師新業(yè),陳志偉,高逸成
(1.浙江省工程勘察院,浙江 寧波 315000;2.中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司,上海 200000; 3.上海海洋工程和船廠水工特種工程技術(shù)研究中心,上?!?00000)
生態(tài)景觀加筋材料擋土結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀與展望
師新業(yè)1,陳志偉2,3,高逸成2,3
(1.浙江省工程勘察院,浙江寧波315000;2.中船第九設(shè)計(jì)研究院工程有限公司,上海200000; 3.上海海洋工程和船廠水工特種工程技術(shù)研究中心,上海200000)
主要論述了生態(tài)景觀擋土結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)特色、結(jié)構(gòu)形態(tài)和研究意義,重點(diǎn)介紹了生態(tài)景觀擋土結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展,包括加筋土變形規(guī)律的研究、加筋擋土結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)研究、加筋與砌塊及生態(tài)袋間的界面作用特性研究;在此基礎(chǔ)上總結(jié)了現(xiàn)有研究成果的主要結(jié)論,指出了現(xiàn)有景觀生態(tài)擋土結(jié)構(gòu)的缺陷,分析了研究盲點(diǎn)并對(duì)該工藝進(jìn)行了展望。
公路;生態(tài)景觀擋土結(jié)構(gòu);變形規(guī)律;研究進(jìn)展;研究方向
近年來(lái),景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)逐漸得到發(fā)展。中國(guó)也開(kāi)始從國(guó)外引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù),并應(yīng)用于擋土墻工程中。江蘇、浙江、廣西等地隨著對(duì)城市規(guī)劃與景觀要求的提高,柔性護(hù)坡工藝被廣泛使用,并逐漸應(yīng)用于生態(tài)水利工程(生態(tài)河畔、水土保持、水庫(kù)漲落帶復(fù)綠、濕地工程、湖岸和海岸工程等)、公路工程(路基邊坡、擋土墻工程、山體開(kāi)挖邊坡、橋墩護(hù)坡、涵洞進(jìn)出口“八字”墻、聲屏障、生態(tài)隔離帶、膨脹土邊坡、凍融地區(qū)邊坡等)、鐵路工程(路基邊坡、擋土墻工程、山體開(kāi)挖邊坡、橋墩護(hù)坡、涵洞進(jìn)出口“八字”墻、風(fēng)景區(qū)生態(tài)邊坡等)、市政工程(山體復(fù)綠、城市中心生態(tài)河岸、公園湖岸、垃圾掩埋場(chǎng)、礦山復(fù)綠、高爾夫球場(chǎng)、屋頂綠化、園藝景觀墻、鹽堿地邊坡等)、房地產(chǎn)(人工景觀河道、住宅區(qū)邊坡、親水擋土墻、屋頂綠化等)和其他工程(坡體坍塌緊急處理、沙漠綠化、自然保護(hù)區(qū)、河湖海岸防護(hù)堤岸、軍事工事、彈藥儲(chǔ)存點(diǎn)、防洪墻、生態(tài)垂直墻、已有硬體結(jié)構(gòu)面的生態(tài)復(fù)綠)中。但還缺乏完整的設(shè)計(jì)施工規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范、檢測(cè)方法和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)理分析等標(biāo)準(zhǔn),需結(jié)合工程建設(shè)進(jìn)行研究和推廣。
1.1景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)的發(fā)展
生態(tài)景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)作為一種新興并迅速發(fā)展的技術(shù),主要分為砼砌塊擋土結(jié)構(gòu)和綠維抗老化生態(tài)袋擋土結(jié)構(gòu)兩種形式。與傳統(tǒng)剛性擋土結(jié)構(gòu)相比,生態(tài)景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)的柔性擋土和加筋柔性擋土結(jié)構(gòu)對(duì)地基承載力要求低,能充分利用并改良土體材料的變形和強(qiáng)度特性,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性高,既可減少開(kāi)挖運(yùn)輸,降低造價(jià),又可進(jìn)行綠化形成人造景觀,是工程與自然和諧共存的一種結(jié)構(gòu)形式,在各種擋土結(jié)構(gòu)工程和邊坡防護(hù)工程中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。
砼砌塊在1960年首先用作砼欄柵擋土結(jié)構(gòu)系統(tǒng),標(biāo)志著現(xiàn)代砌塊擋土結(jié)構(gòu)的誕生?,F(xiàn)代砌塊擋土結(jié)構(gòu)是一種先進(jìn)的符合建筑學(xué)原理的砼面層系統(tǒng),塊體采用機(jī)械制造或鑄造成無(wú)筋砼塊。景觀砌塊擋土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)于1980年代,美國(guó)首先將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于實(shí)際工程中。1996年,北美已有10萬(wàn)個(gè)擋土結(jié)構(gòu)采用常規(guī)砌塊擋土結(jié)構(gòu)或加筋砌塊擋土結(jié)構(gòu),其中25%為加筋砌塊擋土結(jié)構(gòu)。自2003年開(kāi)始,這種工廠制作的水泥鑄造砌塊產(chǎn)品在中國(guó)開(kāi)始規(guī)?;a(chǎn)。砌塊外表面采用劈裂工藝形成粗糙的花崗巖表面形態(tài),使砌塊擋土結(jié)構(gòu)具有良好的外觀效果。在砌塊成型過(guò)程中,在填料內(nèi)添加給定色調(diào)的礦石粉,使砌塊形成不同的色調(diào),由于礦石粉具有高抗風(fēng)化特性,砌塊擋土結(jié)構(gòu)在運(yùn)行過(guò)程中可以說(shuō)永不褪色。在設(shè)計(jì)時(shí)若能注意擋土結(jié)構(gòu)在走向方向的曲線形態(tài),高度方向組成錯(cuò)落有致的臺(tái)階,配合綠化,將產(chǎn)生優(yōu)美的景觀效果。將這種在國(guó)內(nèi)剛起步的擋土結(jié)構(gòu)命名為景觀砌塊加筋擋土結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的視覺(jué)效果由仿花崗巖砌塊墻面和綠化景觀組成,圖1為其實(shí)例。
