浅谈土工格栅在高心墙堆石坝抗震设计中的应用
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水平和竖向地震作用下土工格栅加固高坝的动力响应分析朱亚林;马驰;彭雪峰【摘要】由于高土石坝中土工格栅与界面的复杂性,用复合材料法和钢筋代替格栅等方法不能充分反映土工格栅与土体之间相互作用的问题.文章利用FLAC3D有限差分软件中geogrid单元模拟土工格栅及耦合界面,采用修正后的M-C模型模拟坝体材料的非线性;研究在地震荷载作用下对加筋土工格栅的高土石坝的加固效果,进行了三维有限差分化分析;计算结果表明,土工格栅加固高土石坝有助于减小坝体整体位移,增大坝体的安全系数,从而起到整体加固的作用.【期刊名称】《合肥工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(042)006【总页数】5页(P774-778)【关键词】高土石坝;FLAC3D有限差分软件;土工格栅;加固效果【作者】朱亚林;马驰;彭雪峰【作者单位】合肥工业大学土木与水利工程学院 ,安徽合肥 230009;合肥工业大学土木与水利工程学院 ,安徽合肥 230009;安徽省建筑工程质量监督检测站 ,安徽合肥 230088;合肥工业大学土木与水利工程学院 ,安徽合肥 230009【正文语种】中文【中图分类】TV641.10 引言地震灾害作为一种严重的自然灾害,能在瞬间成灾,使人民的生命财产蒙受巨大损失。
由于我国地处环太平洋地震带和地中海-喜马拉雅山地震带之间,地质构造规模宏大并且复杂,因此我国的中、强地震活动频繁、灾害十分严重。
从高土石坝震害调查资料上看,在地震作用下会使高土石坝产生永久性变形,例如坝顶沉降过大、坝体各部位变形不均匀等危险。
地震作用下高土石坝的“鞭稍”效应问题尤为突出,高土石坝一旦发生地震造成破坏失稳,将是灾难性的后果。
因此,高土石坝的结构动力特性,高土石坝在地震作用下动力反应以及大坝的加固措施问题的研究具有十分重要的意义[1-2]。
虽然目前用土工格栅加固边坡和路基方面的数值模拟有很多,但是对土工格栅加固高土石坝的研究并不是很广泛。
堤坝抗震土工格栅铺设施工工法堤坝抗震土工格栅铺设施工工法一、前言堤坝抗震土工格栅铺设施工工法是一种应用于堤坝工程中的施工工法,具有较好的抗震能力和地震安全性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等内容,并提供一个工程实例。
二、工法特点堤坝抗震土工格栅铺设施工工法的主要特点如下:1. 抗震性能优异:土工格栅具有较好的柔性和刚性,能够有效分散地震力,并提供结构支撑,提高堤坝的抗震能力。
2. 施工简便:土工格栅铺设施工工法简单易行,不需要大型机械设备,施工过程方便快捷。
3. 成本相对较低:相比传统的加固方法,土工格栅的材料成本相对较低,施工成本较低。
4. 长期稳定可靠:土工格栅使用寿命长,具有较好的耐久性和稳定性。
三、适应范围堤坝抗震土工格栅铺设施工工法适用于各类堤坝工程,特别适用于地震频发地区的堤坝加固和修复工程。
该工法适用于各种土质条件和工程规模。
四、工艺原理堤坝抗震土工格栅铺设施工工法的施工原理是利用土工格栅的柔性和刚性,通过铺设土工格栅来增加堤坝的整体抗震能力。
具体工艺原理包括:选择合适的土工格栅材料、计算土工格栅的尺寸和布置方式、确定土工格栅的固定方式、与堤坝结构的连接等。
五、施工工艺堤坝抗震土工格栅铺设施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 土工格栅预处理:对土工格栅进行检查和清洁,并加固材料进行防腐处理。
