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什么是擋土墻?最全解讀!
山坡擋土墻:設置在路塹或路堤上方,用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡
浸水擋土墻:沿河路堤,在傍水的一側設置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施
2.按照擋土墻的結構形式劃分,我們一般將擋土墻分為以下幾種類型(這里只涉及幾種常見的擋土墻):
重力式擋土墻:是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結構簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖(如下圖):
薄壁式擋土墻:包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種;一般墻高6m以內采用懸臂式,6m以上采用扶壁式
懸臂式擋土墻:是由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:
扶壁式擋土墻:當擋土墻的墻高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8-1.0m,設置一道扶壁
錨定式擋土墻:包括錨桿式和錨定板式兩種
錨桿式擋土墻:是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中
定板式擋土墻:是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
展開 史上最全擋土墻設計解讀!
浸水擋土墻:
沿河路堤,在傍水的一側設置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。
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按擋土墻結構形式劃分(這里只涉及幾種常見擋土墻)
重力式擋土墻:
是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結構簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖(如下圖):
薄壁式擋土墻:
包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種;一般墻高6m以內采用懸臂式,6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻:
是由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:
◆ 扶壁式擋土墻:
當擋土墻的墻高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8~1.0m,設置一道扶壁。
錨定式擋土墻:
包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻:
是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
◆ 定板式擋土墻:
是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
加筋土擋土墻:
是在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達到穩定土體的目的。由面板、拉筋組成,依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體。
展開 各種擋土墻構造與施工最全解讀!看了你才真正了解!
路堤擋土墻:設置在高填土路提或陡坡路堤的下方,可以防止路堤邊坡或路堤沿基底滑動,同時可以收縮路堤坡腳,減少填方數量,減少拆遷和占地面積。
山坡擋土墻:設置在路塹或路堤上方,用于支撐山坡上可能坍滑的覆蓋層、破碎巖層或山體滑坡。
浸水擋土墻:沿河路堤,在傍水的一側設置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。
▉ 按照擋土墻的結構形式劃分(這里只涉及幾種常見的擋土墻):
重力式擋土墻:是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結構簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖(如下圖):
薄壁式擋土墻:包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種;一般墻高6m以內采用懸臂式,6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻:是由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:
◆ 扶壁式擋土墻:當擋土墻的墻高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8~1.0m,設置一道扶壁。
錨定式擋土墻:包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻:是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
展開 各種擋土墻構造與施工最全解讀!看了你才真正了解!
浸水擋土墻:沿河路堤,在傍水的一側設置擋土墻,可以防止水流對路基的沖刷和侵蝕,也是減少壓縮河床的有效措施。
▉ 按照擋土墻的結構形式劃分(這里只涉及幾種常見的擋土墻):
重力式擋土墻:是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩定。它是我國目前常用的一種擋土墻。
常見的重力式擋土墻高度一般在5~6 m以下,大多采用結構簡單的梯形截面形式,對于超高重力式擋土墻(一般指6m以上的擋墻)即有半重力式、衡重力式等多種形式。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為以下幾種類型(如下圖):
重力式擋土墻和懸臂式擋土墻的示意圖(如下圖):
薄壁式擋土墻:包括懸臂式擋土墻和扶壁式擋土墻兩種;一般墻高6m以內采用懸臂式,6m以上采用扶壁式。
◆ 懸臂式擋土墻:是由立板(墻面板)和底板(墻趾板和墻踵板)兩部分組成,一般形式為如下圖所示:
◆ 扶壁式擋土墻:當擋土墻的墻高h>10m時,為了增加懸臂的抗彎剛度,沿墻長縱向每隔0.8~1.0m,設置一道扶壁。
錨定式擋土墻:包括錨桿式和錨定板式兩種
◆ 錨桿式擋土墻:是由預制的鋼筋混凝土立柱、擋土板構成墻面,與水平或傾斜的鋼錨桿聯合組成。錨桿的一端與立柱連接,另一端被錨固在山坡深處的穩定巖層或土層中。
◆ 定板式擋土墻:是由鋼筋混凝土墻面、鋼拉桿、錨走板以及其間的填土共同形成的一種組合擋土結構。
加筋土擋土墻:是在土中加入拉筋,利用拉筋與土之間的摩擦作用,改善土體的變形條件和提高土體的工程特性,從而達到穩定土體的目的。由面板、拉筋組成,依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體。
展開 
七種常用擋土墻施工技術介紹,你該學習了!
