台阶式加筋土挡墙土压力计算研究

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1、西部探矿工程2008年第4期台阶式加筋土挡墙土压力计算研究赵星民，李明(长安大学地质工程与测绘工程学院，陕西西安710054)摘要：土压力计算是加筋土挡墙设计的基础。阐述了实际设计中常用的简化计算方法和传统弹性力学计算方法，但是根据以上两种方法得到的计算值与实测值相差甚大，因此在实际设计中很难得到广泛推广。借鉴了上面两种方法的不足之处，提出了一种计算台阶式加筋土挡墙土压力的新方法，用该方法得到的计算值与实测值吻合的较好。关键词：加筋土挡墙；土压力；台阶中图分类号：TU472文献标识码：B文章编号：1O04—57

2、16(2O08)04一O034—03加筋土挡墙是近十几年来新兴的一种挡土墙支护自均布荷载起点O作两条潜在滑移面OD和OE，形式。由于其造价低廉、施工方便且对墙后土体变形要与水平面的夹角分别为和0，(若墙背垂直光滑，则0求不高，因此在铁路、公路及护岸领域得到了广泛应用。=45。+／2)。AD段可以认为不受附加荷载的影响，鉴于加筋土挡墙是拉筋和填土组成的复合型支护结构，BE段则完全受附加荷载的影响，而DE段的土压力用其土压力分布形式与常规的重力式挡墙有很大不同，所直线连接(见图1)。以弄清加筋土挡墙的土压力分布规律

3、是实际设计中的由于分级台阶的宽度对于墙后土压力的分布有着核心问题。阐述了几种常规的土压力计算方法，并在此极大的影响，因此要分别进行考虑：基础上提出了一种改进方法，用改进方法得出的土压力2．1小型台阶值与实测值吻合的较好。I>H2tan(90。--0)1工程实例L2J由于受到场地条件的限制，台阶宽度较小，此时二某台阶式加筋土挡墙共级挡墙墙角完全承受等效附加荷载的作用(见图1)。分5级，单级墙高为6m，台阶一级挡墙在二级加筋土挡墙产生的侧向土压力可以表宽4m，墙后填土的重度7=：=示为：19kN／m3，内摩擦角—4

4、0。。f0，Hi

5、。H。——二级挡墙墙顶到土压力计算点(即面板中压力分布图2常规简化计算方法心)的距离；由于影响加筋土挡墙变K——计算等效附加荷载在二级挡墙产生的侧向形和稳定的因素很多，并且用现有的土压力理论分析加土压力所对应的侧向土压力系数，本文中取为主动土压筋结构的作用机理较为困难，故现阶段填土后侧均布荷力系数K；载产生的侧向土压力可以按照下面的简化方法进行计填土内摩擦角；算：引：朗肯土压力破裂角，若墙背垂直光滑，则e一36西部探矿工程2008年第4期实测值偏差很大。部没有考虑附加荷载的作用，因此该段计算值偏小，偏人们根据大

6、量的工程实际经验得知：仅仅距离挡墙于危险。一定宽度范围内的等效附加荷载才对产生的侧向土压改进弹性力学方法克服了上面两种方法的不足，既力起到决定作用，而对于距离挡墙较远的附加荷载的贡可做到与实测值较为接近，不至于造成较大的经济浪献可以忽略不计。费；又避免了计算土压力值偏小的问题，保证建筑物有基于这种考虑，并借鉴大型台阶加筋土挡墙土压力足够的安全度。分布图(见图3)，可知只有有限区域内的附加荷载才发由于现有的土压力计算理论自身的缺陷，分析加筋挥作用，即距离挡墙Hztan(90。一)以外的附加荷载完结构的作用机理比较

7、困难，这也是今后加筋土挡墙研究全不产生作用。取：的重要方向之一。~12=arctan[-H2(tan(90~--q0)](9)．L,i参考文献：带人式(6)，即可得到改进弹性力学方法的计算公Eli中华人民共和国交通行业标准．公路加筋土工程设计规范式。Is]．北京：人民交通出版社，1999．5不同计算方法之间的比较[2杨广庆．台阶式加筋土挡土墙设计方法的研究EJ]．岩石力以上各种计算方法得到的土压力值可见表1。学与工程学报，2004，23(4)：695—698．E3]曾长贤，王靖涛．多级加筋土挡土墙设计方法研究E

8、J]．土工基础，2003，17(2)：16—18．表1实测土压力与计算值之间的比较E4]凌天清．公路高大加筋土挡墙设计方法的研究EJ]．中国公计算土压力(kPa)路学报，2000，13(2)：13—15．(驯简化计传统弹性改进弹性Es]周世良，何光春，等．加筋土挡墙筋带拉力计算研究EJ]．重(kPa)算方法力学方法力学方法庆建筑大学学报，2003，25(1)：12—16．1．85．83