2. 土工格栅铺设:按照设计要求和施工图纸,将土工格栅铺设在堤坝表面上,并根据堤坝结构进行固定和连接。
3. 打桩支撑:根据土工格栅的固定和连接情况,对堤坝进行打桩支撑,提升稳定性和抗震能力。
4. 完成土工格栅铺设:检查土工格栅的铺设情况,确保每一部分都完全铺设,并进行必要的修正。
5. 水泥混凝土加固:根据设计要求,在土工格栅表面涂覆一层厚度为10-15厘米的水泥混凝土。
六、劳动组织堤坝抗震土工格栅铺设施工工法的劳动组织应包括施工队伍的组织、劳动分工、施工人员培训和安全教育等方面的内容,以保证施工过程的顺利进行和施工质量的保证。
最近,越来越多的土木工程师开始关注土工格栅在工程中的应用。
土工格栅是一种用于土木工程领域的新型材料,通过其独特的结构和材料特性,在土方工程、水利工程、道路工程等方面有着广泛的应用。
本文将重点介绍3种不同类型土工格栅在土木工程中的应用,通过从简到繁的方式,逐步深入地探讨这一主题。
1. 网格土工格栅网格土工格栅是一种由聚丙烯或聚酯等材料制成的网格状结构,具有较高的拉伸强度和抗拉性能。
在土木工程中,网格土工格栅主要应用于土方工程和路基加固工程。
其独特的结构能够有效增强土壤的抗拉强度,防止土方坍塌和路基沉降,提高工程的稳定性和承载力。
2. 钢塑复合土工格栅钢塑复合土工格栅是一种由钢丝网和聚乙烯或聚丙烯等塑料材料复合而成的土工格栅,具有较高的刚性和抗拉性能。
在土木工程中,钢塑复合土工格栅广泛应用于河堤防护工程、边坡加固工程等方面。
其优良的耐倦性和耐腐蚀性能能够有效增强工程的抗冲刷和抗风化能力,延长工程的使用寿命。
3. 高强度非织造土工格栅高强度非织造土工格栅是一种由聚丙烯或聚酯等合成纤维材料制成的非织造材料,具有较高的抗拉强度和透水性能。
在土木工程中,高强度非织造土工格栅主要应用于水土保持工程和排水工程。
其多孔的结构能够有效增加土壤的透水性,提高土壤的稳定性和抗冲刷能力,减少土壤侵蚀和水患灾害。
通过对以上3种不同类型土工格栅在土木工程中的应用进行全面评估,我们可以看到,在不同的工程领域中,土工格栅都有着重要的应用价值和作用。
无论是在土方工程、水利工程还是道路工程中,土工格栅都能够起到加固土体、增强土体、改善土体性能的作用,有效提高工程的安全性、稳定性和可持续性。
土工格栅在土木工程中的应用具有重要意义,对于提高工程质量、降低工程成本、保护生态环境都有着积极的作用。
相信随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,土工格栅将会在更多的土木工程项目中得到应用,为推动土木工程的发展做出更大的贡献。
随着现代土木工程的发展,土工格栅作为一种新型材料,其在工程中的应用逐渐得到了重视。
土工格栅在某填土边坡中的应用摘要:土工格栅已被证明在路基处理中非常有效且逐步被推广,但在工民建领域应用较少。
本文以长沙市某建筑高填方边坡为实例,证明土工格栅能有效提高边坡稳定性,控制边坡变形。
关键词:土工格栅;高填方边坡1前言土工格栅是一种用聚合物材料加热和模压而成的格栅筛,具有高抗拉强度、低蠕变、低抗拉强度的特性。
根据材料不同可分为可以分为塑料、玻璃纤维聚酯和玻璃纤维格栅[1]。
塑料土工格栅被广泛应用于道路、铁路、水坝、矿渣场等软土地基的加固,挡土墙和路面抗裂工程。
同时,土工格栅因其单向抗拉强度大,当受拉向平行于边坡剖面方向时可有效提高边坡稳定,增加坡顶可利用地范围,同时可大幅降低支护结构工程造价。
