浅谈衡重式挡土墙在土木工程中的应用

衡重式挡土墙在土木工程中得到了广泛使用,多用作陡坡路基的路肩墙。本文介绍了衡重式挡土墙的结构形式及衡重式挡土墙的布置和挡土墙材料选择,并对衡重式挡土墙设计中的问题进行了探讨。     

通灌铁路片石混凝土挡墙施工技术

一、工程概况 东北东部铁路通道新建通化至灌水铁路，全长179．54km，路基长度92．94km，桥梁长度32．38km，隧道长度54．22km。陡坡路堤、深路堑防护部分采用C25片石混凝土重力式挡土墙挡护，全线片石混凝土重力式挡墙共计约64000m^3，设计要求片石掺入量不大于总体积的20％。设计的片石混凝土挡墙横断面见图1：     

三峡库区膨胀土力作用点的研究及工程应用

从湖北省三峡库区兴山县王家岭滑坡治理工程中所发生的事故出发，运用土力学的基本知识，计算出在工程地质中膨胀土经历强降雨达到饱和后，膨胀力作用点的位置，由此得出的求膨胀力作用点位置成果可以应用于挡土墙工程设计中，解决三峡库区滑坡治理等实际问题。     

土工格栅加筋陡坡路堤的力学行为分析

为了给类似土工格栅加筋路堤的设计和施工提供参考依据,本文以S101线沙湾段公路加筋陡坡路堤工程为例,借助Midas GTS NX有限元软件实现土工格栅加筋陡坡路堤的建模,对其潜在滑裂面、水平位移和筋材受力进行力学行为分析,并结合现场监测数据分析路堤边坡的稳定性。结果表明:土工格栅加筋结构可以使路堤的潜在滑裂面变缓且向内部移动,有限元法较极限平衡法得出的路堤滑裂面位置更准确;土工格栅加筋可以有效限制路堤的水平位移,增强路堤的稳定性;路堤中部和下部区域成为筋材主要受力区,建议在设计中应优先采用上疏下密的布筋方式,且在采用等间距布筋时中部和下部应选用较高强度的土工格栅;筋材受力最大值为23 k N,与极限值相差较大,说明现行规范采用的折减系数较为保守。     

高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础受力分析

基于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载特性,提出了一种改进有限杆单元计算分析方法.分析了高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载机理及受力特性,建立了双桩基础计算分析模型.其次,根据前、后桩与边坡相对位置关系,给出了后桩所受剩余下滑力与前桩所受土压力的比例关系.在传统有限杆单元分析方法基础上,结合陡坡桩受力特征,导得了考虑桩土共同作用与"P-Δ"效应的单元刚度矩阵修正方法,并在此基础上编制了适用于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础的有限杆单元分析MATLAB计算程序.采用室内模型试验对本文计算方法进行验证,给出了适用于陡坡段桥梁桩基的设计流程图.研究结果表明:本文理论计算值与模型试验实测结果吻合良好,表明本文计算方法正确可行,可为同类工程设计提供参考.     

基于孔隙水效应的多失效模式下挡土墙可靠性分析

为了研究孔隙水效应对挡土墙可靠性的影响,采用极限分析上限法将孔隙水压力引入挡土墙破坏计算模型,同时考虑主动和被动2种破坏模式,根据极限分析上限定理推导了孔隙水压力作用下挡土墙主动土压力Ea和被动土压力Ep的解析解,采用序列二次规划算法计算了Ea和Ep的最优上限解,并通过构建可靠度模型求解了挡土墙的失效概率Pf.发现随着孔隙水压力系数ru的增大,失效概率Pf增大,挡土墙可靠性降低.随着地质强度指标GSI、岩体常数mi、单轴抗压强度σci的增大,挡土墙的失效概率Pf减小.通过引入容许失效概率,获得了3种不同失效概率下挡土墙的合理支护力范围,可为今后挡土墙支护设计提供参考.     

