衡重式加筋土路肩挡墙土工离心模型试验研究

以某山区公路旧路拓宽改造工程中新建的衡重式加筋土路肩挡土墙为原型,设计了4组模拟墙体实际位移形态的土工离心模型试验,讨论了墙后土体压实度和土中加筋对墙背土压力和路基填土变形的影响规律。试验表明：①墙后土体加筋对减小墙背承受的土压力作用随填土压实度的提高而趋于明显,主要影响区域位于上墙背的下半部分,压实度由88%增至95%会引起上墙背土压力分布由近似线性增大演化为折线型变化;②衡重台对其上覆填土存在托举效应,致使下墙背的土压力大幅减小,其影响范围约为衡重台以下约1/3下墙高度;③墙后土体加筋能提高路基填土的抗变形能力,减小因墙体侧向位移引起的填土表面下沉,对降低新旧路基间的不均匀变形效果显著。     

暴雨条件下自嵌式加筋挡土墙稳定性数值模拟分析

结合具体工程,对暴雨条件下自嵌式加筋挡土墙存在的变形、受力特征和稳定性进行了有限元数值模拟,并与一般气候条件下进行对比。结果表明:在暴雨条件下,墙体将产生较大的侧向变形;墙背土压力在加筋处明显增大;挡土墙内部筋材之间局部出现拉应力区,筋材断裂后拉应力区明显扩大,存在墙面倾覆的趋势。该结论在对特大暴雨后加筋挡土墙局部破坏事故的现场调查后得到了验证。     

某直立式挡土墙加筋体填土支挡结构设计

褔厦铁路厦门北站DK242+693~DK243+127段线上式站台与线侧下式站房之间采用悬臂式、扶壁式加筋体填土支挡结构,最大设计墙高13 m。墙背采用包裹式加筋体填土,挡土墙地基采用旋喷桩加固。新型悬臂式、扶壁式挡土墙加筋体填土支挡结构综合了悬臂式、扶壁式挡土墙和加筋体填土两者的优点,有效地解决了空间狭小、高差大、压实标准要求高、变形要求严格、需设置直立挡墙地段收坡困难的难题。     

超高加筋土挡墙的离心模型试验及其在三峡库区移民工程中的应用研究

以三级超高加筋土挡墙(高57m)为例,进行了挡墙的填土含水量、颗粒分析和比重测定以及填土加筋(CAT复合筋带)和不加筋的固结不排水直剪试验;在填土未加筋、加一层筋和加二层筋时,按单级剪切试验(单级筋)和分级加荷剪切试验(多级剪),分别进行了三轴不固结不排水剪切试验.对加筋土挡墙进行了有限元分析和计算.进行了加筋土挡墙的离心模型试验,试验分施工期和使用期,分别进行了填土土压力、面板和填土的沉降以及第一级加筋土挡墙上拉筋的受力分析.从加筋土基本原理、挡墙内部和外部稳定性方面,阐明土体加筋后的加固原理和挡墙的加固机理;叙述了挡墙的破坏形式,剖析了其破坏机制,进行了工程事故的原因分析.进行了加筋土挡墙修复工程的现场试验,得出结论为土体加筋后的抗剪强度指标c值提高较大;挡墙墙背土压力呈两头小、中间大的分布规律;加筋土挡墙的变形比较大,是一种柔性结构;CAT复合拉筋的拉力出现2个峰值,且墙高不同处的拉筋拉力不同;加筋土挡墙的设计应从内部稳定性和外部稳定性2个方面进行;提出了加筋土挡墙设计计算的方法和步骤;填土的密实度是影响拉筋拉力的主要因素之一;分析了加筋土挡墙的加固机理和破坏机制;加筋土挡墙是一种整体复合结构,可适应较大的变形;有限元分析计算结果、离心模型试验与工程实际情况比较接近.     

台阶式加筋土挡土墙设计方法的研究

大量的现场试验表明,按照弹性理论计算台阶式加筋土挡土墙下级墙墙背的土压力值与实测数据相差甚大。在FHWA经验公式的基础上,提出了一种改进的计算台阶式加筋土挡土墙下级墙墙体附加垂直应力和墙背附加水平土压力的计算方法。该方法将面板后填土分成3个不同性质的应力区域,即主动区、过渡区和稳定区,分别讨论了:(1) 台阶宽度D≤D1 = H2tan(45°-f /2);(2) D1D2 3种不同状况下的上级墙荷载引起的下级墙体中附加垂直应力,并以此计算下级墙墙背水平土压力。通过与现场试验数据的分析比较,验证了该方法的正确性。该设计方法可为设计类似支挡结构时提供参考。     