整理:筑龍巖土
重力式擋土墻
重力式擋土墻,指的是依靠墻身自重抵抗土體側壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預制塊作為砌體,或采用片石混凝土、混凝土進行整體澆筑。
半重力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成,一般都做成簡單的梯形。
它的優點是就地取材,施工方便,經濟效果好。所以,重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應用。
重力式擋土墻可根據其墻背的坡度分為仰斜、俯斜、直立三種類型。
1.按土壓力理論,仰斜墻背的主動土壓力最小,而俯斜墻背的主動土壓力最大,垂直墻背位于兩者之間。
2.如擋土墻修建時需要開挖,因仰斜墻背可與開挖的臨時邊坡相結合,而俯斜墻背后需要回填土,因此,對于支擋挖方工程的邊坡,以仰斜墻背為好。反之,如果是填方工程,則宜用俯斜墻背或垂直墻背,以便填土易夯實。在個別情況下,為減小土壓力,采用仰斜墻也是可行的,但應注意墻背附近的回填土質量。
3.當墻前原有地形比較平坦,用仰斜墻比較合理;若原有地形較陡,用仰斜墻會使墻身增高很多,此時宜采用垂直墻或俯斜墻。
展開 在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側壓力
在Abaqus軟件中計算礫石床對混凝土擋土墻的側壓力
在下圖中,您可以看到一個高度為3米的沙丘,由一個混凝土擋土墻固定。在這個例子中,挖掘面上施加了7千帕的頂部壓力。
為了解決這個問題,使用了兩個分析步,在第一步施加了載荷的重量和壓力,第二步是混凝土擋土墻的位移。
這是從Sample Glenn的第7章的例子3中選擇并用Abaqus軟件編寫的。在這個例子中,我們將Abacus軟件的結果與Sam Helleny的書的結果進行了比較。
在下圖中,您可以看到執行器故障期間凹痕處塑性應變的分布。
該任務的目的是在三種條件下獲得側壓力
第一模式:
靜止土壓力
當擋土墻無法向后移動或朝向溝渠移動時,土壤上的壓力仍然存在。
在這個問題的模擬的第一部分中,我們使用Abaqus軟件計算下降狀態下土壤的相鄰側向載荷,并將其與Sam 與Helewani的書的答案進行比較。
在下圖中,您可以看到樣本簿中找到的停滯狀態的并排副作用圖
在下圖中,您可以看到從Abaqus軟件獲得的基臺側波動圖
第二種模式
土壓力或主動土壓力
當擋土墻具有向后移動并遠離土壤背面的能力時,就會發生土壤壓力。
在這個問題的模擬的第二部分中,我們使用Abacus軟件計算土壤抑制器的超導性,并將其與Sam Helleny的書的結果進行比較。
展開 有限元模擬重力式擋土墻,支擋結構仿真系列(一)
有限元模擬重力式擋土墻,支擋結構仿真系列(一)
模型概況
支擋結構型式:混凝土重力式擋土墻
墻背摩擦條件:光滑
墻背直立
模擬的目標
1、墻后土體的靜止土壓力、主動土壓力
2、墻后土體的極限平衡狀態
模型的注意事項
1、模擬墻后土體主動土壓力時,擋土墻繞 A 點逆時針轉動
2、定義墻背與土體之間的“光滑接觸面”
(接觸面的詳細設置方法,請移步 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441740 )
有限元模型
靜止土壓力
墻背位移趨近于 0,得到墻后土體的靜止土壓力
墻背位移曲線
土體靜止土壓力曲線
主動土壓力
完全約束 A 點,以 A 點為原點,墻背為 R 軸,建立極坐標系,定義 B 點發生周向位移 0.003m(墻高的 0.1%)
擋土墻繞 A 點逆時針轉動,擋土墻的位移矢圖
主動土壓力曲線
土體在極限平衡狀態下的塑性應變
展開 擋土墻邊坡支護效果的有限元數值模擬 ¥59
重力式擋土墻是中小型邊坡支護的首選方案。做重力式擋土墻設計時,一般要進行抗滑、抗傾覆和地基承載力驗算。其中非常重要的一點是求解作用在擋土墻上的土壓力。計算土壓力的理論很多,經典的有朗肯土壓力理論,庫倫土壓力理論,它們各自有不同的理論假設(此處不再贅述)。由于多方面的理論假設,使得計算的土壓力以及破壞面與實際情況存在一定的偏差。為此,新君采用有限元來計算擋墻的支護效果。
邊坡及擋墻設計剖面如圖1,擋墻高6米。通過強度折減計算,擋墻加固后的邊坡穩定性大概在1.08(本次計算坡頂荷載做了一定的放大,實際沒有這么大)。圖2/3/4分別為經強度折減后處于極限狀態時,邊坡的位移、水平應力和塑性應變。破壞面基本是從墻踵到荷載右下角連成的平面。在墻趾處也發生了較大變形,墻地面有發生滑移的跡象。另外,在墻背頂部一定深度范圍內,形成拉張裂縫,這與朗肯粘性土壓力理論比較吻合。此外,從水平應力來看,墻背最大應力基本集中在距離擋墻底部三分之一擋墻高度處,這也跟朗肯和庫倫土壓力理論較為一致。總體來看,在圖1這種情況下,該擋墻方案似乎存在安全隱患。
