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基于粒子图像测速技术的节状地下连续墙变形特性与破坏模式研究

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节状地下连续墙(简称节状墙)是一种新型的地基基础形式,具备良好的工程特性,相对于传统地下连续墙而言,由于节部的存在,其抗拔承载力得到了有效地提升.目前,节状墙的应用及研究尚处于起步阶段,其变形特性与破坏模式亟待摸清.通过室内模型试验辅以粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术对节状墙基础竖向受拉下的位移和破坏形态开展了分析,研究结果表明:端部与中部节的设置扩大了深部与浅部土体的影响范围,多部节的设置相对于单部节有利于调动更广范围的土体.节状墙的破坏模式包括垂直滑移面、倒金字塔状或正切曲线和花瓶状曲线(即曲线滑移面)相连接的滑移面.总体而言,与抗拔桩相比,节状墙的抗拔破坏面受到节部数量和位置的影响而表现为复合型,且部分滑移面的走向与土体内摩擦角有关.
Deformation characteristics and failure modes of nodular diaphragm walls based on particle image velocimetry technology
Nodular diaphragm wall(NDW)is a novel foundation type with favorable engineering characteristics.In contrast to traditional diaphragm walls,the vertical bearing capacity of NDW is significantly enhanced by the existence of nodular sections.Currently,the application and research of NDW are limited,and further clarification is needed regarding its deformation properties and failure modes.This study employs particle image velocimetry(PIV)technology to analyze the displacement and failure mechanisms of the foundation under vertical uplift.The findings indicate that positioning end and middle nodular sections extend the influence range to both deep and shallow soil layers,while multiple nodular sections facilitate in mobilizing broader spectrum of soil.The failure pattens of NDW involve interconnected sliding planes,including vertical sliding planes,inverted pyramid-shaped,or tangent curves,and vase-shaped curves(referred to as curve sliding planes).Overall,compared to pile foundations,the failure surfaces of the retaining wall exhibit complexity,influenced by the number and arrangement of sections,with certain sliding plane orientations correlated with the soil's internal friction angle.

nodular diaphragm wallparticle image velocimetry(PIV)technologydeformation and failure modenodular partmodel test

吴九江、肖琳、王丽娟、张祎

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西南科技大学土木工程与建筑学院,四川绵阳 621010

西安大略大学岩土工程研究中心,加拿大伦敦

成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都 610059

节状地下连续墙 粒子图像测速技术 变形与破坏模式 节部 模型试验

国家自然科学基金项目国家科技部外专项目四川省自然科学基金四川省住房城乡建设领域科技创新课题工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金

42007247DL2023036001L2022NSFSC1151SCJSKJ2022-0920kfgk08

2024

10.16285/j.rsm.2023.1559

岩土力学
中国科学院武汉岩土力学研究所

岩土力学

CSTPCD北大核心
影响因子：1.614
ISSN：1000-7598
年,卷(期)：2024.45(9)