公司新聞當前位置:首頁 > AG娱乐登录網護岸 > 公司新聞 >

箱型AG娱乐登录網加筋擋土墻在工程中的數值模擬研究

時間:2018-03-25 10:24 作者:晟江AG娱乐登录網thepeellive.com 點擊:

1、引言:隨著土木工程技術的不斷發展與創新,箱型AG娱乐登录加筋擋土墻[1]在水利、公路、鐵路等行業得到了廣泛的應用,該技術施工簡便,同加筋混凝土擋墻相比更加經濟,同時穩定性也能得到保障。
2、工程背景:
2.1、項目概況:

  大連中石油國際儲備庫北區工程位于大連市大孤山半島,在保稅區油庫一期、二期工程西側兩座山坡地上進行建設。本工程新建庫區設計總庫容為 420×104m3。油品儲罐共 42座,油庫設計等級為一級。原始地貌圖及標高如圖 1 所示
圖 1 工程原始地貌圖
圖 1 工程原始地貌圖
2.2、工程地質條件:
  勘探深度內,場地地層自上而下為:素填土(Q4ml):雜色,松散,干,為新填土;黏土(Q4al):深灰—灰黑色,濕,軟塑,局部可塑,以黏土為主,局部含少量有機質及礫石;粉質黏土(Q3dl-pl):黃褐色,稍濕—濕,呈可塑—硬塑狀態,主要成分為黏粒,該層僅分布在場地東南側;碎石(Q3dl-pl):黃褐色,局部灰褐色,稍密—中密,稍濕。碎石土空間分布不均勻,主要成分為石英巖碎石;板巖(Zc):分布在南側擋墻場地,主要巖性為灰綠色—黃褐色的泥質板巖和絹云鈣質板巖;石英巖(Qnq3):主要分布在丘陵較高部位,地質時代為新遠古界青白口系橋頭三段;輝綠巖(βμ):灰綠—暗綠色,中細粒結構,主要礦物成分為輝石及斜長石,個別鉆孔見有脈巖。

3、擋墻模型的建立:
3.1、選擇本構模型:

  本文選取摩爾—庫侖模型[2]作為碎石土和網箱結構的本構模型。
3.2、定義材料參數:
  大連中石油國際儲備庫北區工程回填的主要是碎石土,擋墻采用AG娱乐登录網箱組合而成。摩爾-庫倫模型需要材料的參數主要有體積模量、切變模量、密度、泊松比、黏聚力和內摩擦角。填土和網箱的參數如表 1 所示。
表 1 填土和網箱參數

表 1 填土和網箱參數

3.3、定義模型大小:
  大連中石油國際儲備庫北區工程海鲇路側擋土墻共長1 090m,規劃路側擋土墻共長 710m,高差最大達 45.1m。在此,選取海鲇路五級擋墻的高差最大的一部分擋土墻進行建模。選取的模型尺寸為 X 方向 100m,Y 方向 10m,Z 方向 45m,建立五級擋墻模型
3.4、模型的建立:
  由于該工程是從下向上逐層施工的,模型的建立也是逐層進行,選取建立模型每層高度為 0.5m。具體尺寸如圖 2 所示,建立模型如圖 3 所示。
圖 2 擋墻下方不鋪設網箱結構

圖 2 擋墻下方不鋪設網箱結構
圖 3 模型的建立
圖 3 模型的建立

4、模型的網格劃分和邊界條件限定:
  對模型的網格進行劃分,得到 66 884 個單元和 85 260 個網格節點,如圖 4a 所示。應用 FIX 命令對模型的邊界條件進行限定,將模型除頂面設為自由面,其他面均設為固定面[3],如圖 4b 所示。在擋墻上方加上荷載值為 80k Pa。
圖 4 模型網格劃分和邊界條件限定
圖 4 模型網格劃分和邊界條件限定

5、求解輸入:
  SOLVE 命令,進行求解。

6、擋墻計算:
  結果經過計算,得到相應的位移和應力云圖如圖 5 所示。
a 擋墻位移云圖b 上部荷載作用下應力云  圖 5 位移和應力云圖

a 擋墻位移云圖b 上部荷載作用下應力云
c 網箱結構應力云圖d 擋墻應力云圖  圖 5 位移和應力云圖

6.1、豎向位移分析:
  從圖 5a 中可以直觀地發現填土最上方的豎向位移位大,沉降量約為 7.0mm。從上向下位移大小依次遞減,綜合考慮,是因為填土上方有油品儲罐共 42 座,對土體產生了一定的壓力,加之土體自身的重力影響,致使豎向位移量增大。而在擋土墻的下方,由于鋪設了網箱結構,擋墻附近的沉降相對較小。

6.2、土中應力分析:
  圖 5b、圖 5c 和圖 5d 為應力圖。從應力圖可以看出應力呈層狀分布,在油品儲罐的重力和填土自身重力的作用下,土壓力從上向下呈線性分布,故下層填土受到的應力呈增大的趨勢。在圖 5b 和圖 5c 2 個圖中明顯可以發現在擋墻下方有網箱結構的地方,能承受額外的應力作用,分擔了填土的部分應力,使填土能更加穩定,說明了網箱結構的有效性。
  從圖 5d 中由上向下可發現擋墻的應力從 100k Pa 逐漸增大到 1 300k Pa,在海鲇路 5 層擋墻下方的豎向土壓力值約為1 250k Pa;在海鲇路 4 層擋墻下方的豎向土壓力值約為 750 k Pa;在海鲇路 3 層擋墻下方的豎向土壓力值約為 500k Pa;在海鲇路 2 層擋墻下方的豎向土壓力值約為 250 k Pa;在海鲇路 1 層擋墻下方的豎向土壓力值約為 100 k Pa。

7、結論:
  本文應用 FLAC3D 對擋土墻進行了數值模擬分析[4],得到地表豎向位移云圖和土中應力云圖,對此進行分析。
得出結論如下:
1)通過地表豎向位移云圖的分析,發現模擬結果為 7mm,其他土層沉降量從上向下位移大小依次遞減;而網箱結構附近沉降則較小;
2)通過對土中應力云圖的分析,由上往下看可發現擋墻的應力從 100k Pa 逐漸增大到 1 300k Pa。
本文地址:http://thepeellive.com/news/gsnews/658.html
返回:首頁 - 新聞資訊

友情鏈接:AG娱乐登录網