0 引言

近年来，随着人们环保意识的加强，越来越多的生态型护坡被用于水利工程[1-5]，它们可全面解决挡土、反滤、排水、生态、景观、防护、耐久、人性化等许多在结构上互为制约、对立的难题，是一种有效防止水侵蚀堤坝岸坡土壤的防治系统，使河道护坡具有更坚固稳定的防护作用。但是这些只能运用在斜坡和河提上，而大部分河提和河面几乎都是成90°角，这些生态护坡的适用范围受到了很大的局限。

ACCF通过椎体次全切除，直接切除骨化物，从而达到脊髓直接减压的目的。手术效果较为确切，有利于维持及重建颈椎的稳定性。Fujimori等［25］通过对27例椎管狭窄率＞ 60%的OPLL患者进行≥2年的随访，结果显示，术前JOA评分平均为9.3分，末次随访时为12.4分，平均恢复率为53%。Kim等［26］认为对椎管狭窄率≥60%或在MRI上存在脊髓高信号的患者，采用ACCF治疗预后良好。

因此，竖铰接式生态直挡墙护坡结构（图1）作为一种新型柔性挡墙结构体系应运而生，它将生态护坡和维护工程安全二者有机结合在一起，墙面体内部通过铰接扣和纤维棒或销钉连接，连接器的加设使得上下层砌块共同作用形成高强度的稳定结构。生态直挡墙结构具有透水不透土的特点，从而实现了生态学上的易于植物生长性和工程学上的力学稳定性。它克服了传统的条石、干砌块石、现浇混凝土等重力式挡土结构体积大、对地基承载力要求高、外观呆板等缺点。该结构外观漂亮、柔性好，对地基承载力要求低，工厂生产、现场安装，具有很好的生态效应，近十余年来在美国、澳大利亚、欧洲广泛流行，其广泛用于园林景观、高速公路、立交桥护坡、小区水岸等。

  

图1 竖铰接式生态直挡墙构造

图2为南京市溧水区经济河综合整治工程中生态直挡墙的具体应用。可以看出，整片挡墙是由很多个砌块堆放而成，能够在工厂预制单个砌块，直接运到工程现场拼接施工，不但能节省工期和预算，而且美观、耐久，利于环保，更能重复利用，节约资源，如有必要，还可以在砌块中种植植物，利用活性植物与工程材料的组合，在坡面上构建一个具有生长能力的功能系统，增加边坡稳定以达到护坡和美化自然环境目的。

综上所述，TLR4及TNF-α可能在慢性支气管炎的进程中起炎症损伤作用，苗药杆努尽烟可通过影响其表达水平，抑制气道炎症。

  

图2 竖铰接式生生态直挡墙的具体应用

采用摩尔库伦本构模拟土壤性质，内摩擦角20°，粘聚力10 kPa，为了能更明显看出直挡墙的破坏机理，在土层顶部逐级施加10 kPa的均布荷载。混凝土砌块采用线弹性本构，而纤维棒采用玻璃材质属性，E=75 Gpa，μ=0.25，ρ=2600 kg/m3，并采用Drucker-Prager损伤本构定义纤维棒的断裂准则属性，σmax=40 MPa，GI=1.5 N/mm，GII=GIII=1 N/mm。

竖铰接式生态直挡墙一般用于中小河流或农村灌溉沟渠的边坡稳定，土坡不高，土压力较小，因此挡土墙直接滑移或倾覆的可能性较低。主要的破坏形式是相邻砌块之间的错动形成的位移，对纤维棒造成剪力。随着剪力逐渐增大直到超过纤维棒的抗剪强度造成纤维棒折断，砌块之间失去连接整体性下降，最后砌块逐个掉落导致土坡无支护而失稳。

1 三维有限元数值建模及分析

图3为砌块及纤维棒有限元模型图。中间的方孔在实际工程中为填土及植物，在数值模型中忽略植被效应，并将填土自重转化为均布荷载，以减少计算量。4个留孔为纤维棒位置，纤维棒长度为2个砌块高度，上下砌块通过纤维棒相连，并且采用错砌形式，一是可以使墙后土体保持轻微倾斜减小土压力；二是可以避免纤维棒过长从而抗弯及抗剪性能不足的缺点。

