基于鄧肯-張模型的垃圾土強度特性及邊坡穩(wěn)定性研究.pdf

1、衛(wèi)生填埋法是目前我國處理城市垃圾的主要方法之一。隨著我國經(jīng)濟迅速增長和城市化水平進程加快，垃圾填埋場的規(guī)模逐年擴大，填埋場的庫容量不斷地增大，對垃圾填埋場的設計要求越來越高。由于對垃圾土的強度特性認識不足，國內(nèi)外發(fā)生了不少垃圾填埋場邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，造成了極為嚴重的二次污染，給周邊環(huán)境和居民帶來了災難性的后果。本文對城市垃圾土的強度特性進行了試驗研究，通過有限元軟件ABAQUS提供的用戶材料子程序UMAT接口進行了Duncan-Chang本

2、構模型的二次開發(fā)，并在垃圾土邊坡穩(wěn)定性分析中得到了應用。
　　本文考慮到有機物降解對垃圾土強度特性的影響，根據(jù)南昌市垃圾土的組分進行室內(nèi)配制土樣，然后放入自制降解反應器中降解，降解一段時間后將垃圾土樣取出進行了三軸壓縮試驗。試驗結果表明：隨著有機物的降解，垃圾土的粘聚力逐漸減少，而摩擦角變化不大；垃圾土的應力—應變關系曲線與Duncan-Chang雙曲線本構模型較為相似，并隨著圍壓的增大，其切線模量不斷增大；該試驗得到了Dunca

3、n-Chang本構模型八個參數(shù)常量，為Duncan-Chang本構模型應用于垃圾土的三軸試驗數(shù)值模擬和邊坡穩(wěn)定性分析提供了參考。
　　ABAQUS軟件功能強大，具有良好的開發(fā)性。本文利用該軟件提供的用戶材料子程序UMAT接口進行了Duncan-Chang本構模型的二次開發(fā)，并且給出了Duncan-Chang本構模型二次開發(fā)的思路和方法，特別對固結壓力的確定，加卸載的判斷和初始應力場等關鍵問題做了說明，為同類模型的二次開發(fā)提供了借鑒

4、。數(shù)值驗證表明：在一定圍壓和變形范圍內(nèi)三軸試驗數(shù)值模擬計算結果與試驗數(shù)據(jù)較為一致，該Duncan-Chang模型子程序可以應用于垃圾土分析的工程實際。
　　本文應用有限元軟件ABAQUS平臺二次開發(fā)的Duncan-Chang本構模型的E-B模式對某均質垃圾土邊坡進行了分析。計算結果表明：前坡上部分發(fā)生了較小的側向位移，下部分發(fā)生了較大的側向位移，并且側向應變最大達到了7.76％，而極限平衡法是建立在靜力平衡條件的基礎上，計算的安全