悬臂式加筋土复合支挡结构振动台模型试验研究

在墙后填土中布设拉筋可有效改善支挡结构的抗震性能。为此开展悬臂式加筋土组合支挡结构在频率5 Hz正弦波加载条件下的振动台模型试验,测试了小震0.11 g、中震0.24 g、大震0.39 g作用下,模型挡墙及墙后填土的振动加速度、墙背动土压力、墙体振动位移、筋带动拉力等时空响应特征,分析模型结构动力特性、墙-土相互作用及加筋体承载等随加载加速度的变化规律。试验表明:加速度在墙后填土中向上传播存在相位延迟和非线性放大效应,并随加载幅值呈加大趋势;以墙体承受指向临空面的最大惯性力时刻作为挡墙稳定最不利的主动位移状态,墙背动土压力与墙体惯性力峰值间的同步性随加载幅值逐渐提高,大震下填土追挤墙体作用较强,动土压力沿墙高呈"上大下小"分布,合力作用点高于2/3倍墙高;筋带动拉力随加载幅值呈加速增大,在空间上呈非均匀分布,反映潜在破裂面位置的筋带最大拉力点连线近似呈过底板墙踵的折线型分布。     

土工格栅加筋挡土墙工作性能的非线性有限元数值分析

针对土工格栅加筋挡土墙发展了有限元数值分析方法,依此对某一足尺试验墙进行具体的有限元数值计算,将计算结果与试验实测结果进行了对比分析,验证了加筋挡土墙结构应力与变形有限元分析的可靠性,进而通过变动填土的强度特性和刚度特性以及加筋的刚度、长度和间距等参数,进行了数值计算,通过对比分析探讨了填土及加筋对土工格栅加筋挡土墙工作性能的影响程度,为加筋挡土墙的设计提供了参考依据。     

水平柔性拉筋式重力墙地震土压力拟静力分析方法

水平柔性拉筋式重力墙是一种新型耐震结构,为研究墙后地震土压力,运用拟静力法并基于塑性极限分析上限原理,采用平面滑动破坏机构,考虑拉筋拔出和拉断两种破坏模式,推导墙后地震土压力的计算公式,并通过数值模拟方法进行验证,且讨论了填土内摩擦角、黏聚力、墙背外摩擦角、拉筋间距、极限拉力以及拉筋长度对地震土压力的影响特征。实例分析结果表明：随填土强度参数的增大地震土压力总体呈非线性减小,墙背外摩擦角对地震土压力的影响较小;随拉筋竖向间距增大,土压力呈非线性增大,但增幅渐小;拉筋极限拉力达到一定值后,对土压力没有影响;随拉筋长度在一定范围内的增加,墙后土压力逐渐减小。     

格栅加筋挡墙长期工作特性的现场试验研究

为了探讨山区高等级公路高强土工合成材料加筋陡坡路基长期工作特性,对某段分级直立式格栅加筋挡墙进行长期现场测试.测试结果表明:基底地基应力在初期沿格栅横向呈非线性分布,但随着时间的变化最终趋于直线分布;墙背和加筋体后侧向土压力沿墙高呈非线性分布,其值与基础支撑条件相关,且小于朗肯主动土压力,局部测点应力松弛;格栅拉力在加筋墙中部与阿斯曼能量法计算出的结果比较相近,但在顶部和底部相差甚远,同层格栅拉力沿格栅方向呈两端小中间大的梯形分布,格栅拉力随时间变化逐渐减小;加筋墙的潜在破裂面与规范规定的0.3H法相比,破裂面向加筋体内侧移动,随时间的变化不大;每级台阶墙的最大水平变形位置在墙中部,整个墙面最大水平变形位置在墙下部.     

软基上柔性加筋挡土墙的工作性状研究

通过分别改变地基土压缩模量、地基土强度计算了软土地基上柔性加筋挡土墙的墙顶沉降、墙背土压力和筋材拉力并与刚性面板进行对比,得出了以下结论:与刚性面板的加筋挡土墙不同的是,柔性加筋挡土墙的墙顶沉降量最大的点位于墙临空面,地基土的强度和压缩模量对加筋挡土墙的墙背土压力和筋材拉力的影响不大,柔性加筋挡土墙的墙背土压力分布在静止土压力线附近,其大小比刚性面板的加筋挡土墙要大的多,软土地基上的加筋挡土墙筋材拉力有两个峰值,而且筋材拉力要比刚性面板的加筋挡土墙大的多。     

武汉生态城碧桂园会议中心酒店挡土墙与主体结构整体设计

武汉生态城碧桂园会议中心酒店项目为一大型会议及度假式酒店。主体结构体系为钢筋混凝土框架结构,项目所在场地地势变化较大,主体结构一侧临土,三侧临空,常规设计一般在建筑迎土面设置独立挡土墙,挡土墙与主体结构脱开,结构受力清晰。结合工程实际情况,通过方案综合比较,最终采用挡土墙与主体结构整体设计的方法,满足了建筑的功能及布置要求。     

通过工程实例浅谈加筋土挡墙的设计与应用

简要介绍加筋土挡墙的内部稳定计算和外部稳定计算方法,通过工程实例从技术、经济、施工工期、施工难度等方面对采用加筋土挡墙的原因进行分析,并介绍加筋土挡墙的设计、验算步骤及施工要求,得出加筋土挡墙具有受力性能好、结构合理、方便施工、节约造价等方面的优势,值得在工程中推广。     