2000年后,以綠維抗老化生態(tài)袋作為擋土結(jié)構(gòu)層面和護(hù)坡表面并在工程中得到應(yīng)用,使不同坡度的擋土結(jié)構(gòu)和邊坡工程成為統(tǒng)一綠色、抗沖蝕性好的新型結(jié)構(gòu)。綠維抗老化生態(tài)袋是由聚丙烯(PP)或聚酯纖維(PET)為原材料制成的雙面熨燙針刺無(wú)紡布加工而成的袋子。在充分考慮材料力學(xué)、水利學(xué)、生物學(xué)、植物學(xué)等要求的前提下,對(duì)抗紫外生態(tài)袋的厚度、單位質(zhì)量、物理力學(xué)性能、外形、纖維類(lèi)型、受力方式、方向、幾何尺寸和透水性能及滿足植物生長(zhǎng)的等效孔徑等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格篩選,具有抗紫外(UV)、抗老化、無(wú)毒、不助燃、裂口不延伸的特點(diǎn),真正實(shí)現(xiàn)了零污染。主要應(yīng)用于柔性生態(tài)邊坡建造,生態(tài)袋邊坡防護(hù)綠化,是荒山、礦山修復(fù)、高速公路邊坡綠化、河岸護(hù)坡、內(nèi)河整治中的重要施工方法之一。圖2為其實(shí)例。
圖1 砌塊擋土結(jié)構(gòu)效果
圖2 綠維生態(tài)護(hù)坡效果
在中國(guó),加筋土技術(shù)研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)70年代中期,1978年在云南田壩貯煤場(chǎng)修建了第一座試驗(yàn)性加筋土擋土墻,1980年在山西晉城—陵川公路上修建了第一座公路加筋土擋土墻。同時(shí)廣泛開(kāi)展了加筋土技術(shù)研究,從理論研究、模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)到機(jī)理分析都取得了有益成果,使加筋土技術(shù)得到了推廣。
1.2景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)的研究意義
景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)和綠色護(hù)坡技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化后,在有效保護(hù)自然環(huán)境、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和降低工程造價(jià)等方面具有突出效益。經(jīng)測(cè)算,景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)的造價(jià)比漿砌和現(xiàn)澆砼擋土墻低25%~40%,還可帶動(dòng)護(hù)坡結(jié)構(gòu)發(fā)展,形成綠色砌塊護(hù)坡系統(tǒng)。
中國(guó)一些地區(qū)由于山區(qū)多,高速公路路堤普遍較高,若采用素填土路堤,邊坡坡度大多為1∶1.5 ~1∶2.0,當(dāng)路堤高度達(dá)到15 m時(shí),坡度還要放緩才能保證路堤穩(wěn)定。較緩的坡比意味著占用較多的土地,鑒于國(guó)土資源相對(duì)貧乏,增加坡度將可大大節(jié)省占用土地。同時(shí),當(dāng)邊坡綠化較差(特別是施工期和運(yùn)行初期)或路堤填土抗沖刷能力較差時(shí),邊坡沖刷較嚴(yán)重,甚至引起淺層滑坡。而在丘陵地帶和山區(qū)修建高速公路,由于周?chē)匦蔚孛埠透咚俟肪€路縱坡要求的限制,經(jīng)常會(huì)碰到高填方路堤和深開(kāi)挖路堤,在這種情況下,經(jīng)常不可能按規(guī)范規(guī)定的邊坡比放坡。選擇經(jīng)濟(jì)合理的路堤邊坡防護(hù)形式以保證高路堤和深路塹邊坡的穩(wěn)定成為丘陵地帶和山區(qū)高速公路修建中迫切需要解決的問(wèn)題??v觀中國(guó)高速公路的建設(shè)發(fā)展,不論是東南沿海地區(qū)從節(jié)省耕地占用的角度出發(fā),還是丘陵地帶和山區(qū)保證高路堤和深路塹邊坡穩(wěn)定性的角度出發(fā),都迫切需要研究新的經(jīng)濟(jì)合理的路堤邊坡防護(hù)形式。
景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)將是增加路堤穩(wěn)定性和美化路堤邊坡的有效措施。該結(jié)構(gòu)坡面可采用近于直立的形式,無(wú)論是用砌塊面板或生態(tài)袋防護(hù),都具有很好的防沖刷能力和良好的景觀效果,在公路工程高填方路段采用這種擋土結(jié)構(gòu),可減少土地占用面積,增強(qiáng)邊坡的綠化、景觀效果,提高邊坡的穩(wěn)定性。
在土木、水利工程建設(shè)中經(jīng)常使用擋土結(jié)構(gòu),其中重力式擋土墻使用最為廣泛。按照建筑材料分類(lèi),重力式擋土墻使用最多的是干砌或漿砌塊石,也有現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu),因其造價(jià)較高,不能大量使用。干砌或漿砌塊石擋土墻由于是散體結(jié)構(gòu),抗剪和抗彎剛度低,通常體積大,對(duì)地基承載力和變形要求高,在土基上不能設(shè)計(jì)成高度大的擋土結(jié)構(gòu)。近年來(lái),由于環(huán)保要求不斷提高,開(kāi)山挖石受到越來(lái)越嚴(yán)格的控制,干砌或漿砌塊石擋土墻造價(jià)不斷增加。
景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)克服傳統(tǒng)條石、干砌塊石、現(xiàn)澆砼等重力式擋土結(jié)構(gòu)體積大、耗材多、對(duì)地基承載力要求高、外觀呆板等缺點(diǎn),其外觀漂亮、柔性好、對(duì)地基承載力要求低、工廠生產(chǎn)使得質(zhì)量易于保證、現(xiàn)場(chǎng)安裝規(guī)范簡(jiǎn)單并具有很好的生態(tài)景觀效應(yīng)。尤其是綠維生態(tài)護(hù)坡能依靠植物良好的根系使護(hù)坡具有一定的固土和抗沖能力,同時(shí)生態(tài)護(hù)坡具有造價(jià)低、能美化環(huán)境的獨(dú)特效果,在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)也有一些應(yīng)用??朔嗽瓭{砌塊石護(hù)坡的呆板和生硬,使工程與自然統(tǒng)一;利用不同季節(jié)植物的形狀和顏色,可大大改善工程環(huán)境;避免采用非自然的材料,避免了二次環(huán)境污染;生態(tài)護(hù)坡滿足了人們的親水要求;因設(shè)置了多孔性構(gòu)造,對(duì)生物的生長(zhǎng)和水質(zhì)起到了保護(hù)作用。綠維生態(tài)邊坡系統(tǒng)是集柔性結(jié)構(gòu)、生態(tài)、環(huán)保和節(jié)能四位一體的建筑工程領(lǐng)域的一種高級(jí)形態(tài),它使結(jié)構(gòu)和生態(tài)綠化得到了一次性實(shí)現(xiàn),為邊坡建設(shè)領(lǐng)域的生態(tài)環(huán)保建設(shè)提供了技術(shù)保證。