2工程背景本边坡工程位于长沙市某工民建项目内,坡顶现状标高133.2m,规划标高140.7m,坡脚现状标高116.3m,规划标高125.0m。
现状地形为较陡峭的坡面,根据钻孔揭露地层为杂填土、强风化砂岩及中风化砂岩。
因规划需要,坡顶需留出套内庭院的平台,整个边坡需进行填方处理,同时因填土场地限制,该段边坡放坡坡比已经固定(1:2.5)。
3方案设计综合考虑该地区的工程地质及水文地质条件、周边建筑、环境控制条件,加筋支护结构及排泄水方案如下:加筋边坡+排泄水系统+边坡防护系统+地基处理。
边坡稳定性计算时采用理正岩土6.5pb3,对含土工格栅的工况进行计算,相应的边坡模型见图1。
图1含土工格栅边坡稳定性计算模型模型中主要包含岩土层为分层碾压的碎石土重度γ=19.0KN/m3,内摩擦角Φ=20°,粘聚力C=2KPa;强风化砂岩重度γ=21.5KN/m3,内摩擦角Φ=28°,粘聚力C=40KPa。
支护形式采用单向塑料土工格栅,拉伸率在2%时的强度是58KN/m,格栅水平长度25~32m,竖向间距1.0,水平方向连续铺设。
图中圆弧为潜在滑动面,安全系数Fs为1.443,满足规范1.30的要求。
热水河水库沥青混凝土心墙坝抗震措施分析发布时间:2022-08-17T02:53:04.791Z 来源:《城镇建设》2022年第7期作者:自佳春[导读] 大坝由于强震时坝顶附近往复地震惯性力较大会导致坝体松动,自佳春云南省水利水电勘测设计院云南昆明 650021摘要:大坝由于强震时坝顶附近往复地震惯性力较大会导致坝体松动,坝壳料颗粒间咬合力丧失,易在坝顶上下游两侧发生坝壳料浅层滑动。
因此,在地震区修建高土石填筑坝时应特别重视坝顶区坝体的稳定,对坝顶上下游采用加筋措施即成为高土石坝抗震校核的重要措施,土工格栅是常用的筋材之一。
关键词:土工格栅;抗震措施;坝体稳定性;永久变形。
1前言热水河水库位于江城县康平镇曼老江左岸一级支流热水河上,水库坝址流域面积22.8km2,总库容1212万m3,属于Ⅲ等中型工程。
大坝采用沥青混凝土心墙风化料坝,最大坝高94m,坝顶轴线长251m,宽10m,顶高程1158.60m,上游坝坡由上到下分别为1:2.2、1:2.3、1:2.4;下游坝坡由上到下分别为1:2.1、1:2.0、1:2.0、1:2.0。
沥青混凝土心墙设置在坝轴线上游2m处,宽0.5~1.1m,心墙上下游各设水平宽3m的过渡层。
度汛坝体采用强风化砂岩填筑,上游坝壳料在高程1115.40m以上水位变幅区、心墙下游1076.00m高程以下采用弱风化砂岩填筑,其余区采用强-弱风化砂岩混合料。
抗震措施采用安全超高考虑地震涌浪高度和地震附加沉陷、下游坝坡采用上缓下陡、坝顶加筋聚丙烯土工格栅、严格控制坝壳料过渡料质量等抗震措施。
2土工格栅加筋机理和计算方法土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形孔的聚合物板材,常用做加筋土结构的筋材或土工复合材料的筋材,由横肋、纵肋和孔眼组成。
加筋坝体依靠筋材与坝壳料之间的摩擦和嵌锁作用传递拉应力,增加坝体的变形模量,改善加筋坝壳料复合体的抗剪强度和变形特性,以较小的经济代价获得更大的坝体抗震安全裕度。
土工格栅和土工织物的若干性能及在大坝工程中的应用王成山邵龙潭(辽宁省水利水电勘测设计研究院)(大连理工大学土建学院)1±工合成材料的物理力学性能及价格比较<1)单向土工格栅单向土工格栅一般由高密度聚乙烯(HDPE)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)为原料制成。
