砂卵石填料加筋挡墙破坏机理的细观研究水利工程港口海岸及近海工程专业论文.docxVIP

Mesoscale Mesoscale study on the failure mechanism of RSRW filled with sand— cobble soil A Dissertation Submitted for the De铲ee of Master Candidate： Gao Chao Supervisor：Pro￡Wang Duoyin A．P．Wang Chengzhi Chongqing Jiaotong University,Chongqing，China 万方数据 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 重庆交通大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：商 趣 日期：力形年乡月暑日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权重庆交通大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科 学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行 信息服务(包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等)，同时本人保留 在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名：离 超 指导教师i擎名：夕弓陟 日期：．删11年61月弓日 日觏：≯始年6其j鼋日 本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊(光盘版)电子杂志社CNⅪ系 列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程》规 定享受相关权益。 言繁絮之毫磊日期：2粥年6月弓日 特别篇；掰月8日日期：2易侈年占月g日 万方数据 摘 摘 要 砂卵石因良好的压实性、强透水性、 高抗剪强度以及承载能力好等优良工程 特性被广泛地用作加筋土挡墙回填材料， 并取得了良好的工程效果和经济效益。 但砂卵石的强离散性、分布随机性导致以砂卵石为填料的加筋土挡墙结构异常复 杂，对其受力特性和破坏机理的研究至今仍没有定论。针对以上问题，本文依托 国家自然基金项目“格栅蠕变时砂卵石填料长期工作机理研究”，采 用模型试验和数值模拟相结合的方法，开展以砂卵石为填料的格栅加筋土挡墙结 构力学特性及其破坏细观机理的研究。本文主要研究内容和成果如下： (1)为了研究砂卵石加筋土挡墙结构宏观力学特性，通过室内模型试验，分 别测试了四种不同堆载工况下格栅应变分布规律、加筋区域竖向土压力和挡墙面 板水平位移。试验发现：格栅拉应变沿轴向整体上呈先增大后减小的非线性分布， 且各层应变峰值出现在格栅不同位置处；挡墙后各相同高度处竖向土压力分布并 不均匀，靠近挡墙处竖向土压力远小于其他测点；挡墙面板在堆载作用下水平位 移呈下小上大的类抛物线形，墙后0．5H～0．6H高度区间出现土体颗粒与挡墙面 板相脱离的现象(H为填土高度)： (2)为了研究砂卵石加筋土挡墙结构细观力学特性，采用离散元软件PFC” 对上述模型试验进行数值模拟，通过参数反演确定挡墙面板参数，建立数值模型， 并在此基础上详细地分析了填料颗粒位移场、应力场及颗粒体间接触力分布规律。 模拟发现：未加筋侧土体颗粒向加筋侧移动及格栅周围强力链的共同作用下造成 了墙后竖向土压力分布不均匀；挡墙面板背后中部区域以阻止颗粒向挡墙侧运动 的侧阻力为主且颗粒位移小于挡墙面板位移，这说明格栅的摩擦及嵌锁作用限制 了该部分土体往挡墙方向的运动，从细观层面解释了模型试验中土体与面板脱离 的现象； (3)为了研究砂卵石加筋土挡墙结构细观破坏机理，在上述数值模型基础 上，分别通过改变土工格栅参数、删除挡墙面板及格栅拔出数值试验模拟加筋土 挡墙三种受力破坏形式。发现加筋土挡墙格栅拉断破坏过程即墙后力链网络的断 裂重生过程，其破裂面形式接近“0．3H”简化潜在破裂面，但略微向挡墙侧偏移； 拉拔剪切带的形成是一个剪切应力和局部孔隙率不断增大、平均配位数不断减小 的剪胀过程，但由于砂卵石中粗颗粒分布的随机性，其剪切带宽度尚不能确定。 关键词：砂卵石；加筋土挡墙：力学特性；颗粒流；破坏机理 万方数据 ABSTRACTThe ABSTRACT The sand-cobble soil was widely used to backfill reinforced soil r