加筋景觀擋土結(jié)構(gòu)和加筋邊坡是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)體系,由水平分層鋪設(shè)在填土中,加筋材料將土體改良成加筋土,利用加筋土的高抗剪強(qiáng)度和一定的抗拉強(qiáng)度形成穩(wěn)定性好的不同坡度的邊坡工程,再將坡面形態(tài)漂亮的砼砌塊或生態(tài)袋裝土由加筋與加筋土連接成整體,形成一個(gè)整體擋土結(jié)構(gòu)體系,由砌塊或生態(tài)袋裝填料和其后的加筋土層共同抵抗土壓力作用并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)干砌或漿砌塊石重力式擋土墻、現(xiàn)澆砼擋土墻等結(jié)構(gòu)相比具有如下優(yōu)點(diǎn): 1)擋土結(jié)構(gòu)本身重量輕。通過(guò)在預(yù)制砼塊中留孔的方法,使塊體的表觀重度控制在18~20 k N/m3,比巖石和現(xiàn)澆砼的重度低,基本上與壓實(shí)土的重度一致。2)塊體間具有相互咬合連接。預(yù)制塊間通過(guò)臺(tái)階、榫接等方式相互咬合,具有鎖定作用,增加了接觸面的剪切強(qiáng)度,從而提高了承擔(dān)土壓力的能力,并且這種設(shè)計(jì)好的咬合連接能夠適應(yīng)較大變形。3)砌塊與墻后填土形成整體。通過(guò)墻體和墻后填土中分層鋪設(shè)的土工格柵形成的加筋連接,使砌塊與墻后填土形成整體結(jié)構(gòu),改善了擋土結(jié)構(gòu)受力特性。兩層加筋之間的墻體砌塊僅承受兩層加筋之間的土壓力作用,該土壓力再由土工格柵加筋和加筋區(qū)土體的界面作用傳遞到加筋土區(qū)。4)砌塊外觀劈裂面為粗糙的花崗巖景觀形態(tài),色調(diào)可根據(jù)工程整體自然環(huán)境效果調(diào)配,有幾十種顏色供設(shè)計(jì)人員選擇。顏色為自然巖石粉調(diào)和而成,具有抗風(fēng)化能力強(qiáng)、在設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)不褪色的特點(diǎn)。5)安裝快捷,施工速度快,質(zhì)量控制和檢測(cè)系統(tǒng)完善,工程造價(jià)低。6)綠維生態(tài)邊坡系統(tǒng)排水更順暢,綠化更多樣,造型美觀、實(shí)用。7)邊坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,維修方便,構(gòu)件輕巧,能抵抗一定的變形和位移。8)采用節(jié)能環(huán)保材料,節(jié)約土地資源。9)可與剛性結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。10)耐久性好;友好的生態(tài)效應(yīng);美觀的整體效果;功能性好;施工方便;節(jié)約材料,經(jīng)濟(jì)性好。
而傳統(tǒng)邊坡存在以下缺陷:1)傳統(tǒng)的硬體材料護(hù)坡。全部采用高污染、高能源消耗材料;不能綠化;破壞周?chē)匀画h(huán)境;需設(shè)置的結(jié)構(gòu)縫成了易損部位;施工周期長(zhǎng);需設(shè)置排水系統(tǒng);邊坡需要“三通一平”的施工條件,在有些地方已列為限制使用的技術(shù),如漿砌石邊坡、預(yù)制砼塊護(hù)坡等。擋土墻需要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),增加工程造價(jià)和施工難度;需大量模板,腳手架;造價(jià)高,如漿砌石擋土墻、鋼筋砼擋土墻等。2)傳統(tǒng)的綠化護(hù)坡。土層厚度小,一般不超過(guò)10 cm,達(dá)不到草本植物維持長(zhǎng)久生態(tài)的最少土層厚度20 cm的要求;只能種草本,不能種植喬木、灌木;坡面要求很平順;抗沖蝕能力差,后期養(yǎng)護(hù)管理復(fù)雜;需專(zhuān)業(yè)機(jī)械配合施工;植被易退化死亡等。
砌塊加筋擋土結(jié)構(gòu)的面層為形態(tài)各異的砌塊,幾乎能滿足任何建設(shè)單位和設(shè)計(jì)者的審美要求,隨著審美觀的變化和力學(xué)性能研究的深入,不斷有新的砌塊形態(tài)專(zhuān)利申報(bào)和公開(kāi)。圖3為美國(guó)砼協(xié)會(huì)出版的砌塊擋土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中介紹的各種形態(tài)的砌塊,圖4為砌塊加筋擋土結(jié)構(gòu)的一種典型剖面形態(tài),其中顯示了砌塊擋土墻的立面形態(tài)、分層加筋位置和筋材與砌塊面層間的連接等信息。
圖3 已研究或有潛力的砌塊形態(tài)
圖4 砌塊加筋擋土結(jié)構(gòu)的典型剖面
生態(tài)加筋擋土結(jié)構(gòu)的面層為不同尺寸的生態(tài)袋組成,一般一項(xiàng)工程可采用一種生態(tài)袋或幾種生態(tài)袋,綠維抗老化生態(tài)袋是由聚丙烯或聚酯纖維為原材料制成的雙面熨燙針刺無(wú)紡布加工而成的袋子(見(jiàn)圖5),常見(jiàn)生態(tài)袋的袋型及規(guī)格表1。
圖5 生態(tài)袋的形狀
表1 常見(jiàn)生態(tài)袋的袋型及規(guī)格
圖6為生態(tài)袋加筋擋土結(jié)構(gòu)的一種典型剖面形態(tài),亦稱為復(fù)合穩(wěn)定的生態(tài)加筋土擋墻(復(fù)合穩(wěn)定的生態(tài)邊坡+加筋格柵=復(fù)合穩(wěn)定的生態(tài)加筋土擋墻),其中顯示了生態(tài)袋擋土墻的立面形態(tài)、分層加筋位置和筋材與生態(tài)袋層間的連接等信息。
圖6 生態(tài)袋擋土結(jié)構(gòu)剖面圖
國(guó)內(nèi)外針對(duì)加筋景觀擋土結(jié)構(gòu)和綠色護(hù)坡技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,主要集中在加筋土變形規(guī)律、加筋擋土結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)和加筋與砌塊(生態(tài)袋)間的相互作用等方面。
4.1加筋土變形規(guī)律研究
對(duì)加筋土變形規(guī)律的研究采用3種分析方法: 1)將加筋土分成兩種性質(zhì)不同的材料即土和筋材,兩者通過(guò)界面相互作用,在計(jì)算中引入接觸面單元,稱為分離式方法。該分析方法的研究重點(diǎn)是加筋與填土間的界面作用特性。2)將加筋土體看成一種宏觀上均勻的復(fù)合材料,土與筋材間相互作用表現(xiàn)為內(nèi)力而不須考慮,稱為復(fù)合式方法。該分析方法的研究重點(diǎn)是加筋土作為復(fù)合材料的本構(gòu)關(guān)系。3)將筋材的作用當(dāng)成一個(gè)附加的壓應(yīng)力作用在加筋土的土骨架上,取加筋土中的土體進(jìn)行計(jì)算,稱為等效附加應(yīng)力法。該法在如何實(shí)現(xiàn)不斷變化的附加應(yīng)力等效方面難度較大,目前應(yīng)用并不廣泛。下面分述前兩種方法的研究進(jìn)展。
