离心模型试验在土钉支护边坡中的应用与发展

首先介绍了国内外离心模型试验技术的研究状况,然后总结了离心模型试验在土钉支护边坡中的应用,最后结合在试验过程中的心得体会,提出了离心模型试验在土钉支护边坡中存在的问题以及今后发展的方向。     

土钉支护结构模型试验研究

本文通过用土钉支护结构不同的钉长、插入角度、间距、砂密度和不同的支护方式下的10组模型试验的成果分析，揭示土钉的工作机理，探讨一种较为简单实用的土钉支护设计方法。     

深基坑复合土钉支护模型试验研究

复合土钉支护是在土钉支护基础上发展起来的、用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新技术，为深入了解其工作性能和作用原理，促进该项技术快速发展，进行了室内模型试验研究。深基坑模型按照“相似模型的几何长度与变形时间成反比”的相似法则设计，相似比为1：10。在试验中，模拟深基坑开挖与支护的实际步骤，分步开挖与支护。进行了3组模型试验，即复合土钉支护、普通土钉支护和无支护边坡，以便于分析比较。借助位移传感器测量深基坑地表沉降、基底隆起和坡面水平位移，通过布设在模型箱透明玻璃侧面内的观测点，测量边坡内土体的位移。试验结果表明：(1)由于土钉与水泥土搅拌桩的共同作用，复合土钉支护的基坑变形与普通土钉支护和无支护的基坑相比，具有不同的分布形态，并且复合土钉支护的基坑变形值最小，无支护基坑变形值最大；(2)由于土钉与水泥土搅拌桩的协同工作，使得更多的土体参与支护作用，从而分散了土体内部的应力，有效地控制了基坑变形，提高了基坑的稳定性。     

土钉加固黏性土坡动力离心模型试验研究

 很多滑坡是由地震引发的,为了防止或减轻地震造成的边坡灾害,目前在边坡的加固治理方面已经发展并形成一些较好的方法,而土钉是边坡抗震加固的一种简便有效的方法。采用动力离心模型试验方法,再现地震条件下土钉加固黏性土坡和素土坡的响应;测量了试验过程中边坡的位移场和加速度响应的变化过程。基于试验结果,通过对比素土坡和土钉加固土坡的动力响应,探讨土钉加固土坡的变形规律和加固机制。试验结果表明,地震过程中土坡产生不可恢复的累积变形,其大小与输入的地震加速度峰值有关。通过比较土钉加固土坡和素土坡的位移分布,研究土钉加固土坡的机制。引入土单元应变进行分析,结果表明,土钉加固措施能显著地改变边坡的位移场分布,限制土坡的剪切变形,避免滑裂面的产生,从而提高了边坡的稳定性。     

土钉加固边坡的离心模型试验与分析

通过土工离心模型试验,研究了土钉加固边坡的变形情况、土钉加固土坡的作用机理及土钉的应用分布规律,最后还对试验的不足进行了分析。     

护壁工程土钉支护模型试验研究

借助模型试验的理论和方法,将长沙星电公寓的填土基坑工程作为原型背景,通过该原型的相似模型试验,来研究土钉支护在填土这类不良地质体中的作用机理等问题,揭示了其中的某些规律性因素,在理论上为类似工程的支护设计与施工提供有价值的指导和参考。     

土钉支护参数的研究

在国内外土钉设计初始参数一般根据经验确定.本文根据传统的边坡稳定分析方法,使用软件Soilnail,通过某一实际工程,对土钉支护的主要参数确定与边坡稳定性的关系进行研究,为土钉的设计参数提供了具有指导意义的取值范围.     

土钉和复合土钉支护若干问题

调查表明学术界和工程界对土钉和复合土钉支护定义、支护机理认识差别很大。本文就土钉支护定义、计算模型、地下水处理、土钉支护适用范围、环境效应、设计中应注意的几个问题、以及复合土钉支护等问题介绍了笔者的看法,希望通过讨论,逐步统一认识,提高土钉和复合土钉支护的工程应用水平。     

不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究

 为研究不同支护模式下黄土高边坡的开挖变形特征和支护结构性状,以观音堂隧道进口明洞段黄土高边坡为实例,采用土工离心机,开展黄土高边坡在无支护、全断面土钉支护、上部土钉下部预加固桩复合支护模式下的离心模型试验,试验结果表明：(1) 桩–钉复合支护体系能够显著提高黄土高边坡的稳定性,坡体上部土钉的布设有效地调动了边坡更大范围内土体变形的调整,使得边坡土体的潜在滑移面向坡体内侧转移,将潜在滑移面的剪出口位置限制在预加固桩桩顶以下,而下部预加固桩的布设则有效地承担上部滑体的推力作用,保证坡体在开挖过程中的稳定性。(2) 全断面土钉支护在一定程度上起到了加固边坡土体的作用,但由于土钉支护范围有限,当潜在滑移面深度超出土钉加固范围后,边坡土体发生更大范围内的失稳现象,加剧坡体的破坏。(3) 对于黄土高边坡的加固,桩钉复合支护要优于全断面土钉支护。     

