边形钢丝网的工程特性 48
2.5.1 物理特性 48
2.5.2 力学特性 50
2.5.3 长期特性 50
2.6 筋材拉伸试验 52
2.7 柔性生态加筋土挡墙耐久性研究 56
2.7.1 土工合成材料的耐久性损伤规律与寿命预测 56
2.7.2 加筋土挡墙的蠕变耐久性研究 65
参考文献 71
第三章 柔性生态挡墙动静力学特性模型试验研究 74
3.1 试验目的与意义 74
3.2 试验概况 76
3.2.1 模型设计与元器件布置 76
3.2.2 试验材料 76
3.2.3 试验加载系统、测试元器件与数据采集系统 80
3.2.4 模型挡墙填筑 82
3.2.5 交通荷载的特点及其简化 82
3.2.6 试验内容 86
3.3 动力特性试验结果与分析 87
3.3.1 土工格栅包生态袋挡墙的动力特性试验结果分析 87
3.3.2 半挖半填工况土工格栅包生态袋挡墙的动力试验结果分析 101
3.3.3 绿色加筋格宾挡墙的动力特性试验结果分析 114
3.3.4 半挖半填工况绿色加筋格宾挡墙的动力特性试验结果分析 129
3.4 静力特性试验结果与分析 140
3.4.1 土工格栅包生态袋挡墙承载力特性 140
3.4.2 半挖半填工况土工格栅包生态袋挡墙承载力特性 144
3.4.3 绿色加筋格宾挡墙的承载力特性 148
3.4.4 半挖半填工况绿色加筋格宾挡墙的承载力特性 152
3.5 柔性生态加筋挡墙设计施工建议 156
第四章 柔性生态加筋土挡墙稳定性分析方法 158
4.1 引言 158
4.2 基于极限平衡法的柔性生态加筋土挡墙的设计方法 159
4.2.1 柔性生态加筋土挡墙的安全系数 159
4.2.2 筋材的长期强度 159
4.2.3 柔性生态加筋土挡墙的设计计算方法 160
4.3 生态型加筋土挡墙极限承载力分析的上限法 165
4.3.1 塑性极限分析的上限法 165
4.3.2 一般工况生态型加筋土挡墙极限承载力分析的上限法 166
4.3.3 半填半挖工况生态型加筋土挡墙极限承载力分析的上限法 169
4.3.4 实例分析 171
4.4 加筋土挡墙结构系统稳定的可靠性分析 171
4.4.1 工程结构系统可靠性分析模型 172
4.4.2 加筋土挡墙结构系统稳定的可靠性 174
4.5 加筋土挡墙稳定性分析的点安全系数法 178
4.5.1 点安全系数的定义 178
4.5.2 点安全系数法在FLAC3D中的实现方法 180
4.5.3 实例分析 181
第五章 柔性生态加筋挡墙的疲劳特性 187
5.1 模型试验设计 187
5.1.1 加筋格宾挡土墙模型设计 188
5.1.2 绿色加筋格宾挡土墙模型设计 191
5.1.3 柔性网面土工格栅加筋挡土墙模型设计 193
5.2 材料 195
5.2.1 红砂岩 195
5.2.2 格宾及土工格栅 196
5.3 元器件布置 196
5.3.1 柔性位移计 196
5.3.2 数显百分表 196
5.3.3 土压力盒 196
5.3.4 动位移计及加速度计 197
5.4 加载设备及数据采集系统 197
5.4.1 MTS作动器 197
5.4.2 数据采集系统 198
5.5 加载波型与加载程序 198
5.5.1 加载波型 198
5.5.2 加载程序 199
5.6 试验结果分析 201
5.6.1 加速度 201
5.6.2 动位移 213
5.6.3 动土压力 226
5.6.4 残余土压力 230
5.6.5 累计变形 236
5.6.6 筋材应力 243
5.6.7 试验结果比较分析 248
5.7 疲劳寿命分析 248
5.7.1 疲劳累积损伤理论 248
5.7.2 S-N方程 252
5.7.3 疲劳寿命的离散性分析 253