分離式方法的研究重點(diǎn)是加筋與填土間的界面作用特性,主要通過(guò)界面作用特性試驗(yàn)和數(shù)值模擬進(jìn)行研究。筋土界面作用特性試驗(yàn)主要有直剪試驗(yàn)和拉拔試驗(yàn)。文獻(xiàn)[10]~[15]通過(guò)拉拔試驗(yàn)研究了土工格柵與填土界面間的作用特性的機(jī)理;文獻(xiàn)[16]研究了拉拔試驗(yàn)盒的尺寸和其他因素對(duì)土工格柵與填土界面間拉拔試驗(yàn)結(jié)果的影響;文獻(xiàn)[17]利用X射線研究了拉拔試驗(yàn)過(guò)程中填土和加筋材料的位移及土工織物的剛度、錨固長(zhǎng)度、法向應(yīng)力、填土種類(lèi)對(duì)筋土界面作用特性的影響;文獻(xiàn)[18]通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn)研究了鍍鋅鐵帶和砼板兩種加筋材料與粉煤灰間的界面作用特性,分析了加筋材料與粉煤灰界面間的摩擦系數(shù)隨拔出位移、筋條剛度和埋深、粉煤灰的含水率和密實(shí)度及壓實(shí)初應(yīng)力的變化規(guī)律;文獻(xiàn)[19]通過(guò)室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)研究了土工格柵與無(wú)黏性填土間的界面作用特性,提出了確定界面摩阻力的兩種方法,即修正的過(guò)程控制法和平均摩阻力法,這兩種方法確定的界面作用參數(shù)分別適用于有限元分析和極限平衡分析;文獻(xiàn)[20]研究了單調(diào)和循環(huán)拉拔力作用下加筋與填土間的界面作用特性;文獻(xiàn)[21]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)研究了土工織物與填土界面間的作用特性;文獻(xiàn)[22]通過(guò)直剪試驗(yàn)研究了無(wú)紡?fù)凉た椢锖途幙椡凉た椢锱c均勻中砂間的界面作用特性;文獻(xiàn)[23]通過(guò)試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)土工帶、土工布、土工網(wǎng)、土工格柵等筋材與中砂界面間存在一個(gè)臨界摩阻強(qiáng)度,拔出荷載小于臨界摩阻強(qiáng)度時(shí)摩阻強(qiáng)度隨法向荷載的增大而線性增大,拔出荷載大于臨界摩阻強(qiáng)度時(shí)摩阻強(qiáng)度隨上覆法向壓力的增大不明顯,此后筋材被拔出或拔斷;文獻(xiàn)[24]研究了土工格柵的縱肋和橫肋對(duì)其與填土界面間作用特性的影響;文獻(xiàn)[25]研究了拉拔試驗(yàn)盒前擋板剛度、加筋材料剛度、法向應(yīng)力和填料密度對(duì)加筋與填土界面間作用特性的影響;文獻(xiàn)[26]、[27]以5種不同種類(lèi)國(guó)產(chǎn)土工合成材料為加筋材料,以砂和石灰粉煤灰為填料,通過(guò)拉拔試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)比較了各種土工合成材料與填料的界面作用特性;文獻(xiàn)[28]通過(guò)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)筋材與填料間的界面是軟弱滑動(dòng)面;文獻(xiàn)[29]以國(guó)內(nèi)外關(guān)于筋土界面參數(shù)測(cè)試儀器和方法的研究為基礎(chǔ),結(jié)合加筋土邊坡和地基中筋土界面相互作用特征,歸納總結(jié)了加筋土界面相互作用參數(shù)測(cè)試方法合理選擇的原則;文獻(xiàn)[30]從試驗(yàn)加載方式、拉拔箱側(cè)壁邊界效應(yīng)和尺寸效應(yīng)、填料厚度和壓實(shí)度及筋材夾持情況等方面分析了影響拉拔試驗(yàn)的主要因素;文獻(xiàn)[31]研究了超固結(jié)作用對(duì)砂土與土工膜間界面作用特性的影響,發(fā)現(xiàn)砂土與土工膜間界面的峰值摩擦系數(shù)隨著超固結(jié)作用的增加而增大,但殘余摩擦系數(shù)基本不變;文獻(xiàn)[32]、[33]通過(guò)拉拔試驗(yàn),研究了土工格柵的結(jié)構(gòu)和剛度、在填土中的埋設(shè)長(zhǎng)度及法向應(yīng)力對(duì)土工格柵與粒狀填土界面間作用特性的影響,并提出了確定峰值和殘余抗拔力的理論計(jì)算公式;文獻(xiàn)[34]、[35]通過(guò)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在較低法向應(yīng)力作用下,玻璃纖維雙向土工格柵與土界面間的破壞形式為土工格柵的整體被拔出破壞,但當(dāng)法向應(yīng)力增加到一定值后,土工格柵與土界面間的破壞形式轉(zhuǎn)變?yōu)橥凉じ駯诺目v肋被拔出破壞,土工格柵和土體界面間的表觀摩擦角和表觀粘著力均隨著土體含水率的增加而降低,土工格柵與土體界面間的破壞形式由土工格柵的整體被拔出破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榭v肋被拔出破壞時(shí)對(duì)應(yīng)的法向應(yīng)力隨著土體含水率的增加而增大。在數(shù)值模擬方面,文獻(xiàn)[21]、[36]~[37]采用切向剛度系數(shù)隨應(yīng)力水平變化的雙曲線模型模擬了筋土間的接觸特性;文獻(xiàn)[39]采用兩節(jié)點(diǎn)接觸單元模擬了筋土間的接觸特性;文獻(xiàn)[40]利用ANSYS軟件中的面-面接觸模型模擬了筋土間的接觸特性;文獻(xiàn)[41]~[43]利用FLAC軟件中的接觸面模型模擬了筋土間的接觸特性;文獻(xiàn)[44]利用彈塑性模型模擬了土與土工格柵的相互作用。
復(fù)合式方法將加筋體和土體作為一種復(fù)合材料,研究重點(diǎn)是加筋土作為復(fù)合材料的本構(gòu)關(guān)系,主要通過(guò)三軸試驗(yàn)和數(shù)值模擬進(jìn)行研究。在加筋土的三軸試驗(yàn)方面,文獻(xiàn)[45]通過(guò)三軸不排水壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)強(qiáng)透水性加筋材料可提高黏土的不排水強(qiáng)度,低透水性加筋材料可降低黏土的不排水強(qiáng)度。文獻(xiàn)[46]通過(guò)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)拉力破壞條件下加筋僅提高粉煤灰的粘聚力;粘著破壞條件下,加筋不僅可提高粉煤灰的粘聚力,還可顯著提高粉煤灰的內(nèi)摩擦角。文獻(xiàn)[47]通過(guò)三軸固結(jié)不排水和固結(jié)排水壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)土工網(wǎng)加筋可提高黏土的強(qiáng)度,且這種差別隨著加筋層數(shù)的增加而增大;在不排水條件下,加筋通過(guò)提高加筋土的粘聚力提高加筋土的抗剪強(qiáng)度;在排水條件下,加筋通過(guò)提高加筋土的內(nèi)摩擦角提高加筋土的抗剪強(qiáng)度。文獻(xiàn)[48]通過(guò)加筋黃土的三軸壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)加筋黃土的強(qiáng)度隨加筋層數(shù)增多而提高,且呈非線性關(guān)系。文獻(xiàn)[49]通過(guò)三軸壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)紡?fù)凉た椢铩㈦p向土工格柵和土工網(wǎng)加筋砂土的破壞由砂土破壞控制;經(jīng)編土工格柵和玻璃纖維土工格柵加筋砂土破壞由加筋縱、橫向筋條結(jié)點(diǎn)的抗剪強(qiáng)度控制。文獻(xiàn)[50]、[51]通過(guò)大三軸試驗(yàn),研究了不同結(jié)構(gòu)筋材(條帶式、雙向垂直條帶式和網(wǎng))的加筋土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,建議用雙曲線模型作為復(fù)合加筋土的本構(gòu)模型。