静动载下筋材变化对加筋土挡墙性能影响分析

为了研究动静荷载下,加筋长度及筋材类型变化对加筋土挡墙工作性能的影响,进行了7种工况下的加筋土挡墙模型试验,对比分析了加筋土挡墙的水平土压力、水平土压力系数、墙面水平位移和加载板竖向沉降及筋材应变等参数的发展规律。试验结果表明:动载下加筋土挡墙筋材应变随着加载时间的增长、加筋长度的减小、位置高度的增加而增大,且顶层筋材应变远远大于其他层;加筋长度及筋材横肋的减少明显降低挡墙的承载性能,格栅横肋减少导致挡墙极限承载力降低18% ,加筋长度减少使面板水平位移最大增大了2.2倍;与静载作用下相比,动载下土工格栅的侧向约束作用及网兜效应能够得到更好地发挥。     

模块式加筋土双级挡墙变形与孔隙水压力试验研究

通过现场采集双级模块式土工格栅加筋土挡墙+加筋土边坡组合支挡结构施工过程中土工格栅拉应变、孔隙水压力数据,分析得出整个施工期间,加筋土挡墙各层土工格栅拉筋应变随填土高度增加而增大,增长速率逐渐减小;孔隙水压力在施工过程中受填料排水性、当地降水等影响处于不断调整状态。     

软土地基加筋土挡墙现场试验研究

 结合一软土地基反包式土工格栅加筋黏性土挡墙现场测试,对挡墙填筑过程中原地表沉降、墙趾水平和垂直位移、墙面水平位移、挡墙内部垂直土压力和墙背水平土压力,以及筋材应变分布等进行分析,探讨其工作性状及其稳定性。分析结果表明：软土地基加筋土挡墙的破坏形式表现为外部失稳;挡墙墙面出现“鼓肚”现象,其最大水平位移位于挡墙中部墙高位置;格栅应变在距墙面0.8 H(H为挡墙的高度)处最大,设计上的0.3H法不能适用于深厚软土地基加筋土挡墙。研究成果可为今后类似工程的研究、设计与施工提供参考。     

土工格栅加筋土挡墙设计中几个问题的讨论

以我国《水利水电工程土工合成材料应用技术规范：SL/T 225—98》[1]为背景,结合近些年公开发表文献的相关研究成果,针对土工格栅加筋土挡墙设计中大家较为关注的刚性筋式挡墙和柔性筋式挡墙的划分、土压力的计算及滑动面的确定几个问题进行了详细讨论和分析,得到如下结论 ：(1)目前较为常用的聚合物类的普通土工格栅应归为柔性筋式挡墙,近几年来新出现的钢塑土工格栅挡墙应归为刚性筋式挡墙;(2)对于土工格栅加筋土挡墙,在进行筋材水平拉力计算时,其墙背侧向土压力较接近于朗肯主动土压力,设计计算按主动土压力计算是合适的;(3)土工格栅加筋土挡墙的潜在破裂面应采用朗肯直线型破裂面计算。所得结论可供类似工程设计中参考。     

双级土工格栅加筋土挡墙的测试分析

通过对梅坎铁路双级土工格栅加筋土挡墙的墙面板水平土压力、垂直土压力及土工格栅变形的原位观测 ,分析了墙面板水平土压力的变化及分布规律、垂直土压力变化及土工格栅的变形随填高及时间的变化规律 ,并对挡土墙的破裂面进行了探讨     

土工格栅加筋土挡墙技术的应用

通过对土工格栅加筋土挡墙DIBT设计法的分析,土工格栅设计强度的确定、防止土体液化的方法、设计计算的方法、墙体结构的特点、土工格栅加筋土挡墙施工工艺、施工经验总结以及加筋土挡墙与扶臂式挡墙经济效益对比的论述,得出,土工格栅加筋土挡墙施工简单、抗震性能好、技术可行、外表美观、微小变形不影响使用及外观的结论。相对于钢筋混凝土扶臂式挡墙而言可节省工程造价,具有经济上的优势。     

倾斜面墙加筋挡墙施工过程仿真与潜在破裂面分析

在现场监测的基础上,利用FLAC3D对湖南湘潭至衡阳西线高速公路K124＋300路段的倾斜面墙加筋土挡墙进行了施工过程仿真,研究了施工过程中墙内竖向土压力、侧向土压力、侧向变形以及筋带应变的发展过程和挡墙潜在破裂面形态。结果表明,对加筋土挡墙进行施工过程仿真分析可以再现施工过程中挡墙内部的应力应变发展过程;加筋土挡墙的...     