高填方路堤中加筋复合挡土墙设计浅析

笔者通过对加筋挡土墙高路堤的变形破坏型式及机理进行分析,进一步提出加筋复合挡土墙的改进设计。     

某场地挡土墙的选型及带凸榫的扶壁式挡土墙计算分析

挡土墙在一定程度上解决了场地高差问题,所以在西北地区应用很广泛,文章以某场地陡坡地形为例,说明了在有限空间内挡土墙的选型。同时对传统的扶壁式挡墙(不带凸榫)和相同尺寸的改进后底板带凸榫的扶壁式挡墙分别进行计算,发现在传统的高挡土墙底板增加凸榫后计算结果才能满足抗倾覆和抗滑移,说明了凸榫的重要性,为今后高挡土墙设计提供一定的理论依据。     

基于能量法的陡坡段桥梁基桩屈曲稳定性分析

考虑桩后坡体剩余下滑力的分布规律,以及桩前岩土体水平地基抗力弱化效应对基桩稳定性的影响,建立陡坡段桥梁基桩屈曲稳定分析计算模型。通过建立桩土体系的总势能方程,并运用能量法导得陡坡段桥梁基桩屈曲临界荷载和稳定计算长度解答。以实际工程基桩为例对影响基桩屈曲稳定性的桩身弹性模量、桩径、嵌固深度等因素进行参数分析。研究结果表明:本文计算结果与已有模型试验结果吻合较好,表明本文解答合理。基桩的埋入比、临界长径比及临界嵌固深度对其屈曲稳定性具有显著影响。     

基坑开挖挡土墙的有限元模型

提出基坑开挖中作为挡土墙的地下连续墙视为支撑在弹性地基上板的模型，假定上压力是位移的函数，挡土墙内侧支撑的作用采用杆单元刚度矩阵表示被动区土体支撑作用，采用Boussinesq解积分建立地震柔度矩阵，挡土墙本身采用厚板理论求出板的刚度矩阵，得到总体平衡方程，解方程及回代，求得挡土墙任意点的位移和各道支撑的轴向力，最后以上海某基坑工程为例进行计算，计算值与实测值较吻合．本模型为基坑开挖围护结构设计提供了一个实用的计算方法．基坑开挖挡土墙的有限元模型@唐孟雄@赵锡宏     

加筋土路堤稳定的极限分析

为了完善加筋土路堤稳定的极限分析设计方法,对加筋土路堤稳定的极限分析计算方法进行研究．根据塑性极限分析上限定理,结合传统条分法,建立了加筋土路堤稳定性安全系数计算式．运用该计算式与瑞典法、荷兰法以及我国加筋土路基设计规范推荐公式,分别探讨了重度、粘聚力、内摩擦角、筋材设计抗拉强度和路堤高度等因素对加筋土路堤稳定性的影响．研究结果表明,本文公式与荷兰法、瑞典法计算结果较为接近．因此,本文公式作为评价加筋土路堤稳定的方法合理,可为加筋土路堤稳定设计提供参考．     

桥梁下高挡墙的设计与稳定计算

在土建工程中经常会使用挡土墙，挡土墙的类型也多种多样，由施工环境、条件而定。本文根据湖南省零陵大道桥梁加宽工程的特点，设计了薄壁式挡土墙和重力式挡土墙。虽然薄壁式挡土墙体积小，但是综合考虑施工难易，工程造价等因素，还是重力式挡土墙较经济实用。     

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.     

路堤挡土墙截面型式的选择

设置路堤挡土墙既可以加固路基坡脚,也可以节约占地,是公路工程中最常见的路基支挡构造物。本文通过对三种不同截面形式挡墙的受力特征、施工特点及经济性等方面进行对比分析,合理选择路堤墙截面型式。     

考虑水泥土软化特性的桩承加筋路堤渐进破坏研究

针对目前水泥土桩承加筋路堤稳定性计算较少考虑水泥土应变软化特性的不足，采用无筋水泥材料破坏后特性的应变软化模型(Concrete Model, CM)研究桩承加筋路堤的失稳过程，通过分析不同位置桩体受力特性和桩体塑性区的发展情况，探究桩体的破坏顺序及破坏模式.结果表明：CM模型能够准确地模拟应变软化对水泥土剪切和弯曲破坏的影响，忽略水泥土桩的应变软化特性会高估桩承加筋路堤稳定性；水泥土桩破坏由桩身弯矩和轴力分布控制，桩体破坏诱发的应力释放引起临近桩体的内力变化，导致临近桩体发生渐进破坏；坡面下的桩体容易发生弯曲破坏，破坏方向由坡脚向路堤中心延伸，而路面下的桩体容易发生剪切破坏，破坏方向由路堤中心向坡脚延伸；加筋体刚度的提高会降低桩体的弯矩，桩承加筋路堤的破坏模式由渐进破坏转变为承载力不足的瞬时破坏.     