文獻(xiàn)[52]通過(guò)對(duì)加筋土靜三軸試驗(yàn)結(jié)果的規(guī)格化處理分析,發(fā)現(xiàn)在加筋土受力過(guò)程中存在一個(gè)加筋材料發(fā)揮作用的臨界應(yīng)變,其大小與圍壓、加筋層數(shù)、土性等有關(guān)。文獻(xiàn)[53]通過(guò)三軸壓縮試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)并不是加筋層數(shù)越多越有利于土體的穩(wěn)定,而是表現(xiàn)為加筋土的強(qiáng)度與布筋位置和間距有一定的關(guān)系。文獻(xiàn)[54]、[55]研究發(fā)現(xiàn)立體加筋砂土的強(qiáng)度隨豎向筋的高度增加而增大;立體加筋不僅能提高砂土的粘聚力,也能增加砂土的內(nèi)摩擦角,尤其是雙側(cè)立體加筋砂土;在豎向筋總高度相同時(shí),雙側(cè)立體加筋形式比單側(cè)立體加筋更能有效提高砂土的強(qiáng)度,并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上利用極限平衡理論建立了雙層立體加筋土的強(qiáng)度模型。在本構(gòu)模型方面,文獻(xiàn)[57]利用Klivin的粘彈性模型得出了一個(gè)比較接近于工程實(shí)際的本構(gòu)方程;文獻(xiàn)[58]基于均質(zhì)橫觀各向同性的概念,建立了加筋土的非線性模型;文獻(xiàn)[59]將加筋復(fù)合土體視為一種近似的橫觀各向同性體,引入摩擦等效附加應(yīng)力的概念來(lái)模擬土與加筋體之間復(fù)雜的界面作用,得到了加筋復(fù)合土體的本構(gòu)關(guān)系;文獻(xiàn)[60]用均質(zhì)化的方法建立了加筋土的彈塑性模型;文獻(xiàn)[61]采用均質(zhì)化的方法建立了加筋土的多相模型。
4.2加筋擋土結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)研究
文獻(xiàn)[67]通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),隨著加筋長(zhǎng)度的增加,墻面土壓力明顯減小,加筋拉力顯著增大;當(dāng)其他條件一定時(shí),拉筋的彈性模量越大越能有效減小墻面土壓力。文獻(xiàn)[68]通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)加筋土擋墻的土壓力小于各種理論的主動(dòng)土壓力。文獻(xiàn)[69]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和非線性有限元計(jì)算,發(fā)現(xiàn)加筋土擋墻面板后的土壓力變化隨覆土深度的增加呈現(xiàn)先快后慢的特性,其分布呈拋物線形,文獻(xiàn)[70]通過(guò)離心模型試驗(yàn)也得出了類(lèi)似結(jié)論。文獻(xiàn)[71]通過(guò)對(duì)加筋土擋墻大型模型試驗(yàn)土壓力測(cè)試結(jié)果的分析,提出加筋土擋墻的土壓力系數(shù)應(yīng)區(qū)分為填土自重土壓力系數(shù)和超載土壓力系數(shù);自重土壓力系數(shù)在墻頂為主動(dòng)土壓力系數(shù),至墻底為靜止土壓力系數(shù),其間按直線規(guī)律變化;超載土壓力系數(shù)隨超載的大小而變化,它們沿墻高均近似取為常數(shù)。文獻(xiàn)[72]通過(guò)原型墻觀測(cè)和數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)加筋土擋墻墻背的最大壓力發(fā)生在H/3處,其上、下壓力分別呈線性增加、減少。文獻(xiàn)[73]通過(guò)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)加筋長(zhǎng)度與墻高之比≥0.7時(shí),加筋長(zhǎng)度不會(huì)影響加筋的拉力;當(dāng)加筋長(zhǎng)度與墻高之比<0.7時(shí),加筋的拉力隨著加筋長(zhǎng)度的減小而增加;在加筋剛度、密度相同的情況下,加筋層數(shù)對(duì)擋墻穩(wěn)定所需的總力幾乎沒(méi)有影響。文獻(xiàn)[74]通過(guò)復(fù)合加筋土擋墻的原型觀測(cè),發(fā)現(xiàn)各層拉筋拉力沿筋長(zhǎng)方向呈波浪狀,出現(xiàn)2個(gè)或多個(gè)峰值。文獻(xiàn)[75]通過(guò)對(duì)加筋砌塊擋土結(jié)構(gòu)的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)加筋之間的相互影響會(huì)導(dǎo)致上層加筋較大的水平變形。文獻(xiàn)[76]通過(guò)加筋風(fēng)積沙擋墻離心模型試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)同一加筋層拉應(yīng)變呈中部大、兩端小的分布形式;與無(wú)加筋擋墻相比,加筋后回填區(qū)抗剪強(qiáng)度被動(dòng)用的土體范圍增大,但并非隨加筋層加密而呈線性增大;回填區(qū)抗剪強(qiáng)度被動(dòng)用的土體范圍呈倒三角形。
文獻(xiàn)[77]通過(guò)模型試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)加筋土擋墻面板的位移主要受筋材剛度和筋材長(zhǎng)度影響。文獻(xiàn)[78]通過(guò)模型試驗(yàn),研究了加筋磚面板擋土墻的破壞模式,發(fā)現(xiàn)即使很短的加筋長(zhǎng)度也可大幅度提高磚面板擋土墻的承載能力。文獻(xiàn)[79]通過(guò)數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)影響連續(xù)面板加筋擋土墻水平變形的主要因素是筋材剛度和填土的內(nèi)摩擦角。文獻(xiàn)[80]通過(guò)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)加筋土擋墻的變形和破壞面形式與所采用的加筋材料的剛度有關(guān)。文獻(xiàn)[81]通過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)當(dāng)加筋擋土墻后填土為黏性土?xí)r,在其中可能會(huì)產(chǎn)生超靜孔隙水壓力,超靜孔壓的存在使土壓力的大小及分布、潛在滑裂面的位置都有所改變。文獻(xiàn)[82]通過(guò)大型模型試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)具有上覆荷載的加筋土結(jié)構(gòu)存在兩組潛在的滑動(dòng)破裂面。
