冲击荷载作用下挡土墙的位移与应力计算

利用有限元法，结合挡土墙的边界条件，分析了冲击荷载作用下挡土墙的极限位移与极限应力，为挡土墙后填土实施强夯施工方法提供了科学的理论依据。     

桩拱组合式挡土墙及其简化设计方法研究

桩板式挡土墙是山区道路工程建设中经常采用的一种支挡结构,由于抵抗水平荷载的需要,传统桩板式挡土墙结构桩和板的尺寸通常做得较大,桩体的布置较密,不经济。基于此,提出一种新的适用于山区道路的桩拱组合式挡土墙,利用拱结构受压性能较好的特点,采用拱板代替传统的平板,拱板与桩基础的上部连接,整体结构可以通过装配式或者现浇制作而成。基于土压力和桩基水平承载力理论,分别建立拱板主动土压力计算模型和抗滑桩计算模型,利用拱板荷载传递给桩基的基本原理,建立桩拱挡土墙整体结构的力学平衡方程,通过求解平衡方程获得桩拱挡土墙整体结构的极限承载力。通过参数分析,分别讨论了不同的桩体几何尺寸、拱板几何尺寸以及土体参数对桩拱组合式挡土墙极限承载力的影响,结果表明,增加矩形截面的长宽比、桩体嵌入深度、土体摩擦角等可以有效提高桩拱组合式挡土墙的极限荷载。     

位移对刚性挡土墙被动土压力分布的影响

基于库仑被动土压力理论和极限平衡法,提出一种改进的重力式挡土墙被动土压力分析方法。该方法能反映挡土墙变位模式和位移大小的影响,还能考虑和挡墙位移相关的墙后填土发挥的内摩擦角对土压力分布的影响。分析结果表明,随着挡土墙顶位移的增大,墙后填土达到极限平衡状态的区域逐渐增大,墙后土压力逐渐增大;只有当墙顶位移充分大时,才能达到库仑被动极限平衡状态,相应的土压力等于库仑被动土压力。     

考虑平动位移效应的刚性挡土墙土压力理论

针对平动模式下的刚性挡土墙,研究了考虑平动位移效应的非极限状态土压力计算理论.考虑墙体平动位移对墙后填土内摩擦角及墙土接触面上外摩擦角的影响,建立了内外摩擦角与位移之间的关系公式.对平动未达到极限位移的挡土墙,结合位移与摩擦角之间的关系,分析了最不利情况下墙后土楔的受力情况,得到考虑位移效应的非极限状态土压力计算公式.通过比较,发现理论公式计算结果与模型试验结果较吻合.     

挡土墙的土压力计算

本文导出了新的档土墙库仑上压力公式．该公式与习用公式等价．同时给出了挡土墙后土体破裂角的三种表达式，纠正了某些路基工程书籍中的错误。文章还从土作塑性极限分析的高度对挡土墙上压力计算方法作了评述。     

提高挡土墙设计精度的若干方法

在塑性极限分析理论的基础上，结构成拱效应提出了短刚性挡土墙后土体的破坏模式，导出了作用在其上土压力的上限值，并通过例子进行了计算，另外，也对柔性挡土墙在设计计算中存在的问题进行了论述。     

经典土压力理论的一般形式

基于挡土墙墙背俯斜、粗糙且填土表面倾斜的情况,以粘性填土为研究对象,用静力平衡方法研究了挡土墙后滑动土楔体达到极限平衡状态时作用于墙背的土压力,提出了主动土压力和被动土压力的一般形式.一般形式的提出,使朗肯土压力理论和库伦土压力走向统一,使经典土压力理论得以完善,使挡土墙工程设计时的计算更加便捷.     

某边坡支护的优化设计方案探讨

针对某滑落填土边坡,在对其稳定性进行分析评价的基础上,采用恢复挡土墙并结合抗滑桩的方案进行支护.从原设计的挡土墙入手,采用反算法得出该挡土墙恢复后承担的临界土压力,再从桩、墙作用力的分摊效应方面考虑,应用抗滑桩的极限承载理论和绕流阻力理论及钢筋混凝土结构学知识进一步探讨了抗滑桩的合理设置,从而对该土质边坡,提出一套具有参考价值和针对性的边坡优化支护方案.     

某边坡支护的优化设计方案探讨

针对某滑落填土边坡,在对其稳定性进行分析评价的基础上,采用恢复挡土墙并结合抗滑桩的方案进行支护.从原设计的挡土墙入手,采用反算法得出该挡土墙恢复后承担的临界土压力,再从桩、墙作用力的分摊效应方面考虑,应用抗滑桩的极限承载理论和绕流阻力理论及钢筋混凝土结构学知识进一步探讨了抗滑桩的合理设置,从而对该土质边坡,提出一套具有参考价值和针对性的边坡优化支护方案.     

分层填土作用在挡土墙上的主动土压力

基于土的塑性极限分析理论 ,考虑墙后分层填土的滑动变形协调条件 ,探讨了分层填土作用在挡土墙上主动土压力的计算方法 ,得出了一些有益的结论     

挡土墙后双层黏性土的主动土压力计算

针对挡土墙墙后为双层黏性土的情况,提出一种可靠的土压力计算方法.在平面滑裂面假设下,考虑填土黏聚力及填土与挡土墙墙背接触面上的黏着力,推导出双层填土的挡土墙主动土压力关于滑裂面倾角的计算表达式.在单层填土条件下将公式退化对比,表明该方法同样适用于单层填土的工况.通过算例将该方法的计算结果与工程实测值及分层法计算结果进行分析对比,结果表明,该方法的计算结果与实测值较符合.当填土为无黏性土时,可以采用改进分层法计算土压力;当墙后填土为黏性土时,改进分层法计算误差较大,建议采用该方法.     