下期爭取綜合對比一下朗肯、庫倫土壓力理論計算結果,理正擋土墻驗算結果,有限元擋墻模擬結果,看看平常工程設計中常用的理論或工具,是否存在較大偏差,哪種驗算方法更科學合理、貼近實際。
圖1 擋土墻邊坡支護方案
圖2 強度折減后的位移云圖
圖3 強度折減后的水平應力
圖4 強度折減后的塑性應變
圖5 坡肩水平位移隨折減系數變化
展開 ABAQUS 巖土仿真,擋墻與填土接觸面設置 ¥1.25
本文是在《有限元模擬重力式擋土墻,支擋結構仿真系列(一)》的基礎上(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610),介紹擋土墻“墻背-填土”接觸面的設置方法。
模型的尺寸、材料參數、及說明,請移步(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441610)。
收費部分提供1個視頻和兩個壓縮包:
1、提供的視頻是演示“墻背-填土”接觸面設置過程的。
2、“接觸面,及后面步驟都沒有設置.rar ”壓縮包是專門為本文準備的。解壓后的模型“接觸面”之前的步驟都已經設置完畢,剩下接觸面及后面步驟沒有設置,留給感興趣的朋友對照視頻來練習設置接觸面。
3、“完整.rar ”壓縮包包含完整的擋土墻仿真過程。
如有疑問請直接留言、或者私信,會在第一時間進行回復。謝謝!
展開 abaqus python 面向對象二次開發—— geogrid 加筋土擋墻插件(正式版) ¥10
nagivator=course)
在 geogrid 加筋土擋墻插件開發期間,寫了多個帖子、錄制了多個視頻,對插件的功能、腳本編譯方法進行了介紹。
現在 geogrid 已經可以實現墻面各種傾角、任意加筋長度組合的加筋土擋墻建模功能。插件可以在 GUI 界面和命令行使用。
geogird 既是一個用來演示“面向對象”abaqus python 二次開發的例子,也是直接能用來分析真實擋土墻的插件。
如果,大家希望通過我發布的視頻內容入門面向對象”abaqus python 二次開發。強烈建議下載源文件進行實際操作,在下一次進行代碼精講視頻發布時有一個鋪墊,同時帶著問題來看代碼精講的視頻。在后面代碼精講視頻里面,會逐步提供未編譯的 python 腳本源代碼。
如果用到 geogrid 進行實際擋土墻的分析,那歡迎反饋你們的工程需求,我將免費添加相應功能。在插件的功能不斷豐富的同時,錄制更多免費視頻 讓大家對插件的維護、版本迭代、升級、代碼重構,有貼近實戰的了解。
在跟隨 geogrid 插件開發之路上,你會掌握如何擺脫現在的面向過程思維,從軟件工程的角度創造出一款屬于自己的接口豐富、功能完備、準商業級的前(后)處理插件。
插件更新、維護:
付費下載后,請在評論區留下郵箱,插件更新或維護之后會通過郵件方式發送新版本。
加入qq群(280631123),對軟件使用的問題可以在群里交流。
插件需求征集:
在下方留言里,留下你想要的插件。我先收集插件需求,針對排在前幾名的,進行投票,最后進行插件開發。在開發過程中,錄制免費學習視頻供大家參考學習。
展開 有限元模擬加筋土擋墻,支擋結構仿真系列(二)
有限元模擬加筋土擋墻,支擋結構仿真系列(二)
模型概況
支擋結構型式:滿鋪包裹式加筋土擋墻
墻面傾角:90度
加筋材料厚度:0.003 m
筋材鋪設長度:2 m
每層加筋體厚度:0.3 m
擋墻高度:3 m
有限元模型長度:5 m
模擬目標:
1、 潛在破裂面
2、 應力場和位移場
模型的注意事項
1、暫未考慮擋土墻的分層施工情況
2、筋土界面采用 Embedded region 約束
3、用桿單元模擬加筋材料
4、簡化為平面應變問題。邊界條件:底邊約束 x、y 方向位移,右側約束 x 方向位移。
5、加筋體采用 T2D2 二節點桿單元,土體采用 CPE4 單元
6、加筋材料采用線彈性本構模型,土體彈性階段采用線彈性本構模型,塑性階段采用莫爾庫倫本構模型。
7、本例提供用 python 語言開發的全流程參數化建模模塊
(詳細介紹 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859)
有限元模型
用桿單元模擬加筋材料,需要在設置材料和截面特性時,執行以下操作:
(1)設置材料屬性時,在 Edit Material 對話框中勾選 No compression 選項。該操作使得加筋材料不能承受壓應力。
(2)設置截面屬性時,在 Creat Section 對話框中,選擇 Category 為 Beam,在 Type 中選擇 Truss。
塑性應變分布
位移云圖
豎向應力云圖
采用二次開發的全參數建模工具,秒算各種情況!
