基于界面特性的加筋砂土挡墙稳定性分析

发布时间：2018-01-15 11:53

本文关键词：基于界面特性的加筋砂土挡墙稳定性分析　出处：《中北大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着经济建设的发展,加筋土挡墙在山区公路、铁路、水利设施等工程建设中得到广泛应用,并取得了良好的经济效益。填料的强度特性、填料与筋材的相互作用特性、荷载条件等是加筋土挡墙设计的重要内容。砂土(中粗砂)的内摩擦角高、透水性能好,是加筋土挡墙较为理想的回填材料;砂土与砂土、砂土与筋材间的界面强度特性是影响加筋砂土挡墙稳定性的重要因素,目前,对于颗粒级配、剪切速率、法向应力等对砂土及加筋砂土界面特性影响方面的研究非常多,但对于砂土相对密实度方面的研究相对较少;且在加筋砂土挡墙的相关研究中,有关筋土界面强度、砂土密实度、墙顶冲击荷载等对加筋砂土挡墙工作特性影响方面的研究较少。本文通过大型直剪试验分析了不同密实度下砂土、加筋砂土的界面剪切特性,并结合界面直剪强度参数,通过数值分析的方法研究了筋土界面强度、砂土相对密实度、墙顶冲击荷载等对土工格栅加筋砂土挡墙整体稳定性的影响,得出如下结论:(1)砂土、加筋砂土界面的似摩擦系数、似内摩擦角和似粘聚力均随砂土相对密实度增加而增大;加筋砂土的界面似粘聚力较不加筋砂土大、界面似内摩擦角较不加筋砂土小;同一相对密实度下,砂土和加筋砂土的界面摩擦系数均随着法向应力的增大而减小,减小的幅度逐渐变小且出现趋于稳定的趋势;(2)挡墙安全系数受界面耦合内聚力和耦合内摩擦角的影响较大,较高的界面强度更有利于分散土体的受力和变形;相对密实度的增加可以提高挡墙的整体稳定性,提高的幅度随界面耦合内聚力的增大而减小;(3)格栅的受力和变形在墙底最小,并随墙高的增加而变大;对于下卧层强度较高的加筋砂土挡墙,铺设在挡墙下部的格栅受力范围和受力值均较小,宜采取“上长下短”的布筋方式;(4)加筋砂土挡墙的整体稳定性是面板形式和强度、筋土界面特性、以及其他各种内外界因素协同作用的结果,并不是面板强度越高,挡墙的整体稳定性越好,设计时应综合考虑填土、筋材和筋土界面的强度,合理的选择面板强度。(5)墙顶冲击荷载作用下,墙体水平位移沿墙高逐渐增大,最大值发生在挡墙中上部,增加墙体上部的布筋密度和减小首层加筋间距可以有效限制墙顶的水平位移。
[Abstract]:With the development of economic construction , the reinforced earth retaining wall has been widely used in engineering construction such as highway , railway and water conservancy facilities in mountain areas . ( 4 ) The overall stability of reinforced sand retaining wall is the result of the synergistic effect of the form and strength of the panel , the characteristics of reinforced soil interface and other internal factors , and the better the overall stability of the retaining wall , the better the overall stability of the retaining wall .

【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU476.4

【参考文献】