綜上所述,現(xiàn)有關(guān)于加筋與填土間界面作用特性的研究都是針對(duì)不同的土體和加筋材料進(jìn)行的,其結(jié)果雖然能解釋加筋土體的一些力學(xué)特性,但還沒(méi)有一個(gè)適用于加筋土體的公認(rèn)的筋土界面模型。國(guó)內(nèi)外加筋土擋墻破壞實(shí)例表明,絕大部分加筋土擋墻破壞是在降雨期間或降雨后發(fā)生的,主要原因在于降雨入滲造成填土含水率增加,加筋與填土間的界面強(qiáng)度降低,而現(xiàn)有研究結(jié)果很少考慮含水率變化對(duì)加筋與填土間界面作用特性的影響。采用復(fù)合式方法研究加筋土的本構(gòu)關(guān)系時(shí),現(xiàn)有成果中大部分資料來(lái)源于加筋土小三軸試驗(yàn)結(jié)果,沒(méi)有考慮試樣的尺寸效應(yīng)。關(guān)于加筋土擋墻的模型試驗(yàn)主要針對(duì)連續(xù)面板式加筋土擋墻,關(guān)于面板為砌塊式的加筋土擋墻的研究則很少。
4.3加筋與砌塊及生態(tài)袋間的界面作用特性研究
加筋景觀擋土結(jié)構(gòu)墻面板砌塊與筋帶之間采用摩擦連接,如果加筋與墻面板砌塊之間的摩擦力小于墻面板所受的墻背土壓力,加筋與墻面板砌塊之間會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),破壞整個(gè)加筋土擋墻的穩(wěn)定,造成整個(gè)工程失敗。但現(xiàn)有研究對(duì)于加筋與墻面板的連接強(qiáng)度涉及甚少。國(guó)外進(jìn)行的類(lèi)似研究主要針對(duì)纖維加筋砼中纖維與砼界面間的作用特性,如文獻(xiàn)[62]通過(guò)拉拔試驗(yàn),研究了聚丙烯纖維在水泥體中的埋入長(zhǎng)度和纖維表面粗糙度對(duì)其與水泥體間連接強(qiáng)度的影響。國(guó)內(nèi)有少數(shù)學(xué)者進(jìn)行了加筋砌塊擋土結(jié)構(gòu)的砌塊與加筋間界面作用特性的試驗(yàn)研究,如文獻(xiàn)[63]通過(guò)拉拔試驗(yàn)研究了模塊加筋土擋墻中模塊與土工格柵連接強(qiáng)度特性,結(jié)果表明連接強(qiáng)度的大小與連接的構(gòu)造形式及格柵強(qiáng)度有關(guān);文獻(xiàn)[64]通過(guò)直剪試驗(yàn)研究了模塊式加筋土擋墻墻面板與土工格柵之間的摩擦性質(zhì),結(jié)果表明豎向壓應(yīng)力與摩擦力及摩擦因數(shù)成對(duì)數(shù)關(guān)系;文獻(xiàn)[65]、[66]通過(guò)室內(nèi)拉拔試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)豎向壓力較大時(shí),雙向土工格柵會(huì)在其與上砌塊后緣互鎖連接接觸處被拉斷,且此時(shí)雙向土工格柵發(fā)揮出的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于其條帶拉伸情況下的抗拉強(qiáng)度,并從工程安全和充分發(fā)揮加筋材料抗拉強(qiáng)度的角度出發(fā),建議在砌塊加筋擋土墻工程中選擇丙綸長(zhǎng)絲機(jī)織土工布作為加筋材料。
(1)與傳統(tǒng)重力式擋土結(jié)構(gòu)相比,生態(tài)景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)具有耐久性強(qiáng)、生態(tài)效應(yīng)友好、整體效果美觀、施工方便、經(jīng)濟(jì)、節(jié)約材料和工程用地、對(duì)地基要求低、能適應(yīng)較大變形等諸多優(yōu)勢(shì)。
(2)目前國(guó)內(nèi)加筋擋土結(jié)構(gòu)的加筋材料基本采用土工格柵,希望能開(kāi)發(fā)研究并應(yīng)用一些新型材料及不同材料的復(fù)合形式。
(3)各種加筋材料和不同土體界面作用特性研究有待進(jìn)一步完善,為工程實(shí)踐提供借鑒和指導(dǎo)。
(4)通過(guò)研究砌塊間的互鎖形式及互鎖位置對(duì)砌塊與加筋連接強(qiáng)度的影響,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)合理的砌塊形態(tài);通過(guò)對(duì)現(xiàn)有生態(tài)袋各種性能試驗(yàn)的研究,發(fā)展新的生態(tài)袋形式和開(kāi)發(fā)利用新材料生態(tài)袋并進(jìn)一步合理改善生態(tài)袋之間的整體連接穩(wěn)定,以便更好地應(yīng)用于工程實(shí)踐。
(5)生態(tài)擋土結(jié)構(gòu)面層的穩(wěn)定性研究,即各種加筋材料在不同土體環(huán)境下與不同砼砌塊間界面作用特性研究和各種加筋材料在不同土體環(huán)境下與不同形式生態(tài)袋界面間作用特性研究需進(jìn)一步完善,為工程實(shí)踐提供借鑒和指導(dǎo)。
(6)下雨或積水情況下,生態(tài)擋土結(jié)構(gòu)體內(nèi)地下水位上升,含水率變大,靜水壓力變大,會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體面層破壞甚至整個(gè)工程破壞,對(duì)這方面的研究有待完善。同時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)合理的排水方式,及時(shí)降低結(jié)構(gòu)體的地下水位,減少結(jié)構(gòu)體的含水率,進(jìn)而保證工程安全。
(7)實(shí)際工程中生態(tài)景觀加筋擋土結(jié)構(gòu)的破壞主要有外部穩(wěn)定、內(nèi)部穩(wěn)定、面層局部穩(wěn)定和整體穩(wěn)定等破壞類(lèi)型,在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮各種破壞因素,適當(dāng)增加安全系數(shù)。同時(shí)通過(guò)試驗(yàn)和工程實(shí)踐進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)施工規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)范、檢測(cè)方法和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定機(jī)理分析等標(biāo)準(zhǔn),以更好地結(jié)合工程建設(shè)進(jìn)行研究和推廣。在具體工程中,應(yīng)在綜合考慮加筋材料與砌塊間的連接強(qiáng)度、延伸率、抗老化性能和經(jīng)濟(jì)性等的基礎(chǔ)上選擇合適的加筋材料和生態(tài)景觀擋土形式,并做好施工安全和工程監(jiān)測(cè),保證工程的順利進(jìn)行。
[1]National Concrete Masonry Association.Design manual for segmental retaining walls[M].Second Edition.Herndon,Virginia,USA,2002.
[2]王錠一.自嵌式擋土墻的應(yīng)用與研究[J].福建建設(shè)科技,2007(13).
[3]Nelson N S Chou.Performance predictions of the colorado geotextile test walls[M].Geosynthetic Reinforced Soil Retaining Wal1,1992.
[4]Harrison W J,Gerrard G M.Elastic theory applied to reinforced earth[J].Journal of Soil Mechanics and Foundations Division,1972,98(12).