因此，改良竖铰接式生态直挡墙的关键方法是提高纤维棒的抗剪强度或减小其受的剪力。可采用碳纤维棒或销钉代替玻璃纤维棒。

11月19日，中国银保监会发布2018年三季度银行业主要监管指标数据。数据显示，今年三季度末，商业银行不良贷款余额2．03万亿元，较上季末增加751亿元；商业银行不良贷款率1．87%，较上季末上升0．01个百分点。

综上，特洛细胞存在于ApoE-/-小鼠的心脏、肝脏和肾脏内，在特定的区域内形成明显的网状结构，且因不同的组织结构表达不同的生物免疫学指标。由于本研究重点在于应用不同的免疫组织化学方法对特洛细胞进行研究，因生物标记物的不全面而难以全面地推测特洛细胞可能存在的功能，在接下来的研究中，需要增加免疫荧光、蛋白组学和光学透视电镜，甚至基因测序等不同实验方法综合性地对特洛细胞进行研究，明确其在特殊实验动物体内真正的调节功能。

  

图3 砌块及纤维棒有限元模型网格图

  

图4 土坡-竖铰接式生态直挡墙有限元模型

但是，竖铰接式直挡墙的应用是套用传统加筋土挡墙的设计方法，虽取得了不少经验，但是相应理论研究严重滞后，对生态型加筋土挡墙的工作机理、破坏机理、稳定性分析缺乏深入的研究；对于如何将支挡结构的稳定性与植被防护有机结合，形成有效的综合防护体系的研究正在逐步地受到重视，而相应的设计理论方法和施工技术体系的研究尚处于起步阶段，工程应用缺乏必要的理论依据和规范指导。

2 有限元计算结果分析

2.1 土坡失稳分析

图6为直挡墙失稳云图。一般重力式挡土墙的破坏方式为整体滑移或倾覆，有时是墙身强度不足而破坏。但竖铰接式生态直挡墙的破坏形式则比较特殊。可以看出：最上层的砌块已脱离直挡墙，而其他几层砌块（除最下面一层位移已被约束）也背离土体位移。前文已介绍，上下相邻砌块之间是用纤维棒连接，砌块仍然在土压力作用下产生位移甚至脱离直挡墙的原因只能是纤维棒未能发挥作用，因此接来下对纤维棒进行受力分析。

  

图5 土体结果云图

2.2 直挡墙失稳分析

图5是墙后土体的塑形应变云图和位移趋势云图。可以发现，土坡的位移趋势为突破下角。塑形应变其实为土坡的滑动面，土坡高度只有1 m，因此未形成整体滑动面。这2个图清楚地表明了土坡失稳的过程，即一开始是土坡坡脚出现屈服，然后向上延伸，直到出现塑性区的贯通现象，即滑动面位置，呈大致的圆弧状，并且通过坡角点。

2.3 纤维棒受力分析

图7为纤维棒应力及变形云图。当上层砌块在土压力作用下产生的位移大于下层砌块的位移，相当于在连接两者的纤维棒的中间施加了剪力，纤维棒在上下相邻砌块处出现应力集中，当剪力逐渐增加直到超过纤维棒的极限抗剪强度时，纤维棒被剪断。

2.4 竖铰接式生态直挡墙破坏机理分析

  

图6 直挡墙失稳云图

  

图7 纤维棒应力及变形云图

本文以Abaqus有限元软件为计算平台，建立了土坡-竖铰接式生态直挡墙有限元模型。分析了生态直挡墙及纤维棒的水平位移、剪力以及墙后土体的变形和应力分布规律，对竖铰接式生态直挡墙的破坏失稳机理进行了深入研究，为实际工程的应用提供参考和依据。