土钉和复合型土钉最大支护深度的探讨

提出了一种考虑土钉的抗拉作用和搅拌桩的抗剪作用的基坑抗隆稳定分析法。以满足抗隆稳定为基准，提出了最大支护深度的概念，并且提出了土钉支护和复合型土钉支护相应最大支护深度的计算方法。     

抗滑桩加固黏性土坡变形规律的离心模型试验研究

采用土工离心机及专用振动台,进行了静动力加载条件下抗滑桩加固黏性土坡的离心模型试验。测量了试验过程中边坡的位移场和加速度响应的变化过程以及抗滑桩的位移和应变分布。试验结果表明地震过程中土坡的加速度响应自下而上逐渐增大,震后残余变形的水平分量最值相比震前向坡上部移动。静动力加载过程中,抗滑桩内侧土体存在一个面,其内外两侧的土体位移表现出不同的水平位移变化规律,从而可以将抗滑桩加固土坡划分成4个分别具有不同变形特性的区域;同一高程处桩的水平位移大于内侧土体而小于外侧土体;抗滑桩与土发生较复杂的相互作用,并使得土坡的变形趋于均匀。     

非饱和粉质砂土中铜离子迁移的离心模型试验研究

本文利用土工离心机进行了非饱和土中重金属铜离子迁移的模拟研究,考察在污染物泄漏后的6个月、12个月和24个月时土壤中铜离子的变化和污染物的迁移机理及其对地下水的影响,同时也研究了土性对污染物迁移机理的影响。     

复合土钉支护在某深基坑支护工程中的应用

对复合土钉支护的工作原理和稳定性做了系统分析,对它的设计计算方法和内容进行了说明,并结合工程实例,得到了一些具有参考价值的分析结果,对软土地区深基坑工程复合土钉支护设计和施工具有一定的指导意义。     

复合土钉墙技术在深基坑支护中的应用

详细介绍了某工程应用复合土钉墙技术支护深基坑非常成功的实例，根据该支护实例，可以详细了解目前深基坑支护的主流形式及如何安全、经济地进行深基坑支护，以使土钉墙支护技术更广泛地应用。     

非饱和土中水分迁移及污染物扩散的离心模拟

近十年来 ,土工离心机被作为模拟污染物扩散的一个重要手段。但是 ,目前能否采用离心机进行非饱和土中的水分迁移研究尚有争议 ;另外在无机可溶性污染物方面的研究也仅限于对惰性的、土壤吸附能力很低的无机物 (如钠离子 )在土体中的扩散机理研究。本文选用能够与土颗粒发生较强作用的重金属镉 ,利用土工离心机进行了非饱和土中一维模型的模拟研究 ,分析了非饱和土中含水率的变化和污染物的迁移机理 ,检验采用离心模拟方法研究污染物扩散机理的可行性 ,验证与污染物扩散机理相关的模型相似律。     

Shaking table modeling of MSE/soil nail hybrid retaining walls

A series of 1-g shaking table tests using variable-amplitude harmonic excitations was performed on 0.8-m-high MSE/soil nail hybrid retaining (MSE/SN) wall models to investigate the seismic behavior of this innovative retaining earth structure. The tests were conducted on physical wall models with strips having a constant length and different nail lengths under loading conditions with different peak accelerations and durations. It was found that the deformation mode and the horizontal displacements of the MSE/SN walls were highly dependent on the length of the nails, such that L/H = 0.7 can be defined as the critical ratio in seismic conditions for MSE/SN walls which have been reinforced with strips having a constant length. Irrespective of the different nail lengths, the pattern of the observed failure mechanism included a moving block which was delineated by a two-part failure plane consisting of a concave curve and an inclined line with a certain point of intersection. Also, a consistent range of the normalized horizontal displacements (Δx/H), about 0.55–1.10%, corresponding to the formation of local shear bands, and a range of Δx/H = 5.0–5.6%, corresponding to the development of active wedge failure, were determined.     

土钉支护技术在温州软土基坑中的应用

以温州地区某软土基坑为例，介绍了软土基坑中应用土钉支护技术的设计方法与施工技术，监测结果表明，软土基坑中采用土钉支护技术，可以取得比较好的支护效果，且经济效益显著。     

土钉墙复合土体准粘聚力机理分析

通过准粘聚力理论,对土钉墙复合土体抗剪强度的提高机理进行了分析研究,并推导出了复合土体破裂角和准粘聚力增量的表达式,分析结果对土钉墙支护的设计和施工具有指导作用。     

土钉墙的设计计算

详细讨论了一般土质条件下土钉墙的设计方法，结合实例，分析了各设计参数对土钉墙工作性能的影响，为土钉墙的设计与施工提供参考。     

复合土钉支护技术的有限元数值模拟及工程应用

阐述了复合土钉支护基本形式和方法,通过工程实例,对未支护、单纯土钉支护和复合土钉支护过程进行了有限元数值模拟和变形分析,从而验证了复合土钉支护在工程实践中的应用及控制变形的显著成效。