格栅加筋土挡墙流固耦合动力响应的有限元解法

格栅加筋土挡墙由面板、格栅和填土组成,其流固耦合结构特性越来越引起工程界的关注。文中根据格栅加筋土挡墙筋土相互作用特点,将土工格栅与其上下表面一定厚度的土层视为具有应变相容条件的筋土复合材料。基于自洽理论导出筋土复合材料的本构模型,引入饱和多孔介质模型来模拟填土和筋土复合材料,依此建立饱水格栅加筋土挡墙结构特性数值分析的数学模型。采用Galerkin加权残值法推导出有限元分析方程,利用Newmark逐步积分法求解该方程,可得饱水格栅加筋土挡墙的动力响应。     

近远场地震中土工格栅加筋土挡墙抗震特性的振动台试验研究

地震中土工格栅加筋土挡墙的动态行为与抗震机理的认识还尚不清楚。采用叠层剪切型模型土箱开展大型振动台试验,基于量纲理论π定理的Froude常数设计试验模型,考虑近远场地震动影响,采用汶川地震中松潘远场波、什邡近场波和Taft中远场地震波,测试墙体加速度、加筋回填土加速度、墙体侧向变形、加筋区与非加筋区回填土表面震陷、加筋区填土超静孔隙水压力以及土工格栅应变特性,得出远场和中远场地震波对加筋结构产生了强烈的宏观反应特征,而近场波对加筋区填土超静孔隙水压力的微观反应影响显著,加速度和沉降反应特征表明土工格栅为柔性挡土墙提供了较强的抗震能力,格栅应变分布特征揭示了柔性挡土墙上受力分布规律。研究结果将为土工格栅加筋土挡墙抗震安全设计和工程施工提供依据。     

路堤式加筋土挡墙的试验研究

对铁路路堤式加筋土挡墙的墙面板水平土压力、墙后土体垂直土压力及加筋材料变形进行了现场原位试验,分析了加筋土挡墙面板水平土压力沿墙高的变化及分布规律、墙后土体垂直土压力变化及加筋材料的变形随填高及时间的变化规律。路堤式加筋土挡墙的面板水平土压力沿墙高呈曲线型分布,同一水平面同一层拉筋的不同位置垂直土压力不一致,实测垂直土压力与理论垂直土压力的比值随距面板的距离增大而线性增大,并得出了路堤式加筋土挡墙的破裂面。     

Behaviour of geogrid reinforced soil retaining wall with concrete-rigid facing

Monitoring was carried out during construction of a cast-in-situ concrete-rigid facing geogrid reinforced soil retaining wall in the Gan (Zhou)-Long (Yan) railway main line of China. The monitoring included the vertical foundation pressure and lateral earth pressure of the reinforced soil wall facing, the tensile strain in the reinforcement and the horizontal deformation of the facing. The vertical foundation pressure of reinforced soil retaining wall is non-linear along the reinforcement length, and the maximum value is at the middle of the reinforcement length, moreover the value reduces gradually at top and bottom. The measured lateral earth pressure within the reinforced soil wall is non-linear along the height and the value is less than the active lateral earth pressure. The distribution of tensile strain in the geogrid reinforcements within the upper portion of the wall is single-peak value, but the distribution of tensile strain in the reinforcements within the lower portion of the wall has double-peak values. The potential failure plane within the upper portion of the wall is similar to “0.3H method”, whereas the potential failure plane within portion of the lower wall is closer to the active Rankine earth pressure theory. The position of the maximum lateral displacement of the wall face during construction is within portion of the lower wall, moreover the position of the maximum lateral displacement of the wall face post-construction is within the portion of the top wall. These monitoring results of the behaviour of the wall can be used as a reference for future study and design of geogrid reinforced soil retaining wall systems.     

