Численное моделирование влажностных деформаций армированной насыпи с учетом гидро-механического взаимодействия ненасыщенного грунта

WU Hao ,  

LUAN Xiaohan ,  

ZENG Changxian ,  

ZHENG Junjie ,  

ZHENG Yewei ,  

摘要

Засыпка насыпи обычно находится в ненасыщенном состоянии, проникновение дождевой воды вызывает увлажнение ненасыщенного грунта, что приводит к деформациям и, как следствие, к деформациям откосов насыпи. Геосинтетические материалы обладают высокой прочностью на растяжение, что способствует уменьшению деформаций насыпи и повышению её устойчивости. Предложена конститутивная модель, учитывающая гидро-механическое взаимодействие ненасыщенного грунта, осуществлена дополнительная разработка и интеграция в программу конечных разностей FLAC, проведена верификация модели на основе данных трехосных испытаний с различными путями нагружения и увлажнения. Используя верифицированную конститутивную модель ненасыщенного грунта, смоделирована насыпаемая засыпка для изучения поведения влажностных деформаций армированной насыпи в условиях дождевого увлажнения, а также сравнительное исследование влияния армирующих материалов на влажностные деформации насыпи. Результаты показывают: армирующие материалы практически не влияют на неармированные участки, но эффективно снижают объемную и сдвиговую деформации в армированных элементах грунта. Армирование практически не влияет на оседание верхней поверхности неармированной зоны около центральной линии насыпи, но эффективно уменьшает оседание на обочинах и боковое смещение откосов насыпи. Чем длиннее армирующий материал, тем лучше он снижает оседание верхней поверхности и боковые смещения откосов, при этом потенциальная разрушительная поверхность внутри насыпи находится дальше от склона.

关键词

ненасыщенный грунт; гидро-механическое взаимодействие; конститутивная модель; влажностные деформации; проникновение дождевой воды; армированная насыпь

阅读全文