图4为土坡-竖铰接式生态直挡墙有限元模型图，通过墙体砌块逐层退台，使砌块与墙后填土形成整体结构，共5层砌块，总高度1 m。由于相邻2层砌块采用错砌形式，最边缘处为阶梯形状并且在土坡之外。但由于实际工程中的土坡长度远大于土坡之外砌块长度，因此这部分砌块长度可以忽略不计。但有限元建模时，限于计算机性能和计算时间的限制，土坡长度不可能无限长，本文土坡2个方向的长度均为1 m，均约束侧向位移，与实际情况相符。相邻砌块法向采用硬接触，切向采用罚函数摩擦接触，砌块与纤维棒之间采用绑定约束。从图1可以看出，直挡墙底部有1个混凝土基础，前端向上凸起，其作用是约束最底层砌块的位移，减小直挡墙滑移和倾覆的风险。在本文的数值模拟中，为减小计算量，并未建立混凝土基础模型，而采用了对底层砌块进行位移约束的方法，但二者的效果是一样的。在实际工程中，为了能更好地护坡，还会采用土工格栅，但本文仅是研究破坏机理而不是指导实际工程，因此忽略。

除此之外，不应完全由纤维棒承受剪力，应加强相邻砌块之间的摩擦力，例如可以将砌块表面做得凹凸不平以增加相互摩擦，或者在砌块边缘做成类似木结构的榫卯连接，使得砌块与纤维棒共同承受剪力，以防止纤维棒断裂导致直挡墙失稳。

3)0.6mm渗层刀片不论是在渗层厚度、组织硬度，还是在组织硬度梯度等方面，都介于其他两种渗层刀片之间。虽然在部分位置上出现一定程度的崩刃现象，但磨损量比0.3mm渗层刀片要小，大部分情况下与0.9mm渗层刀片的磨损量相差不大，甚至磨损量比0.9mm渗层刀片要小，崩刃现象也比0.9mm渗层刀片出现的少。因此，0.6mm渗层刀片在磨损量上总体效果最好。

3 结论及建议

本文通过Abaqus软件建立了土坡-竖铰接式生态直挡墙有限元模型，分析了生态直挡墙及纤维棒的水平位移、剪力以及墙后土体的变形和应力分布规律，对竖铰接式生态直挡墙的破坏失稳机理进行了深入研究，得到以下结论和建议：

（1）由于竖铰接式生态直挡墙一般用于浅基坑或边坡，所以一般不会发生直接滑移或倾覆失稳；土坡坡脚出现屈服，然后向上延伸，直到出现塑性区的贯通现象，呈大致的圆弧状，通过坡角点，但并未形成整体滑动面。

（2）竖铰接式生态直挡墙的主要破坏形式是砌块受土压力作用而产生位移，连接上下砌块的纤维棒受到剪力过大从而断裂，使砌块之间失去棒连接整体性下降，最后砌块逐个掉落导致土坡无支护而失稳。

（3）可采用抗剪强度高的材质如碳纤维或销钉代替玻璃纤维棒；同时采取措施增加相邻砌块之间摩擦力，使砌块与纤维棒共同承受剪力，以防止纤维棒断裂导致直挡墙失稳。

（4）竖铰接式生态直挡墙在实际工程中的应用更为复杂，包括排水管的安放、拉接网片的安装及挡土区回填、土壤生态修复及景观建设等，还需要进一步研究。

参考文献：

[1]仝道斌，宋力，薛松，等.铰接式生态护坡块在水环境护岸工程中的应用[J].人民黄河，2012（02）:12-16.

[2]曹栽宏．生态联锁式护坡技术在河道护坡工程中的应用 [J].水利规划与设计，2014（01）: 51-53 ．

[3]高翠云.联锁式生态护坡砖在河道护岸工程中的应用[J].水利规划与设计，2017（09）: 95-97 ．

[4]苏慧.铰链式混凝土砌块生态护坡技术在工程中的应用研究 [J].水利与建筑工程学报，2013，11（3）:70-72 ．

[5]刘明辉，陶宇君.生态护坡在城市河道防护工程中的应用[J].江苏水利，2008，5（5）:42-44.