山區(qū)公路石籠擋土墻穩(wěn)定數值模擬研究.pdf

1、現如今我國交通四通八達，最普遍的出行方式莫過于汽車，而承載汽車交通的就是貫穿全國的公路網。在我國西南、西北地區(qū)，多山脈、多丘陵，其他交通出行方式沒有完全普及到，所以山區(qū)公路尤為重要，如同國民命脈，對山區(qū)的經濟發(fā)展、政治溝通、文化交流起著至關重要的作用。但由于山區(qū)復雜的地質條件引起的水毀、塌陷等地質災害，對山區(qū)公路的延伸和使用形成了很大的阻礙。所以牢固的沿河路基和能快速搶險救災的支擋方式是生活在隱形災區(qū)人們的迫切需求。石籠擋土墻憑其獨特的

2、柔性結構、取材便利、施工方便、生態(tài)環(huán)保等特點，在這些地質復雜的山區(qū)備受青睞。但在常規(guī)設計中設計人員并不會考慮其柔性結構的變形作用，所以對石籠擋土墻受力特點的研究是一個很重要的課題。離散元顆粒法是目前最活躍、應用領域廣泛的一種數值計算方法，其不受變形量限制，可方便的處理非連續(xù)性介質力學上的問題。PFC軟件是在此基礎上建立的，巖土工程中介質的開裂、分離等非連續(xù)離散問題都可以用此軟件有效的模擬。利用PFC3D建立的石籠擋土墻的離散元顆粒模型，

3、可以得到墻體在不同土壤填筑條件下豎直和水平方向上的土壓力的值。仿真模擬是研究填土和石籠擋墻形成的整體，能夠相對直觀地考慮由于變形產生的土壓力消散作用。
　　本研究主要內容包括：⑴綜合介紹了離散元理論和顆粒流理論的基本原則及方法，并分析其特點。⑵分析填土的三軸壓縮試驗和石籠單體的無側限壓縮試驗，分別獲得實驗數據，并繪制成應力應變曲線圖，并在此基礎上分析填土和石籠單體的變形情況和特點。⑶建立小型顆粒流模型模擬相對應的室內試驗，確定顆粒

4、摩擦系數f在0.3～0.45之間，圍壓墻體剛度應為顆粒剛度的0.1倍，壓盤剛度應為顆粒剛度的10倍為佳;最后通過比較室內試驗和模擬計算的應力應變曲線圖，確定填土、石籠單體和荷載的摩擦系數f、切向剛度Ks、法向剛度Kn、法向壓強n_bond、切向壓強s_bond等細觀參數的標定值。⑷在實際工程的基礎上，利用分析得到的材料細觀參數，建立石籠擋土墻仿真模型。控制變量，分析對比石籠擋土墻在不同墻體高度、不同基礎延伸、不同填土的情況下的穩(wěn)定狀態(tài)，