锚杆格梁加固既有挡土墙的计算

以目前广泛存在的既有重力式挡土墙为研究对象,研究对其采用锚杆格梁方式进行加固的计算方法．通过计算表明：如考虑原挡土墙的承载能力则会得到较高的安全系数,而不考虑原挡土墙的承载能力则会得到较低的安全系数因此,建议在进行加固设计计算时要充分调查原挡土墙的破坏情况,以便采取相应的加固措施．     

深层搅拌桩挡土墙的试验研究及其应用

根据对工程实践和深层搅拌桩挡土墙内部的谷仓土压力的计算分析,提出其设计计算方法;通过土工离心模型试验分析深层搅拌桩挡土墙的破坏机理,验证了该种设计计算方法的正确性;提出了施工中应注意的问题及监测手段。上海地区三个典型工程的实测表明:挡土墙及其四周土体的变形趋势同模型试验是一致的;在饱和软土地质条件下,采用深层搅拌桩作为挡土支护结构具有明显的社会、环境和经济效益,因而是一种很有发展前途的深基坑支护的施工方法。     

风积砂加筋挡墙筋带受力有限元分析

针对加筋挡墙筋材与挡墙及墙后填土的相互作用机理,采用有限元方法对风积砂加筋挡墙进行力学分析,得到墙后填土路堤中筋材受力的特点,对加筋挡墙设计和施工有实践意义。     

预应力锚索抗滑挡墙设计理论研究

将预应力锚索和普通重力式抗滑挡土墙进行组合，形成了预应力锚索挡土墙组合抗滑结构，用于对滑坡、高边坡的整治，以最大限度地发挥这两者抗滑结构的优点，达到高效、经济、快速整治滑坡的目的。并对这种组合抗滑结构的工作原理、设计理论以及经济技术比较等进行了研究。结果表明：预应力锚索抗滑挡土墙组合结构完全可以用于对大中型滑坡以及高边坡的整治，而且具有明显的技术经济优势。     

挡墙任意变位模式诱发周围土体水平位移的简化算法

将挡墙变位引起墙外土体水平位移视作平面应变条件下的位移-位移边值问题,借助刚性挡墙平移变位诱发墙外土体水平位移的基本解,利用微元法及叠加原理,提出在挡墙任意变位模式下的周围土体水平位移简化计算方法. 分别与挡墙刚性变位、柔性变位模式下的土体水平位移现场实测数据进行对比,发现简化计算法可以较好地预测墙外土体水平位移,验证了所提简化算法的准确性. 在土体最大水平位移上,简化算法的预测较实测偏保守,表明将简化算法应用于工程实践是偏安全的. 进一步参数分析发现,随着土体距围护结构距离的增大,土体最大水平位移迅速减小,且在最大位移深度以上存在某一临界位置,在该位置以上土体水平位移随其到围护结构距离的增大而增大,在该临界位置以下,变化规律则相反.     

挡土墙土压力非线性分布的计算方法研究

基于数学方法对斜单元体进行力和力矩的平衡分析,得到了墙背粗糙且填土坡面倾斜情况下的土压力解析解,并进一步分析了填土坡面倾角对土压力的影响。对比分析表明:经典朗肯土压力理论可看作是解析解在墙背光滑、填土坡面水平情况下的特例;在填土内摩擦角一定时,挡土墙墙后滑动楔体的极限破裂角随着填土坡面倾角或墙土之间摩擦角的增大而减小。基于解析解得到的土压力分布呈现明显的非线性特征,且在填土面水平情况下挡土墙墙脚处的土压力为0,这与实测数据取得了很好的一致。分析还表明,随着填土坡面倾角的增大,墙脚处的土压力不再接近0反而越来越大。文中的求解方法还可进一步拓展至探求填土为粘性土情况下挡土墙上土压力的解析解。     

特殊条件下挡土墙的变形和强度控制设计

针对地下埋有管线及其场地范围有限等复杂环境,对不同部位采用不同的挡土墙截面形式和地基加固处理方式,通过设置跨越管线的地梁,从而保护管线不受上部荷载的影响;同时,两组管线两侧设置微型桩,从而保证了上部挡土墙的安全,减小了沉降,体现了挡土墙变形和强度的双控设计思想,并对挡土墙及其基础进行力学分析及稳定性验算,给出了设计方法.     

墙背土压力非线性分布对抗倾覆稳定性的影响

现行《公路路基设计规范》对挡土墙抗倾覆稳定性的设计是假定土压力分布为线性分布下进行的,没有考虑墙背实际土压力的非线性分布较假定的线性分布合力作用点高度有所提高的影响．按现行规范计算出的抗倾覆稳定性系数大于实际值。档土墙抗倾覆稳定性设计达不到期望的安全储备．通过力学分析,导出了土压力非线性分布下舍力作用点高度的计算式和抗倾覆稳定系数的计算式,建立了档土墙抗倾覆稳定性设计的新方法．在与现行规范法对比的基础上,建议在工程实践中采用新方法对档土墙的抗倾覆稳定性设计进行复核,并在必要时进行调整．     

Pseudo-dynamic analysis of overturning stability of retaining wall

A new method was presented to determine the safety factor of wall stability against overturning based on pseudo-dynamic approach. In this time-dependent method, the actual dynamic effect with variation of time and propagation of shear and primary wave velocities through the backfills was considered. Planar failure surface was considered behind the retaining wall. The results were compared with those obtained from Mononobe-Okabe theory. It is found that there is a higher value of safety factor by the present dynamic analysis. The effects of wall inclination, wall friction angle, soil friction angle and horizontal and vertical seismic coefficients on the overturning stability of retaining wall were investigated. The parametric study shows that both horizontal and vertical seismic accelerations have decreasing effect on the overturning stability of retaining wall.