双排桩挡土墙结构受力分析

介绍了双排桩挡土墙的主要几种计算模式,并将其中两种组合利用,对哈尔滨市武威路地道桥引道双排桩挡土墙进行了受力分析,然后依托此工程进一步地阐述了双排桩挡土墙排距变化对结构受力和桩身水平位移产生的影响,提出了在双排桩挡土墙设计过程中选择合理排距应注意的要点,可在一定程度上为类似结构设计提供依据。     

浸水与一般挡土墙特性探究

挡土墙是用来抵抗土体位移变形的支承构筑物。浸水挡土墙主要位于水域环境,其与一般挡土墙在环境条件、受力模式、计算方法、工程造价等几个方面存在较大差异。通过对比分析,探究了浸水挡土墙与一般挡土墙的特性,得出了具有实践意义的结论,可以指导挡土墙的设计。     

加栓钉对高应力区插筋SMW工法的影响研究

针对传统高应力区插筋的SMW工法中型钢与水泥土的自然粘结较弱、不足以保证组合梁在大荷载时界面处有足够的共同作用的缺点,提出了在SMW工法型钢翼缘焊接栓钉的方法。并对型钢翼缘侧焊接栓钉的高应力区插筋的SMW工法进行了理论分析和ABAQUS有限元计算。通过理论分析,引入栓钉-水泥土-型钢组合结构概念,并建立了型钢-水泥土-栓钉三者相互作用的结构力学模型和抗弯承载力验算公式;数值计算结果则表明,焊接栓钉后,挡墙侧向位移、型钢位移、交界面的剪切力都比无栓钉情况有较好改善,最后计算并分析了不同栓钉特性对桩体位移、剪切力方面的影响。     

温度应力对环形地连墙围护结构受力变形的影响分析

温度场对深基坑围护结构受力变形的影响不仅是温度场与应力场的热力耦合问题,同时也是水、土、围护结构共同作用问题。通过对日本东京新丰洲变电所深基坑工程实测结果的反分析,确定了温度场对环形深基坑围护结构受力变形影响的分析方法,获得了温度场变化引起的围护结构受力变形模式,并将研究成果应用于上海世博变深基坑围护结构受力变形分析。分析结果表明：基坑开挖后,围护结构的内侧面暴露在大气中,受大气温度变化的影响,地连墙内外侧存在温度差,且不同位置、不同施工阶段,地连墙的温度场不同;开挖面以上的地连墙没有坑内土体的约束作用,其环向应力的大小主要取决于坑外水、土压力的作用,温度下降时,地连墙向坑内收缩变形;开挖面以下及开挖面附近的墙体,墙体收缩变形受到坑内土体的约束,温度下降时,地连墙的环向应力减小。     

预应力返包式加筋土挡墙的动力响应分析

在地震作用下,返包式加筋土挡墙作为一种柔性结构常因侧向变形较大或局部产生破坏而影响其正常使用。为解决该问题,提出了预应力返包式加筋土挡墙结构。为完善预应力返包式加筋土挡墙的设计理论,运用拟动力法和附加应力法理论,以预应力返包式加筋土挡墙作为研究对象,结合现有的加筋土挡墙侧向动土压力和侧向位移计算理论,提出了一套用于计算预应力返包式加筋土挡墙侧向动土压力和侧向位移的理论公式。结合室内振动台模型试验验证了所提理论方法的可行性和合理性。该方法计算简洁,适用性广,能够较好地计算预应力返包式加筋土挡墙的侧向动土压力和侧向位移,对完善预应力返包式加筋土挡墙的设计理论具有一定的指导和借鉴意义。     

衡重式桩板挡墙受力特性模型试验研究

衡重式桩板挡墙是一种新型支挡结构。相比悬臂式桩板墙、桩锚结构等支护形式,其施工更方便,造价更低,且造型更美观。鉴于该结构的特殊性、复杂性及其构造上存在的多个可变因素,该结构的受力特性尚不明确。为此,基于相似理论,以衡重式桩板挡墙的一般形式为原型,通过多组几何比例7∶1的模型试验,研究了衡重式桩板挡墙结构的土压力分布模式。由试验结果得出：①卸荷板下土压力为零;②桩前抗力建议使用m法计算;③整体结构的受力模式与土压力计算模式。     

弹性索理论在加筋土挡墙结构设计中的应用研究

在差异沉降现象下,现阶段关于加筋土挡墙面板与筋材连接处的结点应力及筋材的变形情况的研究尚少。例如软土地区地基较软处加筋土挡墙易发生差异沉降,其相关理论的不完善也导致了加筋土挡墙的区域适用性降低。为完善加筋土挡墙的设计理论,运用弹性索理论为理论基础,以加筋土挡墙面板与筋材的连接处为研究对象,结合现有的加筋土挡墙变形及其土压力计算理论,提出了一套差异沉降下加筋土挡墙筋材应力分布及其变形曲线的计算方法。通过理论分析,并结合室内模型试验数据验证了该方法的可行性和准确性。该方法具有计算简便,适用广泛等特点,能够较好地解释面板与筋材连接处的破坏形式,对完善加筋土挡墙的设计理论,特别是沉降控制设计方面具有一定的意义。