平移模式下剛性擋土墻三維被動滑裂面形態(tài)的試驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、擋土墻后滑裂面的空間效應(yīng)是客觀存在的，研究滑裂面的空間形態(tài)對于理論分析三維土壓力具有基礎(chǔ)性意義。采用自主設(shè)計(jì)的模型試驗(yàn)裝置，重復(fù)開展6次試驗(yàn)，通過監(jiān)測脆性玻璃條的斷裂位置獲取了確切的滑裂面的空間形態(tài)，并且分析了滑裂面在主平面的投影形態(tài)和土體隆起形態(tài)。用數(shù)值模擬的方法計(jì)算了100個工況，分析了滑裂面空間形態(tài)和主平面的投影形態(tài)與擋土墻寬深比、土體內(nèi)摩擦角及墻土接觸面粗糙程度之間的關(guān)系。通過研究，主要獲得了以下研究成果:
　　(1)用試

2、驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法獲得了三維被動滑裂面形態(tài):滑裂面橫剖面寬度大于擋土墻寬度，隨著距擋土墻距離的增加，橫剖面底部的水平段寬度逐漸減小，橫剖面最低部的高度逐漸增加，橫剖面形態(tài)由“U”型逐漸變?yōu)椤癡”型;滑裂面縱剖面后半部分近似為直線，各縱剖面形態(tài)之間存在差異。
　　(2)獲得了滑裂面在主平面上的投影形態(tài)。從擋土墻后先以斜線往外側(cè)擴(kuò)展，斜線與擋土墻垂線夾角近似為擴(kuò)展角，距擋土墻最遠(yuǎn)處為與擋土墻平行但寬度小于擋土墻寬度的直線段，斜線與直線

3、段之間近似以圓弧段連接。主平面投影形態(tài)關(guān)于擋土墻中垂線對稱。
　　(3)對滑裂面空間形態(tài)的影響因素進(jìn)行分析總結(jié)。①隨著擋土墻寬深比增大:滑裂面的空間特性逐漸不明顯;滑裂面縱剖面破裂角減小。②隨著土體內(nèi)摩擦角的增加:滑裂面縱剖面直線段的破裂角逐漸減小;橫剖面最低位置的高度逐漸減小，橫剖面寬度范圍逐漸增大，橫剖面由底部往頂部過渡的趨勢由比較陡逐漸變得平緩;主平面投影形態(tài)的寬度及距擋土墻最遠(yuǎn)距離均出現(xiàn)線性增加。③墻土接觸面的粗糙程度對于