岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (11): 2943-2952.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0752

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

刚性墙后有限宽度土体主动滑裂面特征试验研究

王崇宇1, 2,刘晓平1,曹周红1,江旭3,张家强1   

  1. 1. 长沙理工大学 水利与环境工程学院,湖南 长沙 410114;2. 湖南省水务规划设计院有限公司,湖南 长沙 410008; 3. 湖南省交通规划勘察设计院有限公司,湖南 长沙 410200
  • 收稿日期:2021-05-20 修回日期:2021-08-23 出版日期:2021-11-11 发布日期:2021-11-12
  • 通讯作者: 刘晓平,男,1956年生,教授,博士生导师,主要从事工程结构及地基基础工程方面的研究。E-mail: lxplyt@163.com E-mail:273053581@qq.com
  • 作者简介:王崇宇,男,1983年生,博士,高级工程师,主要从事结构与土相互作用方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No. 51309037);湖南省重点实验室基金项目(No. 2018DT04)

Experimental study on characteristics of active slip surface of limited width soil behind rigid wall

WANG Chong-yu1, 2, LIU Xiao-ping1, CAO Zhou-hong1, JIANG Xu3, ZHANG Jia-qiang1   

  1. 1. School of Hydraulic and Environmental Engineering, Changsha University of Science and Technology, Changsha, Hunan 410114, China; 2. Hunan Water Planning & Design Institute Co., Ltd., Changsha, Hunan 410008, China; 3. Hunan Provincial Communications Planning, Survey & design Institute Co., Ltd, Changsha, Hunan 410200, China
  • Received:2021-05-20 Revised:2021-08-23 Online:2021-11-11 Published:2021-11-12
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51309037) and Hunan Provincial Key Laboratory Fund Project (2018DT04).

摘要: 墙后土体滑裂面特征是土压力计算的重要依据,为了研究刚性墙后有限宽度土体主动滑裂面特征,利用无黏性砂开展室内模型试验,采集了试验过程中的土体图像,并采用数字图像相关法进行了分析,得到了土体的剪切应变、位移等,对平动(T模式)、绕墙底转动(RB模式)、绕墙顶转动(RT模式)变位模式进行了研究。研究结果表明:T模式、RB模式下有限宽度主动土体临界宽高比相近,RT模式宽临界高比相对较小;T模式有限宽度土体主动滑裂面呈现为“多折线”特征,根据滑裂角相似性可分为以移动挡墙、固定挡墙为起点发展的滑裂面;RB模式有限宽度主动滑裂面起点为墙踵上部,RT模式起点为墙踵,均延伸至固定挡墙中部;T模式、RT模式有限宽度土体水平和垂直位移可观察到明显的土拱特征,土拱边缘即为滑裂面。

关键词: 模型试验, 有限宽度土体, 主动变位模式, 滑裂面,

Abstract: The characteristics of the slip surface of the soil are highly important for the calculation of earth pressure. In order to study the characteristics of the limited width soil active slip surface behind the rigid wall, laboratory model tests were carried out using non-cohesive sand, the images of soil during the test were collected and analyzed by digital image correlation method, the shear strain and displacement of soil are obtained, and the translation (T-mode) and rotation around the bottom of the wall are analyzed. The research results show that the critical aspect ratio of active soil with limited width is similar in T mode and RB mode, while in RT mode, the critical aspect ratio is relatively small; the active sliding surface of the soil with limited width in T mode presents the characteristic of "multi-refraction lines". According to the similarity of the sliding angle, it can be divided into the slip surface developed from the mobile retaining wall and the fixed retaining wall, the starting point of the active slip surface of limited-width soil in RB mode is the upper part of the wall heel, and the starting point of the RT mode is the wall heel, both of which extend to the middle of the fixed retaining wall. Obvious soil arch characteristics can be observed in the horizontal and vertical displacement of soil with limited width in T mode and RT mode, and the edge of soil arch is the sliding surface.