5.7.4 计算实例 253
参考文献 254
第六章 柔性生态加筋挡墙抗震工程特性 255
6.1 引言 255
6.2 加筋土挡墙地震稳定性分析的水平条分方法 255
6.2.1 水平条分分析方法 256
6.2.2 水平条分分析方法的验证 259
6.3 SIMULINK高填方加筋路堤地震反应分析 263
6.3.1 加筋路堤结构多质点离散体系 263
6.3.2 水平地震作用下结构的动力方程 265
6.3.3 加筋路堤地震反应SIMULINK模型 267
6.3.4 算例 270
6.4 格宾加筋挡土墙抗震模型试验及地震响应分析 272
6.4.1 模型试验相似关系设计 272
6.4.2 模型挡墙设计及传感器布置 278
6.4.3 输入地震波 281
6.4.4 试验设备及方法 282
6.4.5 试验结果分析 283
6.4.6 加筋土挡墙地震响应分析 312
参考文献 324
第七章 柔性生态加筋挡墙现场试验 326
7.1 引言 326
7.1.1 格宾结构及其组合结构 326
7.1.2 柔性网面土工格栅加筋土挡墙 326
7.1.3 加筋格宾桥台 327
7.1.4 绿色加筋格宾结构 327
7.1.5 土工格栅包生态袋加筋土挡墙 327
7.2 现场监测方案 328
7.2.1 依托工程概况 328
7.2.2 监测方案 329
7.2.3 现场监测频次 333
7.3 加筋格宾挡墙现场监测结果及分析 333
7.3.1 土压力监测结果及分析 333
7.3.2 拉筋及格宾笼变形监测结果及分析 337
7.3.3 潜在破裂面研究 341
7.3.4 格宾笼沉降规律研究 344
7.3.5 格宾笼面板水平位移研究 346
7.4 柔性网面土工格栅现场监测结果及分析 348
7.4.1 垂直土压力监测结果及分析 348
7.4.2 水平土压力监测结果及分析 350
7.4.3 格栅拉筋变形监测结果及分析 351
7.5 加筋格宾桥台现场监测结果及分析 352
7.5.1 垂直土压力监测结果及分析 352
7.5.2 水平土压力监测结果及分析 353
7.5.3 格宾网拉筋变形监测结果及分析 354
7.6 绿色加筋格宾挡墙监测结果及分析 355
7.6.1 基底不同方向的土压力 355
7.6.2 墙内竖向土压力 356
7.6.3 面墙后的水平土压力 358
7.6.4 筋材的拉应变 358
7.6.5 加筋体的变形 361
7.7 土工格栅包生态袋挡墙监测结果及分析 362
7.7.1 竖向土压力监测结果及分析 362
7.7.2 水平土压力监测结果及分析 365
7.7.3 格栅拉筋变形监测结果及分析 365
参考文献 368
第八章 柔性生态加筋挡墙数值模拟 369
8.1 格宾加筋挡土墙抗震数值模拟分析 369
8.1.1 FLAC/FLAC3D简介 370
8.1.2 绿色加筋格宾模型试验挡墙抗震有限差分法分析 371
8.1.3 加筋格宾模型试验挡墙抗震有限差分法分析 374
8.1.4 工程实体挡墙抗震有限差分法分析 394
8.2 柔性生态挡墙破坏机理数值分析 401
8.2.1 普通工况柔性生态挡墙破坏机理数值分析 401
8.2.2 半挖半填工况柔性生态加筋挡墙的破坏机理数值分析 407
8.3 交通荷载作用下生态型加筋挡墙的动力响应数值分析 413
8.3.1 模型建立 414
8.3.2 动荷载选取与加载方式 415
8.3.3 交通荷载作用下生态型加筋挡墙的动力响应数值分析 417
8.4 加筋红砂岩粗粒土细观力学特性研究 430
8.4.1 红砂岩粗粒土细观力学特性三维颗粒流模拟 430
8.4.2 加筋红砂岩粗粒土细观力学特性三维颗粒流模拟 435
参考文献 449