[5]Yang Z.Strength and deformation characteristics of reinforced sand[D].The University of California,1972.
[6]Donald H Gray,Talal AI-Refeai.Behavoir of fabricversus fiber-reinforced sand[J].Journal of Geotechnical Engineering,1986,112(8).
[7]李廣信,陳輪,蔡飛.加筋土體應(yīng)力變形計(jì)算的新途徑[J].巖土工程學(xué)報(bào),1994,16(3).
[8]介玉新,李廣信.加筋土數(shù)值計(jì)算的等效附加應(yīng)力法[J].巖土工程學(xué)報(bào),1999,21(5).
[9]王振武,張孟喜.加筋砂三軸試驗(yàn)的有限元模擬[J].工業(yè)建筑,2006,36(增刊).
[10]Jewell R A.Some effects of reinforcement on the mechanical behaviour of soil[D].Cambridge University, 1980.
[11]Ingold T S.Laboratory of pull-out testing of geogrid reinforcements in sand[J].Geotechnical Testing Journal,1983,6(3).
[12]Hayashi S,Yamanouchi T,Ochiai H,et al.Mechanism of pullout resistance of polymer grids in soils [J].Tsuchi-to-kiso,JSSMFE,1985,33.
[13]Johnston R S.Pull-out testing of tensar geogrids[D].The University of California,1985.
[14]Rowe R K,Ho S K,F(xiàn)isher D G.Determination of soil-geotextile interface strength properties[A].Second Canadian Symposium on Geotextiles[C].1985.
[15]Koerner B.Direct shear/pull-out tests on geogrids [R].Department of Civil Engineering,Drexel University,USA,1986.
[16]Palmeira E M,Milligan W E G.Scale and other factors affecting the results of pull-out tests of grids buried in sand[J].Geotechnique,1989,39(3).
[17]M Kharchafi,M Dysli.Study of soil-geotextile interaction by an X-ray method[J].Geotextiles and Geomembranes,1993,11(4).
[18]岳祖潤(rùn),趙維鈞,張興明,等.粉煤灰中的筋條拉拔試驗(yàn)[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),1994,7(2).
[19]Hidetoshi Ochiai,Jun Otani,Shigenori Hayashi,et al.The pull-out resistance of geogrids in reinforced soil [J].Geotextiles and Geomembranes,1996,14(1).
[20]D M Raju,R J Fannin.Load-strain-displacement response of geosythetics in monotonic and cyclic pullout[J].Canadian Geotechnical Journal,1998,35(2).
[21]Reda M Bakeer,Ahmed H Abdel-Rahman,Phillip J.Napolitano geotextile friction mobilization during field pullout test[J].Geotextiles and Geomembranes, 1998,16(2).
[22]K M Lee,V R Manjunath.Soil-geotextile interface friction by direct shear tests[J].Canadian Geotechnical Journal,2000,37(1).
[23]楊果林,王永和.加筋土筋材拉拔試驗(yàn)研究[J].煤炭學(xué)報(bào),2000,25(1).
[24]A M N Alagiyawanna,M Sugimoto,S Sato,et al.Influence of longitudinal and transverse members on geogrid pullout behavior during deformation[J].Geotextiles and Geomembranes,2001,19(8).
[25]M Sugimoto,A M N Alagiyawanna,K Kadoguchi.Influence of rigid and flexible face on geogrid pullout tests[J].Geotextiles and Geomembranes,2001,19 (5).
[26]吳景海,陳環(huán),王玲娟,等.土工合成材料與土界面作用特性的研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2001,23(1).
[27]吳景海.土工合成材料界面作用特性的拉拔試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2006,27(4).
[28]施有志,馬時(shí)冬.土工格柵的界面特性試驗(yàn)[J].巖土力學(xué),2003,24(2).
[29]徐林榮.筋土界面參數(shù)測(cè)試方法合理選擇研究[J].巖土力學(xué),2003,24(3).
[30]楊廣慶,李廣信,張保儉.土工格柵界面摩擦特性試驗(yàn)研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006,28(8).
[31]J T DeJong,Z J Westgate.Role of overconsolidation on sand-geomembrane interface response and material damage evolution[J].Geotextiles and Geomembranes,2005,23(6).
[32]Nicola Moraci,Piergiorgio Recalcat.Factors affecting the pullout behaviour of extruded geogrids embedded in a compacted granular soil[J].Geotextiles and Geomembranes,2006,24(2).
[33]Nicola Moraci,Domenico Gioffrè.A simple method to evaluate the pullout resistance of extruded geogrids embedded in a compacted granular soil[J].Geotextiles and Geomembranes,2006,24(2).
[34]張文慧,王保田,張福海,等.雙向土工格柵與粘土界面作用特性試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2007,28(5).
[35]張文慧,王保田,張福海,等.含水率對(duì)經(jīng)編土工格柵與土界面作用特性的影響[J].中南公路工程,2007, 32(3).
[36]閆澍旺,Ben Barr.土工格柵與土相互作用的有限元分析[J].巖土工程學(xué)報(bào),1997,19(6).
[37]石名磊,鄧學(xué)鈞,江瑞齡,等.加筋粉煤灰高支擋結(jié)構(gòu)有限元分析[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào),1998,28(6).
[38]顧士坦,程衛(wèi)國(guó),李文,等.自嵌式景觀加筋擋土墻的特點(diǎn)及工程應(yīng)用[J].探礦工程:巖土鉆掘工程,2009 (10).
[39]張克.土工格柵加筋砂土地基性能的模型試驗(yàn)研究及有限元分析[D].大連:大連理工大學(xué),2004.
[40]何友芳.土工格柵與細(xì)粒尾礦界面作用特性試驗(yàn)研究及數(shù)值分析[D].重慶:重慶大學(xué),2005.
[41]Chairat Teerawattanasuk,Dennes T Bergado,Warat Kongkitkul.Analytical and numerical modeling of pullout capacity and interaction between hexagonal wire mesh and silty sand backfill under an in-soil pullout test[J].Canadian Geotechnical Journal,2003,40(5).
[42]Kianoosh Hatami,Richard J Bathurst.Development and verification of a numerical model for the analysis of geosynthetic-reinforced soil segmental walls under working stress conditions[J].Canadian Geotechnical Journal,2005,42(4).
[43]王峰.土工合成材料在斜坡高填方路堤中的應(yīng)用研究[D].長(zhǎng)沙:中南大學(xué),2008.
[44]R Kerry Rowe,Graeme D Skinner.Numerical analysis of geosynthetic reinforced retaining wall constructed on a layered soil foundation[J].Geotextiles and Geomembranes,2001,19(7).
[45]K Fabian,A Fourie.Performance of geotextile-reinforced clay samples in undrained triaxial tests[J].Geotextiles and Geomembranes,1986,4(1).
[46]梁波,楊有海,孫遇祺.加筋粉煤灰的靜動(dòng)強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)與研究[J].實(shí)驗(yàn)力學(xué),1998,13(1).
