91精品人妻互换日韩精品久久影视|又粗又大的网站激情文学制服91|亚州A∨无码片中文字慕鲁丝片区|jizz中国无码91麻豆精品福利|午夜成人AA婷婷五月天精品|素人AV在线国产高清不卡片|尤物精品视频影院91日韩|亚洲精品18国产精品闷骚

作者：張毅

1  引  言

   軟土地基由于在江河、海岸等水量較多的地區(qū)分布比較廣泛，因其具有含水量高、透水性差、強(qiáng)度低、變形量大等特點(diǎn)，往往使軟土地基的加固成為水利工程及巖土工程中的關(guān)鍵問(wèn)題。隨著工程建設(shè)水平的提高，軟土地基的加固技術(shù)也在工程的諸多實(shí)踐中得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

軟土地基加固旨在提高地基的抗剪強(qiáng)度的同時(shí)，降低土體的壓縮量，以此保證地基上部工程的穩(wěn)定性與安全性。就目前而言，國(guó)內(nèi)外有關(guān)工程中所使用的軟土地基加固處理方法種類較多。采用輕型材料置換軟土地基，軟弱地基預(yù)壓排水、復(fù)合地基加筋處理以及土工合成材料加固技術(shù)是軟土地基處理中較常用的幾種方法。其中，土工織物在加固軟土地基中，具有質(zhì)量可靠、施工方便、效率高、造價(jià)低、對(duì)土的擾動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，在軟土地基的加固中具有廣泛的應(yīng)用。但是該種方法僅僅是在工程實(shí)踐中得到經(jīng)驗(yàn)的積累，在設(shè)計(jì)中尚缺乏有效的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法的指導(dǎo)，因此亟需進(jìn)行相關(guān)方面的探究。為此，本文以沿海區(qū)域某一軟土地基上的典型堤壩斷面為研究對(duì)象，采用有限元數(shù)值模擬的方法，對(duì)分步加載作用下軟土地基上加有土工織物的堤壩的應(yīng)力進(jìn)行了分析。

2計(jì)算模型

2.1  網(wǎng)格劃分及約束施加

    根據(jù)工程實(shí)際，該堤壩工程的典型斷面中，堤頂寬度5m，堤壩高5m，堤壩坡度1:3，底部軟土地基層的厚度大約為l0m。為了計(jì)算簡(jiǎn)便，本文采用二維數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)土工織物加固的軟土地基堤壩工程進(jìn)行數(shù)值模擬，其模型尺寸與工程典型斷面的尺寸一致，模型底部選取長(zhǎng)40m厚l0m的矩形有限區(qū)域作為軟土地基區(qū)域，其上部梯形區(qū)域?yàn)榈虊�。該模型的網(wǎng)格劃分及約束施加情況如圖l所示。數(shù)值計(jì)算中，在模型的底部邊界施加橫向和豎向的固定約束，在模型的左側(cè)及右側(cè)邊界施加橫向固定約束以限制模型的橫向變形，模型的豎直方向?yàn)樽杂杉s束。

2.2接觸問(wèn)題及施工過(guò)程的處理

    土工織物在該工程中布設(shè)于堤壩與軟土地基之間接觸的部位，在工程運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)土工織物與土體之間的接觸作用來(lái)平衡地基的受力，同時(shí)限制土體的不均勻變形。為了很好地模擬這一真實(shí)情況，本文采用有限元軟件中的接觸面單元模擬土工織物與土體的接觸作用。該種方法既能很好地反映土體與土工織物間的變形協(xié)調(diào)作用，也能很好地防止計(jì)算過(guò)程中土體與土工織物的分離。

該堤壩在堆積過(guò)程中，采用分步施工的方式自下而上逐層堆積。施工過(guò)程中，每一層土體的堆載均會(huì)導(dǎo)致下部土體產(chǎn)生一次新的豎向沉降和豎向應(yīng)力。為了較好地反應(yīng)這一工程實(shí)際，本文計(jì)算中采用分步加載的方式來(lái)真實(shí)地模擬堤壩的施工過(guò)程，同時(shí)在每步加載之后均進(jìn)行一次數(shù)值計(jì)算，以此模擬分期施工過(guò)程中的土體沉降情況，土體共分五層填筑。