公路挡土墙的设计

公路挡土墙是用来支承路基填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。在路基工程中，挡土墙可用以稳定路堤和路堑边坡，减少土石方工程量和占地面积，防止水流冲刷路基，并经常用于整治坍方、滑坡等路基病害。     

挡土墙地震主动土压力计算方法与研究

本文以分层法研究了墙被直立光滑刚性挡土墙在地震作用下主动土压力的具体情况,并与无地震力作用时的主动土压力计算结果作比较。本文的计算公式和方法适用于单一、均质、各向同性填土,又适用于多层不同性质填土的挡土墙主动土压力的计算。计算结果表明,考虑地震作用后主动土压力明显增大,其合力作用点位置距离挡土墙底大于三分之一墙高。     

交通荷载对预应力锚索桩板墙的土压力影响分析

以邵怀高速公路应用最典型的桩板式挡土墙为例,以数值方法为研究工具,考虑车辆与挡墙的距离、汽车载重和汽车速度等因素,区别挡墙的不同位置(桩、板),对挡墙的土压力进行现场测试与计算分析。研究结果表明:在交通荷载的作用下,挡土墙受影响的部位主要集中在墙顶以下2m,桩(柱)上所受的影响大于板上所受的影响;当动荷载离挡土墙的距离在0～1.5m内变化时,对挡土墙的影响较大,而当距离大于1.5m后,对挡土墙的影响就相当小;汽车的行车速度对挡墙结构的影响较小;汽车超载对挡墙的影响较大,设计时必须考虑这种因素对挡墙的影响。     

阿尔及利亚东西高速公路加筋土路堤设计

为了研究阿尔及利亚东西高速公路12处高填方路段边坡,提高边坡路堤的耐久性、可靠性,降低工程造价,减少占地,提高其抗震能力,根据地形及表层泥灰质粘土的厚度,提出采用加筋土路堤设计方法。研究根据欧洲规范的方法利用ELU进行计算,考虑应力以及土质、填料和土工布的部分系数,考虑了各部分安全系数,对路堤边坡进行加强设计。通过采用毕肖甫条分法,分别对未设置土工布和设置土工布2种情况的内部稳定性和总体稳定性进行了计算对比分析,研究证明采用土工布后的稳定性满足设计要求。为更好保证高填方路堤稳定性,研究对加筋土路堤的填方基底处理、边坡坡脚处理及排水系统进行了设计,有效保证边坡路堤设计的稳定性。采用该法设计的高填方路堤在运营的六年时间里,路基情况良好。高强度土工布的加筋土路堤设计对高填方路基设计合理有效,对国内外类似地质条件的工程设计具有借鉴意义。     

考虑坡顶交通量影响的路堤边坡失稳敏感性分析

目前对边坡稳定影响因子敏感性的研究主要是针对边坡的内部因素,在分析路堤边坡稳定时,车辆荷载等外部因素对边坡稳定的影响不容忽视.本文同时考虑内部因素和外部因素,选择边坡土体重度γ、边坡土内摩擦角φ、边坡土粘聚力C、边坡坡度θ及交通量Q作为边坡稳定安全系数敏感性分析的影响因子,5个因子都具有广泛的分布随机性.以金鞭公路某标段路堤边坡为例,制定了5因子5水平的正交试验方案,利用传递系数法分别计算不同工况下的边坡稳定安全系数,再利用SPSS统计分析各影响因子对路堤边坡稳定安全系数的敏感性.研究结果表明:路堤边坡稳定性受内部因素和外部因素共同作用,影响因子敏感性大小依次为:边坡坡度θ边坡土内摩擦角φ交通量Q边坡土粘聚力C边坡土体重度γ.本研究可为该边坡失稳治理设计提供依据.