其他点是延伸率低,一般为11%~13%,抗拉强度高,耐久性好,与土形成的结构整体性好,抗拨力大;缺点是价格偏高。
国外使用较多,国内处于剐刚起步阶段。
各种规格的土工格栅的主要力学性能及参考价格如表1所示:表1单向土工格栅主要物理力学表2编织土工布的主要物理力学性能性能及参考价格最大抗拉强度延伸率单位重量参考价格单位重量最大抗拉强度延伸率参考价格(kN/m)(%)(g/m。
) (元/m2)(g/m2)(kN/m)(%)(元/m2)径向纬向径向纬向30045ll。
512~141001814Z5Z01.55201825Z01.86 3405011.5 12.5~16120150282425252.33 400601313~17200403225253.40 6009013lS~25230423425253.90 8001201318~4025050382525‘.Z5 10001601322~51Z80604225254.8 注t采用泰力斯公司指标340805625256.10注:采用常橱厂指葫}(2)编织土工布编织土工布一般是以聚丙烯(丙纶)为原料制戚。
其优点是极限强度较高,价格较低}缺点是延伸率较大,一般在25%左右,耐久性也稍差。
各种规格的编织土工布的物理力学性能及参考价格如表2所示。
(3)编织土工布软体排编织土工布软体排一般是由普通编织土工布加筋制成,属于编织土工布搽加工产品。
其极限强度比普通编织土工布明显提高。
各种规格的编织土工布软体排的主要物理力学性能及参考价格如表3所示。
(4)纺牯长丝无纺土工布纺粘长丝无纺土工布一般是由聚酯(涤纶)为原料制成,属于无纺ix布的一种。
浅析格栅坝在泥石流治理工程中的应用摘要:通常情况下,泥石流都是突然性的爆发,在对它的防治工作当中,格栅坝较高的稳定性拦挡结构以及较低的材料消耗量,使其相比于实体坝来说有了越来越广泛的应用,然而就目前来看,我们对于格栅坝的设计方案依然还不成熟。
本篇文章就参考已有的理论,结合实验资料,总结了格栅坝在泥石流治理中的实际应用,创新性的改变了以前对于坝体各项数据的计算方法。
关键字:格栅坝;泥石流;治理工程泥石流往往具有很强的爆发性,是一种危害性十分大的地质灾害,在我国的四川、云南、福建等地爆发频繁。
总的来说泥石流的发生通常伴随着几个不同的条件,首先在水流汇集的地区地形十分陡峻,其次在沟域内有很多松散的堆积物,最后这一地区可以在很短的时间内聚集大量的流水,比如2008年的汶川地震,四川山区就发生了大量的滑坡、崩塌,在泥石流严重的地区,这些条件往往十分明显。
在防治泥石流时,可以采用利用自然环境的非工程措施,和直接利用工程措施,其中最为关键的工程措施还是对于排导槽、防护堤以及拦挡坝的构筑。
以前的防护坝通常是实体坝,渗透性差,而且山区的自然地形也会对库容有很大的限制,在有较大的泥石流爆发时,其他碎屑物很容易将其填满,即使这种情况不会发生,在水体和其他碎屑物对其进行填充之后,泥沙质的泥石流也会在实体拦挡坝溢出,进而使得拦挡坝无法发挥作用。
对于泥石流的防治,蓄水坝和拦挡坝有不同的作用,拦挡坝主要是增强稳定性、降低泥石流的流动性、拦截渣滞流。
所以我们可以看出,在对于泥石流的防治过程中,拦挡坝的渗透性是十分重要的,并且在后来的研究中也发现,拦挡坝在充分排水之后,就有了更好的防治泥石流的功能,后来日本、巴西、法国、奥地利等国家都开始使用透水性好的拦挡坝。
格栅坝的是由支墩和格栅构成,其中支墩是由混凝土浇筑而成,格栅是由废旧钢轨、混凝土梁以及废旧钢管构成,支墩和格栅相互连接,左右两侧由体翼墙构成,所以格栅坝具有较强的透水性、稳定性,并且耗材较少,因此相比其他实体坝来说格栅坝有了更加广泛的应用。