展開 
ABAQUS加筋擋土墻數值模擬?
abaqus中,加筋擋土墻實體結構怎么設置筋帶連接?接觸怎么選擇?是裝配?還是。。。?
土工合成材料加固擋土墻(Geosynthetic Reinforced Retaining Wall)
1 引言
在《土釘支護的邊坡穩定性(Stability of Slope Reinforced with Soil Nails)》中曾經提到,HYRCAN目前提供了5種支護型式:End Anchored, Grouted Tieback, Soil Nail, GeoTextile, Pile。這個筆記討論了使用GeoTextile支護擋土墻的計算過程。
GeoTextile支護類型可用于模擬各種類型的邊坡加固,例如網(meshes)、網格(grids)、條帶(strips)等。這類支撐系統通常被稱作土工織物或土工布、土工格柵、土工合成材料等。
2 問題陳述
該擋土墻擬使用9m長的土工合成材料進行支護,地基土有兩層,上層為回填土(Backfill), 下層為冰川沉積土(Glacial till, 加拿大北部地區典型的土層),支護區域單獨劃為一種材料。
地層的物理力學屬性如下所示。
3 HYRCAN計算
根據上面的問題陳述依次設置外部邊界,材料邊界,材料屬性,指定屬性。
展開 分層填筑加筋土擋墻,Abaqus 巖土仿真
本文配套視頻,請點擊 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13449
分層填筑加筋土擋墻,Abaqus 巖土仿真
前文回顧
在《有限元模擬加筋土擋墻,支擋結構仿真系列(二)》一文中(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442137),使用 abaqus 有限元模擬了滿鋪包裹式加筋土擋墻的潛在破裂面、應力場和位移場。但算例中自重荷載是一次性施加的,并未考慮擋墻“分層填筑”的實際情況。
geogrid 前處理插件
本文借助 geogrid 加筋土擋墻前處理插件(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/441859),輕易實現了10層填土的“分層填筑”前處理過程。
對于多層加筋土的分層填筑模擬是十分繁瑣的,比如:需要對建立多個“筋土界面”;使用生死單元時需要定義多個筋土集合;定義多個分析步并逐個進行“單元生死”的設置;為每層土定義自重荷載并設置生效時刻。大量的重復操作既容易出錯,又耗費時間。如果需要進行多次試算,效率極低!
以下是部分設置的截圖,可以直觀的感受到設置的繁瑣程度。但是在 geogrid 前處理插件中,只需要在命令欄輸入幾條命令就能完成所有的前處理工作,效率得到極大提高,而且避免了操作的失誤。
加筋體內塑性應變的發展過程(3層~10層)
以下是重力一次性施加的情況(墻面傾向左側):
可見,分層填筑時,加筋土內的塑性應變發展得慢一些。
墻身位移云圖對比
分層填筑得到的墻身位移云圖如下,最大位移為 15.9mm。(擋墻底邊約束了x、y方向位移)
可見,分層填筑模擬得到的墻身變形更符合實際情況。
下面是自重荷載一次性施加的位移云圖,最大位移為 21.4 mm。
展開 加筋土擋墻建模,“面向對象”ABAQUS PYTHON 二次開發
加筋土擋墻 python 面向對象建模工具(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442169)
加筋土擋墻算例(https://www.yqgqt.org.cn/content/post/442137)
python 腳本編譯成 .pyc ,手把手演示教程(https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c13427)