2.3  材料分區(qū)及參數(shù)設(shè)定

根據(jù)地質(zhì)勘測(cè)資料，該工程的土體材料大致可以簡(jiǎn)化為三個(gè)部分，即下部基礎(chǔ)區(qū)域、上部堤壩區(qū)域以及土工織物，土體及土工織物的材料參數(shù)如下頁(yè)表所列。為了分析土工織物加固軟土地基的適用情況，本文以加載后堤壩的安全系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)軟土地基上覆堤壩的土體參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析。數(shù)值計(jì)算中，選取了堤壩土體的泊松比、彈性模量、黏聚力、摩擦角和土體重度等五個(gè)主要參數(shù)為影響因素，進(jìn)行了不同條件下的數(shù)值計(jì)算。

3計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析

3.1  分步加載過(guò)程中應(yīng)力分析

通過(guò)數(shù)值計(jì)算，可以得到典型工況條件下堤壩在分步加載過(guò)程中地基的豎向應(yīng)力分布等值線圖（如圖2所示），圖中依次為土體分步加載后的豎向應(yīng)力等值線圖。由圖中計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析可知，五個(gè)分步加載后的地基豎向應(yīng)力云圖的分布型式基本一致，豎向應(yīng)力均隨著土層深度的增加而逐漸增大，且在模型的左側(cè)下部位置應(yīng)力值達(dá)到最大。隨著上部堤壩填筑過(guò)程的持續(xù)，地基中的豎向應(yīng)力值也隨之增大，當(dāng)?shù)虊翁钪�完畢時(shí)，地基中應(yīng)力值達(dá)到峰值。同時(shí)可以看出，整個(gè)計(jì)算過(guò)程中土工織物與土體的變形協(xié)調(diào)一致，且并未出現(xiàn)分離的現(xiàn)象。

3.2  土體參數(shù)敏感度分析

為了對(duì)比分析堤壩中土體材料的土體參數(shù)對(duì)土工織物加固軟基效果的影響，本文以加固后堤壩的安全系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)控制變量的方法得到了土體中各材料參數(shù)變化時(shí)安全系數(shù)的變化關(guān)系曲線，如圖3所示，圖中分別對(duì)應(yīng)的為堤壩安全系數(shù)隨土體彈性模量、泊松比、黏聚力、摩擦角和土體重度的變化關(guān)系曲線。由圖中數(shù)據(jù)可以看出堤壩安全系數(shù)隨參數(shù)的變化規(guī)律。

為了綜合對(duì)比分析各個(gè)土體參數(shù)的影響性大小，對(duì)堤壩中各個(gè)土體參數(shù)的敏感性進(jìn)行了分析。通過(guò)數(shù)據(jù)處理并結(jié)合參數(shù)的敏感度理論公式，可以得到各個(gè)參數(shù)的敏感度值分別為彈性模量0. 0174、泊松比0. 0298、黏聚力0.0016、摩擦角0.181和土體重度0. 6039，由此可知，參數(shù)重度值對(duì)安全系數(shù)的影響性較大，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)主要考慮，參數(shù)摩擦角次之，參數(shù)泊松比、彈性模量和黏聚力影響性最弱，在工程設(shè)計(jì)中可以次要考慮。

4結(jié)論

本文利用有限元軟件的數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)土工織物加固的軟土地基的堤壩進(jìn)行了數(shù)值模擬，借助接觸面單元模擬土體與織物的接觸作用，得到了堤壩分期加載過(guò)程中地基中土體的豎向應(yīng)力分布情況。在此基礎(chǔ)上，以堤壩的安全系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)土體參數(shù)的敏感性進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明參數(shù)土體重度的敏感度較大，參數(shù)摩擦角的敏感度次之，參數(shù)泊松比、彈性模量和黏聚力的敏感度相對(duì)較弱，這一計(jì)算結(jié)果可以為后期工程設(shè)計(jì)提供參考。

5【摘  要】 

 利用有限元軟件對(duì)土工織物加固的堤壩進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，以加固后堤壩的安全系數(shù)為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，系統(tǒng)地分析了堤壩土體材料參數(shù)對(duì)織物加固效果的敏感性。結(jié)果表明，軟土地基中土體的豎向應(yīng)力值隨著加載的持續(xù)逐漸增大；堤壩土體的重度對(duì)安全系數(shù)的影響較大，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)主要考慮，參數(shù)摩擦角次之，參數(shù)泊松比、彈性模量和黏聚力影響性最弱，在工程設(shè)計(jì)中可以次要考慮。