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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