Key words: model experiment, soil of limited width, active displacement mode, slip surface, sand

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[1] 林丹彤, 胡黎明. 多孔介质中磷负载纳米铁运动特性的模型试验[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 337-344.
[2] 肖瑶, 邓华锋, 李建林, 程雷, 朱文羲. 海水环境下巴氏芽孢杆菌驯化 及钙质砂固化效果研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 395-404.
[3] 田佳丽, 王惠民, 刘星星, 向雷, 盛金昌, 罗玉龙, 詹美礼. 考虑不同尺度孔隙压缩敏感性的 砂岩渗透特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 405-415.
[4] 雷华阳, 张文振, 冯双喜, 霍海峰, . 水汽补给下砂土水分迁移规律及冻胀特性研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 1-14.
[5] 周光新, 盛谦, 崔臻, 王天强, 马亚丽娜, 付兴伟, . 走滑断层错动影响下跨活断层铰接隧洞 破坏机制模型试验[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 37-50.
[6] 肖飞, 孔令伟, 刘观仕, 冯衡, 董义义, 曾二贤, . 中密风积沙地层金属装配式基础抗拔模型试 验与承载力改进计算方法[J]. 岩土力学, 2022, 43(1): 65-75.
[7] 尹小卡, 杜思义, 王涛涛. 砂土液化与水泥粉煤灰碎石桩施工参数 关系的试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2518-2524.
[8] 冷先伦, 王川, 庞荣, 盛谦, . 透明胶结土材料强度特性的试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2059-2068.
[9] 苗胜军, 王辉, 杨鹏锦, 王亚欣, . 近疲劳强度循环荷载对泥质石英粉砂岩 力学特性影响研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2109-2119.
[10] 吴慧明, 赵子荣, 林小飞, 史建乾, 龚晓南, . 主动排水固结法气举降水效应模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2151-2159.
[11] 李元海, 刘德柱, 杨硕, 孔骏, . 深部复合地层TBM隧道围岩应力与变形 规律模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1783-1793.
[12] 林伟岸, 江文豪, 詹良通. 考虑真空加载过程及堆载随时间变化下 砂井地基的普遍固结解析解[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1828-1838.
[13] 王崇宇, 刘晓平, 张家强, 曹周红, . 刚性墙后有限宽度土体被动滑裂面特征试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1839-1849.
[14] 万志辉, 戴国亮, 龚维明, 高鲁超, . 海水环境下钙质砂水泥土加固体的 微观侵蚀机制试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1871-1882.
[15] 董青, 周正华, 苏杰, 李小军, 郝冰, . 基于对数动骨架的可考虑液化大变形本构[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1903-1910.
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[1] 刘豆豆,陈卫忠,杨建平,谭贤君,周喜德. 脆性岩石卸围压强度特性试验研究[J]. , 2009, 30(9): 2588 -2594 .
[2] 王桂尧,李 斌,罗 军,付宏渊. 粉土基质吸力的新型量测装置与土-水特征研究[J]. , 2010, 31(11): 3678 -3682 .
[3] 王志萍,胡敏云,夏玲涛. 垃圾填土压缩特性的室内试验研究[J]. , 2009, 30(6): 1681 -1686 .
[4] 贾 强,应惠清,张 鑫. 锚杆静压桩技术在既有建筑物增设地下空间中的应用[J]. , 2009, 30(7): 2053 -2057 .
[5] 路军富,王明年,贾媛媛,喻 渝,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道二次衬砌施作时机研究[J]. , 2011, 32(3): 843 -848 .
[6] 方 焘 ,刘新荣 ,耿大新 ,罗 照 ,纪孝团 ,郑明新 . 大直径变径桩竖向承载特性模型试验研究(I)[J]. , 2012, 33(10): 2947 -2952 .
[7] 胡万雨 ,陈向浩 ,林 江 ,况磊强 . 瀑布沟水电站砾石土心墙初次蓄水期原位钻孔渗流试验研究[J]. , 2013, 34(5): 1259 -1263 .
[8] 朱 星 ,许 强 ,汤明高 ,付小敏 ,周建斌 . 典型岩石破裂产生次声波试验研究[J]. , 2013, 34(5): 1306 -1312 .
[9] 彭 翀 ,张宗亮 ,张丙印 ,袁友仁 . 高土石坝裂缝分析的变形倾度有限元法及其应用[J]. , 2013, 34(5): 1453 -1458 .
[10] 黄 诚,杨春和,吕 涛. 岩土力学数值模拟结果的概率评估方法研究[J]. , 2008, 29(3): 727 -733 .