碩士學(xué)位論文-衡重式擋土墻受力及變形特性離心模型實(shí)驗(yàn)研究

1、西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文衡重式擋土墻受力及變形特性衡重式擋土墻受力及變形特性離心模型實(shí)驗(yàn)研究離心模型實(shí)驗(yàn)研究年級(jí)二OO二級(jí)姓名申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士專業(yè)巖土工程指導(dǎo)教師二零零四年六月西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第I頁(yè)摘要擋土墻，是為了保證填土或挖方位置穩(wěn)定而修筑的永久或臨時(shí)性的墻或類似于墻的一類人工構(gòu)造物。廣泛運(yùn)用于公路、鐵路邊坡，水利工程岸堤防護(hù)，建筑物四周，礦山坑道等工程中。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，擋土墻可分成很多類別，其中衡重式擋土墻由

2、于衡重臺(tái)的存在，改善了墻體的受力性能，增強(qiáng)了抗滑移能力和抗傾覆能力，而使其運(yùn)用范圍更廣。因此，清楚地認(rèn)識(shí)衡重式擋土墻的受力及變形特性、進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和設(shè)計(jì)便具有重要價(jià)值。目前，對(duì)擋土墻的土壓力計(jì)算仍沿用經(jīng)典的庫(kù)倫土壓力理論（C.A.Coulomb，1773）和朗金土壓力理論（W.J.Rankine，1857）兩大理論。經(jīng)典土壓力理論計(jì)算簡(jiǎn)便，基本能滿足工程建設(shè)的精度要求；但一些基本假設(shè)不符合實(shí)際情況，使其適用范圍、準(zhǔn)確性、可靠性等受到影

3、響。為深化和發(fā)展擋土墻的土壓力理論，許多學(xué)者在經(jīng)典土壓力理論的基礎(chǔ)上作了進(jìn)一步的工作，對(duì)粘性土的土壓力計(jì)算、土壓力的非線性分布、破裂面形態(tài)、土壓力大小及分布規(guī)律及影響因素等課題進(jìn)行了研究。衡重式擋土墻的衡重臺(tái)使墻背土壓力的大小及分布、變化規(guī)律有別于一般的重力式擋土墻。目前對(duì)衡重式擋土墻的土壓力計(jì)算采用將上、下墻段分開(kāi)計(jì)算，取矢量和作為墻背總土壓力的方法。由于沒(méi)有考慮上、下墻背土壓力的相互影響，而使其誤差較大?？偟恼f(shuō)來(lái)，對(duì)衡重式擋土墻的認(rèn)

4、識(shí)還不夠深入，研究成果較少；對(duì)墻背土壓力分布規(guī)律及影響因素、作用機(jī)理的研究，還沒(méi)有形成系統(tǒng)的理論。對(duì)擋土墻土壓力的研究，有理論推導(dǎo)、數(shù)值計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)普通模型試驗(yàn)、離心模型試驗(yàn)等途徑。離心模型試驗(yàn)由于能有效地模擬重力作用下構(gòu)筑物的真實(shí)性狀，反映、表示原型而顯示出優(yōu)越性，同時(shí)由于其特殊的時(shí)間比尺使其在模擬巖土工程時(shí)大大縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在巖土工程領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。有學(xué)者運(yùn)用數(shù)值計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、室內(nèi)普通模型試驗(yàn)進(jìn)行了衡重式擋土墻的土

5、壓力研究。但將離心模型試驗(yàn)運(yùn)用于衡重式擋土墻土壓力的系統(tǒng)研究，還很少有研究成果見(jiàn)諸報(bào)端。本文以318國(guó)道一段衡重式擋土墻為原型，運(yùn)用離心模型實(shí)驗(yàn)對(duì)衡重式擋土墻的受力及變形特性進(jìn)行研究。共設(shè)計(jì)了九組離心模型試驗(yàn)，通過(guò)不同影響因素的組合，達(dá)到不同的設(shè)計(jì)意圖。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括土工格柵作用下的墻背土壓力及變形變化規(guī)律、不同壓實(shí)系數(shù)下的墻背土壓力及變形變化規(guī)律、不同位移模式下的土壓力及變形變化規(guī)律，運(yùn)用自制的位移控制機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)衡重式擋土墻的受力及變