Load sharing characteristics of rigid facing walls with geogrid reinforced railway subgrade during and after construction

Reinforced subgrade for railways (RSR) is a construction method in which reinforced subgrade is constructed first and a rigid facing wall later to minimize the residual settlement after the service of a roadbed. The RSR was designed and constructed at Osong railway test line in Korea. In this study, load sharing capacities from the reinforced subgrade to the rigid facing wall of it were evaluated through long-term measurement, extending 22 months from the start of roadbed construction to the completion of track construction. Under the condition of 0.4 m geogrid vertical spacing installation, the load sharing proportion of horizontal earth pressure of the rigid facing wall was 9%–22% in the lower part, and lesser in the upper part. The strain of geogrid during construction was 0.607%, which was relatively lower than the designed geogrid tensile strain of 5%. The change in geogrid strain after construction was closely correlated with temperature change in the soil.     

土工合成材料加筋土挡墙的工程应用

介绍土工合成材料加筋土挡墙的设计方法及土工格栅加筋土挡墙工程实例 ,对推动土工合成材料加筋土技术的工程应用具有一定意义。     

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。     

土工格栅加筋土挡墙在某机场滑坡治理工程中的应用

通过在某机场治理工程土工格栅加筋土挡墙的设计计算中引入有限元强度折减法,对工程的稳定性和筋-土界面似摩擦系数、筋带长度及填土强度参数等因素对加筋土挡墙稳定性的影响进行分析。分析表明,土工格栅加筋土挡墙的设计方案既恢复了机场设计宽度的土面区,又减小了对填筑体高边坡前部老滑坡的影响,工程稳定性也达到设计要求。同时,采用有限元强度折减法进行土工格栅加筋土挡墙的设计计算,充分考虑土工格栅和土体之间的相互作用,较好地克服传统方法的不足。     

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。     

土工格栅加筋石灰土挡墙工程特性试验研究

以河北省保（定）沧（州）高速公路模块式土工格栅加筋石灰土挡墙为工程依托,以现场原型试验为手段,系统研究了该结构工作状态下的基底竖向土压力、墙面板背部侧向土压力和土工格栅拉筋应变分布规律。试验结果表明：基底竖向土压力沿筋长近似呈梯形分布,其大小一般小于理论值,最大值发生在墙背附近,且随竣工后时间的延续有下降的趋势;实测墙背侧向土压力沿墙高呈非线性增长分布,数值小于主动土压力;实测拉筋应变沿筋长呈单峰值分布,且数值均小于0.6%。试验结果可以为类似工程的设计、研究提供参考。     

多级加筋土复合式挡墙的现场试验

在现场对由L型挡土墙与加筋土挡墙形成的多级加筋土复合式挡墙进行了原位试验。试验表明:土压力和拉筋应变随上覆填土厚度增加而增大,但增速却减小;L型挡土墙的加筋土体底部竖向土压力沿筋长方向在加筋土施工期间呈非残性分布,在其上的中且上级模块式加筋土挡墙的竖向土压力施工期呈明显的非线性分布,但最大值均靠近拉筋尾部;L型加筋土挡墙的拉筋应变非常小,且曲线只有一个峰值;模块式加筋土挡墙的加筋土体底部竖向土压力沿筋长方向起初呈线性分布且大小基本相同,但随着填土厚度的增大而呈明显的非线性分布,且出现双峰值;中、上级挡墙的墙面板基底竖向应力随填土厚度的变化形式基本一样,且随填土厚度的增大先是内侧大于外侧,而后是外侧大于内侧;模块式加筋土挡墙的墙背侧向土压力沿墙高、拉筋应变沿筋长方向均呈非线性分布,且实测值均较小。     

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。