加筋土挡墙规范对比分析及其力学性能研究

发布时间：2020-05-19 10:12

【摘要】：加筋土挡墙具有施工便捷、造型多样美观、适用多种工况、节省人力物力等优点,可以将其运用到高速公路及铁路的路基设计中。在路基设计中,特别是高速铁路对路基的沉降有严格的要求,路基沉降过大会对高铁的稳定运行造成严重影响。本文主要对加筋土技术的国内外研究现状进行整理并总结,通过三国规范对比分析、加筋土挡墙静载模型试验和对模型试验进行数值模拟等三个方面来进行研究,主要内容有:(1)基于对国内外不同加筋挡墙规范的研究及对比分析,分别以我国相关设计规范和英、美两国加筋土结构设计指南为基础,以某边坡加固工程为案列,运用三国规范完成了相关加筋土挡墙的设计计算与对比分析。重点对比分析了三国规范在土压力计算、筋材强度验算、筋材抗拔稳定性验算和挡墙水平抗滑移稳定性等方面的公式和计算结果的差异性。分析结果表明,英国规范在筋材抗拔稳定性验算和挡墙水平抗滑移稳定性方面要优于中美两国规范,体现出极限状态法较极限平衡法更符合实际情况;不同分项系数的使用可以更准确的模拟不同工况和反映实际工况,在保证安全性的前提下使加筋挡墙设计更经济合理。(2)通过研究加筋土挡墙在墙顶荷载作用下土体受力和变形形态,通过改变筋材层数、筋材长度和替换加筋材料等方式对加筋土挡墙进行了四种工况的模型试验。对四种工况下的加筋土墙体内竖向土压力、墙面水平位移、墙顶竖向位移和筋材应变等进行对比研究。研究表明挡墙上部竖向土压力增长较快且各层竖向土压力最大值由加载点下部向墙面处移动;墙顶荷载超过130KPa时,由于不均匀沉降,第五层筋材对应墙面处有向内收缩趋势,墙面水平位移最大值大约在上三分点位置;使用废旧轮胎代替单向格栅进行加筋可有效提高挡墙整体性能,分散超载引起的附加应力,有效减小墙面水平位移和墙顶竖向位移。(3)通过对加筋土挡墙静载模型试验进行数值模拟,可以通过数据吻合对比来相互验证所得数据的可靠性。对试验进行的四种工况分别进行模拟并对四种情况下的墙内竖向土压力、墙面水平位移、墙顶竖向位移和筋材应变等进行对比分析。研究表明,模拟数据与试验所得数据大致吻合,挡墙上部竖向土压力增长较快且各层竖向土压力最大值由加载点下部向墙面处移动;使用废旧轮胎代替单向格栅进行加筋可有效提高挡墙整体性能。
【图文】：

几种加筋土结构

依据中国规范设计的加筋挡墙剖面图
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU476.4

【参考文献】

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本文编号：2670735