双面加筋土高挡墙的破坏特性研究

双面加筋土高挡墙的破坏特性研究李碧雄张利民（四川联合大学土木系，成都，６１００６５）１前言在进行加筋土挡墙的结构设计时，墙面板背后填料中破裂面的位置和形状是确定筋条截面和长度的重要依据。加筋土挡墙现行设计理论对破裂面的形状和位置的假定主要有三种［１］...     

纤维加筋土和素土边坡的离心模型试验研究

对两种不同密度粘性土的素土和纤维加筋土直立边坡进行了离心模型试验研究，并用毕晓普法进行了稳定分析，所观测到的边坡破坏形式、破坏过程以及稳定分析计算结果对推广这种加筋形式，认识相关工程问题是很有意义的。     

加筋土护岸挡墙的黏弹塑性有限元分析

结合重庆渝中区长江滨江路加筋土护岸工程的安全性评估和加固方案研究,发展了二维有限元数值分析方法。分析中考虑加筋材料的非线性蠕变效应,土体采用黏弹塑性流变模型和加筋材料采用黏弹性模型,并考虑加筋材料与填土、填土与面板及面板之间的相互作用;计算模拟了加筋土工程逐层填筑的施工过程,采用增量–初应变迭代法对各种工况进行了分析计算。计算结果与传统方法计算结果、现场实测数据进行了对比,初步证明本文方法的有效性,并得到了高大加筋土挡墙的破坏发展模式、加筋材料拉力分布规律以及加筋土护岸挡墙的安全性指标。     

基于离心试验的环形加筋挡墙破坏形式试验研究

环形加筋挡墙破坏形式的研究目前还处于相对空白阶段。笔者通过2组离心模拟实验,对环形加筋挡墙的破坏形式和变形特征进行了研究,初步判定了环形加筋挡墙的破裂面形状与“0.3H”破裂面相似,呈折线形。通过对挡墙破裂面附近监测点的位移对比分析研究表明:环形加筋形式对挡墙破裂面的开展有良好的限制作用,能使墙体的侧向位移变化更加均匀;环形加筋形式对约束挡墙侧向变形的能力较竖向变形能力强。     

砂中爆炸成坑的离心模型试验分析方法比较

 采用中国水利水电科学研究院450 g-t土工离心机进行干砂中爆炸成坑模拟试验，研究不同药量、不同埋深和不同离心加速度下砂中爆炸成坑规律。对10次模型试验数据采用3种不同的方法进行分析，其中Schmidt公式和Baker公式是通过相似原理推出的量纲一的公式，修正Боресков公式则是在工程中广泛应用的经验公式。3种方法拟合试验数据的相关系数分别为0.931，0.960和0.998，显示了试验数据较高的可信度。为选择合适的离心爆炸模拟试验分析方法，将这3种方法进行比较，结果显示Schmidt公式虽然拟合试验数据精度较低，但公式中各参量易于精确测定，因此最适合定量分析离心爆炸成坑规律。     

衡重式加筋土路肩挡墙土工离心模型试验研究

以某山区公路旧路拓宽改造工程中新建的衡重式加筋土路肩挡土墙为原型,设计了4组模拟墙体实际位移形态的土工离心模型试验,讨论了墙后土体压实度和土中加筋对墙背土压力和路基填土变形的影响规律。试验表明：①墙后土体加筋对减小墙背承受的土压力作用随填土压实度的提高而趋于明显,主要影响区域位于上墙背的下半部分,压实度由88%增至95%会引起上墙背土压力分布由近似线性增大演化为折线型变化;②衡重台对其上覆填土存在托举效应,致使下墙背的土压力大幅减小,其影响范围约为衡重台以下约1/3下墙高度;③墙后土体加筋能提高路基填土的抗变形能力,减小因墙体侧向位移引起的填土表面下沉,对降低新旧路基间的不均匀变形效果显著。     

基于极限状态内力分析的台阶式加筋土高挡墙内部稳定性设计方法

分级台阶设计常用于加筋土高挡墙中,目前相关设计方法滞后于实际工程。基于极限平衡法建立了台阶式加筋挡墙的筋材内力计算方法,用于确定极限状态下筋材内力分布,从而提出了台阶式加筋挡墙内部稳定性设计方法。从安全设计所需的筋材强度和筋材长度两个方面开展参数分析,揭示了台阶宽度、分级级数、分级挡墙高度等因素对挡墙内部稳定设计结果的影响规律。分析结果表明:稳定所需的筋材强度和长度随台阶宽度增加而减小,超过台阶临界宽度后筋材强度不变,直到各级挡墙完全独立筋材长度不变;台阶总宽度固定时,相比简单的放坡方式,台阶分级可以显著减小筋材强度和长度,宽度较大时双级挡墙筋材用量最少;上级挡墙高度稍大于总墙高一半时,双级挡墙稳定所需筋材强度和长度最小。     

爆炸离心模型试验边界效应研究

 离心模型试验中由于采用的模型箱尺寸有限,无法满足原位试验的半无限体要求,由此而形成边界效应问题,爆炸离心试验中此问题尤为突出。为比选边界材料,依托清华大学50 g-t土工离心机,进行了数次爆炸离心模型试验,通过加速度场分析,选择较合适的边界材料。最后通过试验确定,在50 g离心加速度2.5 g炸药爆炸离心模型试验中,边界上加入该边界材料后,离爆心20 cm内的试验成果可以接受。     

土工离心模型试验中的加筋材料

系统分析了土工离心模型试验中选择加筋材料的基本原则,详细阐述了某土工格栅加筋高填方路堤离心模型试验中加筋材料的确定方法并讨论了多种影响加筋材料选择的因素,对于离心模型的设计、制作和加筋材料的选取具有一定的参考意义和借鉴价值.     

