刚性挡墙被动土压力模型试验研究

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1、第")卷第’期岩土工程学报UCG$");C$’"%%"年1月8B36=O=VCEJ6?GCT@=CS=RB63R?G:6736==J367W=XS$，"%%"刚性挡墙被动土压力模型试验研究!"#$%&’$()*+%$,$*%-./().$#*,,&0$$*%).#%$,,1%$*-)&(2/(*%&2&34*++!"#!徐日庆，陈页开，杨仲轩，龚晓南（!$浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州#!%%"&；"$华南理工大学交通学院，广东广州’!%()%；#$香港科技大学，香港）摘要：为了研究刚性挡墙被动土压力的形成机理，介绍了一个试验模型的制作，通过模型试验对砂土在不同变位情况，即墙

2、体的平移（*模式）、绕墙顶上某点转动（+**模式）和绕墙底下某点转动（+,*模式），得出刚性挡墙被动土压力的试验结果，最后分析了不同变位条件下被动土压力的变化规律。关键词：被动土压力；模型试验；刚性挡墙中图分类号：*-)#"文献标识码：.文章编号：!%%%/)’)0（"%%"）%’/%’(1/%&作者简介：徐日庆（!1("/），男，浙江金华人，工学博士，浙江大学岩土工程研究所教授，博士生导师。!""!2-+345367，89:;<=4>?3，<.;@ABC674DE?6，@F;@23?C46?6（!$!"#$%$&$’()*’($’+,"%+-./"0%"’’1%"0，2,’3

3、%-"04"%5’1#%$6，7-"08,(&#!%%"&，9,%"-；"$:(&$,9,%"-4"%5’1#%$6();’+,"(.(06，*&-"08,(&’!%()%，9,%"-；#$;,’7("0<("04"%5’1#%$6():+%’"+’-"=;’+,"(.(06）56,)%*-)：!"$,%#>->’1，!"(1=’1$(%?>1(5’$,’&"=’1#$-"=%"0()$,’)-+$(1#0(5’1"%"0$,’?-0"%$&=’#-"==%#$1%@&$%("#()$,’’-1$,>1’##&1’#("1%0A%=1’$-%"%"0B-..，?(=’.$’#$

4、#B’1’>’1)(1?’=)(1>-##%5’’-1$,>1’##&1’-+$%"0-0-%"#$-5’1$%+-.1%0%=B-..，B,%+,?(5’=%"$(-?-##()=16#-"=&"=’15-1%(&#?(=’#()B-..?(5’?’"$#$;,’$6>’#()B-..?(5’?’"$%"+.&=’#$1-"#.-$%("（;），1($-$%("-@(&$->(%"$-@(5’$,’B-..$(>（C;;）-"=1($-$%("-@(&$->(%"$@’.(B$,’B-..@-#’（CD;）$7$84/%3,：>-##%5’’-1$,>1’##&1’；?(=’

5、.$’#$#；1%0%=1’$-%"%"0B-.."#!装土箱!引言!试验在装土箱内进行，装土箱内部尺寸为#$%H计算土体作用于结构上的作用力是一个古老的课（长）Q%$1)H（宽）Q!$"H（高），结构如图!所示。题，在进行刚性挡墙设计时，要做到既安全又经济，必须对作用于挡墙上的土压力大小和分布规律及其影响因素有较为深入的了解。目前在设计计算中最为常用的土压力理论仍为经典的8CEGCHI和+?6>36=土压力理论，但是，经典土压力理论没有充分考虑挡墙的变位方式和位移大小对土压力的影响。［!］［"］*=JK?7B3，L?67?6MNOB3I?OB3，L?67，8B=6?6M［#］

6、［)］PE，周应英和任美龙等国内外众多学者对土压力问题进行了很有意义的试验研究。通过试验，发现作用于挡土墙上的土压力大小、分布及合力作用点等受挡墙的变位方式和变位大小的影响很大。图!装土箱结构图（单位：HH）模型试验所采用的挡墙变位方式主要是墙体的平L37$!*B=RC6OSJERS3C6M=S?3GCTOC3GI36（E63S：HH）移（*模式）、绕墙顶转动（+*）模式和绕墙底转动（+,）模"#"挡墙式，而在实际工程中，挡土墙的变位方式更复杂多样。试验采用刚性挡墙，尺寸为!$%H（高）Q%$1)H笔者采用更为普遍的挡墙变位方式：绕墙顶上某点转动（宽）Q%$!"H（厚），挡墙结

7、构如图"所示，挡墙采用钢（+**）模式和绕墙底下某点转动（+,*）模式，对作用于筋混凝土材料，挡墙的厚度取决于墙的挠度，经验算，［’］刚性挡墙上被动土压力进行了模型试验研究。在最不利荷载（不同深度土体均达到极限被动土压力）作用下，挡墙的最大挠度为%$%%!HH，保证了挡墙的"试验模型的设计及制作刚性变形。采用自制的模型试验箱进行刚性挡墙被动土压力试验，试验模型包括)个组成部分：试验装土箱、刚性!基金项目：国家自然科学基金（’11&0%)’）和国家人防基金资助项目挡墙、加载系统和数据量测系统。