土工格柵加筋土擋墻水平變形研究.pdf

1、本文采用理論計(jì)算、有限元分析、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)相結(jié)合的技術(shù)手段，對(duì)土工格柵加筋土擋墻的水平變形進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究，為其更廣泛的應(yīng)用提供了較為科學(xué)的技術(shù)依據(jù)。 首先，以有限元數(shù)值計(jì)算為研究手段，較為全面地分析了10種參數(shù)變化對(duì)墻面水平變形的影響規(guī)律，提出了土工格柵加筋土擋墻設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要控制因素。其次，進(jìn)行了不同型號(hào)土工格柵在各種拉伸速率條件下的拉伸試驗(yàn)以及土工格柵在砂礫料和粘性土中的拉拔摩擦試驗(yàn)和直剪摩擦試驗(yàn)，為更加全面

2、、深入地了解和掌握土工格柵在土體介質(zhì)中的工程特性提供了技術(shù)支持和試驗(yàn)基礎(chǔ)。，基于分析加筋土擋墻墻面水平變形的主要形狀和來源，研究并提出了土工格柵加筋土擋墻墻面水平變形的計(jì)算方法。最后，通過對(duì)兩種不同面板型式，單級(jí)墻高12.2m的新建鐵路土工格柵加筋土高擋墻的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和有限元分析，較為全面地研究了其在不同階段的工作性能。主要研究成果如下：(1)考慮了包括地基土模量、土工格柵剛度、土工格柵豎向間距、土工格柵長度、墻背墻體填料、墻高、面板型式

3、、斷面型式、條形荷載、擋墻面板基礎(chǔ)埋深等10種影響因素，基于有限元方法，分析了各因素對(duì)土工格柵加筋土擋墻水平變形的影響。提出了在設(shè)計(jì)土工格柵加筋土擋墻時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素的影響，尤其要把拉筋剛度、拉筋長度，墻面板型式和墻頂外荷載作為主要的控制因素。 (2)拉伸速率對(duì)土工格柵的峰值應(yīng)變、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量有重要影響。在確定加筋土結(jié)構(gòu)中土工格柵的拉伸模量時(shí)，必須選擇與之相應(yīng)的應(yīng)變速率所對(duì)應(yīng)的合適的拉伸模量。土工格柵與砂礫料接觸面具有

4、較高的抗剪強(qiáng)度，而與粘性土接觸面的抗剪強(qiáng)度較低。直剪摩擦試驗(yàn)不適合用于確定土工格柵與粘性土接觸面的抗剪強(qiáng)度。在加筋土高擋墻下部拉拔力較大的層位，應(yīng)優(yōu)先選用剛度較大的土工格柵和優(yōu)質(zhì)的粗粒土填料。 (3)采用解析方法，在不考慮墻項(xiàng)外荷載作用下，首次推導(dǎo)出了包括考慮土工格柵粘彈性特征的拉筋伸長變形、筋/土的相對(duì)位移、加筋土體在墻后非加筋土體側(cè)向土壓力作用下的水平變形和土工格柵的蠕變變形引起的墻面水平變形在內(nèi)的簡單、可行的土工格柵加筋土

5、擋墻水平變形計(jì)算新方法。 (4)返包式和整體現(xiàn)澆混凝土墻面板土工格柵加筋土擋墻墻體基底垂直土壓力小于按照自重應(yīng)力計(jì)算的理論計(jì)算值，實(shí)測(cè)數(shù)值沿土工格柵拉筋長度方向上呈中間大、兩頭小的非線性分布。施工期間不同層位處的墻面?zhèn)认蛲翂毫屠罾﹄S填土高度的增加而增大，增長速率隨填土高度的增加而減小。兩斷面實(shí)測(cè)墻面?zhèn)认蛲翂毫ρ貕Ω叱史蔷€性分布且其數(shù)值均小于主動(dòng)土壓力。不同墻高處的拉筋拉力沿拉筋長度方向呈單峰值或雙峰值曲線分布。兩斷面實(shí)測(cè)拉