基于离心模型试验与数值计算的超高陡加筋土填方边坡稳定性分析

山区机场建设中会出现超高陡(高度达百米且填方坡比陡于1︰1)的加筋土填方边坡方案,针对这类填方边坡稳定性方面的研究较少.以云南某机场的超高陡加筋土填方边坡方案为例,通过大型土工离心模型试验及数值计算开展天然工况下这类加筋土填方边坡稳定性的研究,获得的主要成果:①边坡变形破坏以填方土体局部开裂、面板鼓胀和抗滑桩略微外倾为...     

高路堤加筋土档土墙的变形和受力研究

一座总墙高为31m的多级台阶式高路堤加筋土档土墙首次应用于我国铁路正线上，为了研究各级墙的倾向位移。基底应力及墙背土压力的分布规律，对该挡土墙的变形和受力进行了现场原型观测，观测结果表明，各级墙的侧向位移均较小，且下部测点的侧向位移较墙顶测点要大，各级墙基底应力均小于100kPa，墙背土压力呈曲线形分布，4m宽台阶的存在使墙后填土顶面的外荷载对该的侧向土压力影响不大。该结论可供今后加筋土挡土墙的研究和设计参考。     

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。     

阳涉线加筋土挡墙试验研究

 通过对阳涉线双侧加筋土挡土墙的试验研究，总结并分析了墙面变形、墙背土压力的分布、基底应力分布等变化特点，验证了按简化的0.3H法设计的合理性，为加筋土挡土墙的设计应用提供了基础。     

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。     

失稳加筋土挡土墙加固方案及技术评价

 加筋土挡土墙是国内外广泛采用的挡土墙建设技术。由于交通荷载的急剧增加和该类挡土墙的固有缺陷,国内有多处加筋土挡土墙产生变形甚至倒塌。以山东省荷泽市人民路立交桥加筋土挡土墙失稳为例,对其失稳的内在根源和力学机制进行分析。通过多种加固方案对比,确定以压力注浆、双向斜拉预应力锚固、挂网喷射混凝土等技术为主的综合加固治理方案;运用数值模拟层次分析方法,分别对实施不同技术措施所产生的加固效果进行分析。研究结果表明,斜拉预应力锚杆抑制失稳加筋土挡土墙上部的纵向开裂和墙趾剪切破坏带的塑性滑移,并提供较高的抗拉强度、刚度和较快的增阻速度;混凝土喷层使墙面弧形外鼓得到约束。经现场实施综合加固方案,监测结果显示加固工程取得预期效果,表明该技术方案对类似问题具有推广应用价值。     

半挖半填工况加筋土挡墙失稳机制试验研究与上限法分析

 设计并制作半挖半填工况的绿色加筋格宾模型挡墙,通过在挡墙顶部施加分级均布荷载,测试挡墙在各级荷载作用下的变形、土压力和筋材拉应变,并进行数值模拟,探讨挡墙承载力的发展规律和失稳模式;基于塑性极限分析的上限法,建立半挖半填工况加筋土挡墙的极限承载力,安全系数和极限高度的计算方法。研究表明：在墙顶分级均布荷载作用下,半挖半填工况加筋土挡墙承载力的发展过程可分为初始压密、正常发展、屈服和破坏失稳4个阶段;挡墙墙顶竖向沉降呈三角形分布,挡墙沿填挖交界面发生滑移失稳;挡墙面墙变形、土压力和筋材拉应变分布规律受挡墙的失稳模式影响;所推导的半挖半填工况加筋土挡墙稳定性分析方法考虑台阶面筋材的作用,具有较高的精度。     

超高三级加筋土挡墙的有限元分析

采用有限元方法,对超高三级加筋土挡墙的最大主应力、最小主应力、剪应力等应力和塑性破坏区及其变形进行了分析计算,得出了有关的结论,并与其离心模型试验和现场调研进行了对比。     

复合加筋格宾挡土墙施工技术

云南绥江县一中场平工程挡土墙采用新型加筋格宾挡土墙,通过挡土墙设计、坡面清除及基底施工、格宾材料及格宾网箱编织、格宾网箱填石、结构填土及土工织物施工,经检查验收和总体外观鉴定,该挡土墙墙面平顺美观、缝隙均匀、线形顺适,防水排水工程齐全,取弃土位置合理。     

加筋土挡墙动力特性模型试验与动力分析

模拟加筋土挡墙的铁路路基,通过动力荷载作用下的模型试验得出了加筋土挡墙为路基的动态响应特性,水平、竖向加速度和位移均值随挡墙高度的变化规律;得出了竖向、水平累计变形规律,并对加筋土的动力失稳、动变形、动强度和动应力—应变关系进行了深入分析。对加筋土工程具有重要意义。     

砌块加筋土挡土墙选用砌块和加筋材料应注意的匹配关系

砌块类型与加筋材料类型之间存在关联性,确定了某种技术特点的砌块,就限定了适合该种砌块结构的加筋材料。在设计加筋挡土墙时,需先选定砌块类型、分析该砌块结构特点,再选择匹配的加筋材料,然后根据加筋材料的特点确定破裂面型式和土力学计算公式,最后确定加筋材料的层数、间距和各层加筋材料的长度。