[47]Raid R Al-Omari,H H Al-Dobaissi,Y N Nazhat,et al.Shear strength of geomesh reinforced clay[J].Geotextiles and Geomembranes,1989,7(4).
[48]雷勝友.加筋黃土的三軸試驗(yàn)研究[J].西安公路交通大學(xué)學(xué)報(bào),2000,20(2).
[49]吳景海,王德群,陳環(huán).土工合成材料加筋砂土三軸試驗(yàn)研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2000,22(2).
[50]楊錫武,歐陽(yáng)仲春.不同筋材的加筋土的本構(gòu)關(guān)系研究[A].第九屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅲ卷)[C].2000.
[51]楊錫武,鐘以明.筋材結(jié)構(gòu)對(duì)其加筋土強(qiáng)度特性的影響研究[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2002,21(1).
[52]雷勝友.加筋土的規(guī)格化應(yīng)力特性研究[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,29(3).
[53]謝婉麗,王家鼎,王亞玲.加筋黃土變形和強(qiáng)度特性的三軸試驗(yàn)研究[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2004,19(增刊).
[54]張孟喜,閔興.單層立體加筋砂土性狀的三軸試驗(yàn)研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2006,28(8).
[55]M X Zhang,A A Javadi,X Min.Triaxial tests of sand reinforced with 3D inclusions[J].Geotextiles and Geomembranes,2007,25(1).
[56]張孟喜,王振武.雙層立體加筋砂土的強(qiáng)度特性[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006,25(增刊1).
[57]張友葩,方祖烈,高永濤.基于均質(zhì)橫等向條件下加筋土的本構(gòu)關(guān)系[J].中國(guó)礦業(yè),2001,10(5).
[58]Tien-Chien Chen,Rong-Her Chen,San-Shyan Lin.A nonlinear homogenized model applicable to reinforced soil analysis[J].Geotextiles and Geomembranes, 2000,18(6).
[59]陳永輝,趙維炳,汪志強(qiáng).一個(gè)加筋復(fù)合土體的本構(gòu)關(guān)系[J].水利學(xué)報(bào),2002(12).
[60]M Nejad Ensan,I Shahrour.A macroscopic constitutive law for elasto-plastic multilayered materials with imperfect interfaces:application to reinforced soils [J].Computers and Geotechnics,2003,30(4).
[61]Patrick de Buhan,Ghazi Hassen.Multiphase approach as a generalized homogenization procedure for modelling the macroscopic behaviour of soils reinforced by linear inclusions[J].European Journal of Mechanics: A/Solids,2008,27(4).
[62]Sehaj Singh,Arun Shukla,Richard Brown.Pullout behavior of polypropylene fibers from cementitious matrix[J].Cement and Concrete Research,2004,34 (10).
[63]劉志祥,葛恒軍,韓華平.模塊加筋土擋墻中模塊與土工格柵連接強(qiáng)度特性試驗(yàn)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2002 (3).
[64]劉衛(wèi)華,雷勝友,黃潤(rùn)秋.模塊式加筋土擋墻墻面板與土工格柵之間的摩擦性質(zhì)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2006,25(增刊1).
[65]張文慧,王保田,李春華.自嵌式砌塊與加筋的摩擦強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J].巖土力學(xué),2007,28(11).
[66]張文慧,王保田,張福海,等.景觀砌塊加筋擋土墻加筋材料選擇試驗(yàn)研究[A].中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)第十屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].2007.
[67]張孟喜,孫遇祺,李國(guó)祥.加筋土擋墻工作機(jī)理的室內(nèi)試驗(yàn)研究[J].鐵道學(xué)報(bào),1999,21(5).
[68]何昌榮,陳群,富海鷹.兩種支擋結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)和計(jì)算土壓力[J].巖土工程學(xué)報(bào),2000,22(1).
[69]周世良,何光春,胡曉,等.加筋土擋墻筋帶拉力計(jì)算研究[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2003,25(1).
[70]林彤.離心模型試驗(yàn)在超高加筋土擋墻中的應(yīng)用研究[J].土木工程學(xué)報(bào),2004,37(2).
[71]高江平,俞茂宏,胡長(zhǎng)順.加筋土擋墻土壓力及土壓力系數(shù)分布規(guī)律研究[J].巖土工程學(xué)報(bào),2003,25(5).
[72]陳志軍,陳強(qiáng),龔曉南.加筋土擋墻的原型墻觀測(cè)及有限元模擬研究[J].華東公路,2005(4).
[73]S K Ho,R Kerry Rowe.Effect of wall geometry on the behaviour of reinforced soil walls[J].Geotextiles and Geomembranes,1996,14(10).
[74]何廷全,何昌榮,余建華.單級(jí)超高復(fù)合加筋土擋墻的原型觀測(cè)[J].四川建筑科學(xué)研究,2003,29(2).
[75]Chungsik Yoo,Hyuck-Sang Jung.Measured behavior of a geosynthetic-reinforced segmental retaining wall in a tiered configuration[J].Geotextiles and Geomembranes,2004,22(5).
[76]王嵐,邢永明,蘇躍宏,等.加筋風(fēng)積沙擋墻工作機(jī)理的離心模型試驗(yàn)[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào),2006,19(4).
[77]K S Wong,B B Broms.Failure modes at moddel tests of a geotextile reinforced wall[J].Geotextiles and Geomembranes,1994,12(6-7).
[78]M Isabel,M Pinto,T W Cousens.Geotextile reinforced brick faced retaining walls[J].Geotextiles and Geomembraes,1996,14(9).
[79]R Kerry Rowe,S K Ho.Horizontal deformation in reinforced soil walls[J].Canadian Geotechnical Journal, 1998,35(2).
[80]竇寶松.加筋土擋墻的試驗(yàn)研究[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào),1998,19(3).
[81]李廣信,陳平,介玉新.加筋擋土墻在二維超靜孔壓下的穩(wěn)定分析[J].土木工程學(xué)報(bào),2001,34(3).
[82]高江平,俞茂宏,胡長(zhǎng)順,等.加筋土擋墻滑動(dòng)破裂面的大型模型試驗(yàn)[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版, 2005,25(6).
[83]JTJ 015-91,加筋土工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[84]GB 50330-2002,建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].
[85]GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[86]SL/T 235-1999,土工合成材料測(cè)試規(guī)程[S].
[87]陳桂奇,王保田,王永安,等.自鎖式景觀砌塊加筋擋土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].水利水電科技進(jìn)展,2007, 27(3).
[88]D T Bergado,P voottiprex,A Strikongsri,et al.Analytical model of interaction between hexagonal wire mesh silty and sand backfill[J].Canadian Geotechnical Journal,2001,38(4).
[89]侯永盛,王桂堯.土工布邊坡生態(tài)防護(hù)結(jié)構(gòu)的抗沖刷室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究[J].公路與汽運(yùn),2014(6).
[90]毛銳.考慮孔隙水壓力的加筋土邊坡穩(wěn)定性分析[J].公路與汽運(yùn),2014(4).
U416.1
A
1671-2668(2016)01-0126-09
2015-09-05