(加筋)无黏性土斜坡地基承载力模型试验研究

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在工程实践中,将基础放置在斜坡上情况时有发生。因此,对斜坡地基的变形特征、破坏形态、极限承载力特性进行研究具有一定的工程指导价值。虽然关于斜坡地基承载力的理论研究成果常常与模型试验进行对比验证,但是关于斜坡地基的破坏模式研究多见于理论分析及数值模拟,模型试验研究相对滞后,同时对斜坡地基破坏形态及极限承载力的影响因素研究仍不完善有待深入。另外,在加筋斜坡地基承载力研究中,关于多层加筋条件下首层加筋间距随加筋层数增加的变化趋势存在争议,研究仍有待深入。并且,关于加筋斜坡地基破坏模式的研究资料偏少,需进一步完善。因此,本文采用缩尺模型试验对未加筋及加筋砂土斜坡地基地基承载力的变化也行进行研究。通过试验探讨了未加筋斜坡地基的土压力分布、变形机制、破坏模式,研究了斜坡坡角、基础尺寸、相对密度、基础形状对斜坡地基破坏形态及极限承载力的影响;同时研究了加筋斜坡地基坡高范围内不同加筋层数、不同筋带埋深对其极限承载力及破坏形态的影响。结果表明,未加筋斜坡地基的破坏模式与Choudhury提出的破坏模式相近,破坏区域由不对称楔体、辐射向剪切区、被动楔体组成。斜坡地基的破坏区域长度随坡度、基础尺寸的增大而增大,但不随相对密度的变化而变化;而斜坡地基的极限承载力随坡度的增大而减小,随基础宽度、相对密度的增大而增大。对相同尺寸的基础而言,方形基础下的地基极限承载力和破坏区域长度均大于圆形基础。另外,通过分析对比加筋斜坡地基试验成果可获得不同加筋层数下最优筋带埋深组合及各试验地基的变形破坏资料。研究表明,在最优筋带埋深组合下,加筋斜坡地基的首层加筋间距随加筋层数的增大而减小,而极限承载力随加筋层数的增加而增加。根据各试验地基的p-s曲线、筋材破坏情况及变形破坏特征,可将加筋斜坡地基的破坏形态分为加筋带之上土体破坏、加筋带层间土体破坏、加筋带之下土体破坏三类,并由此获得了对应破坏类型的破坏形态图。研究成果对未加筋及加筋斜坡地基变形特征、破坏形态和斜坡地基承载力影响因素的探究具有一定理论参考价值。
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