冲刷损伤混凝土挡墙性能试验研究

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1、李嘉杰等：冲刷损伤混凝土挡墙性能试验研究DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．07．041冲刷损伤混凝土挡墙性能试验研究李嘉杰，周家朋，武可爽。，郑雄兵，周寅峰(1．浙江大学建筑工程学院。杭州310058；2．丽水市330国道莲都段改建工程指挥部。浙江丽水3233003．浙江省交工集团第三交通工程有限公司。杭州310013；4．浙江省交通规划设计研究院，杭州310006)【摘要】通过模型试验测试了片石混凝土挡墙经历不同状况冲刷损伤后的力学性能，讨论了冲刷深度与冲刷位置对片石混凝土挡墙刚度与承载能力的影响规律。试验研究结果表明冲刷深

2、度是影响片石挡土墙服役性能的主要影响参数，冲刷深度越大，挡墙的刚度与承载能力下降越大；冲刷位置越接近底部，对挡墙服役性能的影响越大，但影响程度不如冲刷深度明显；片石挡土墙的破坏形态均为墙背与底座交界处因应力集中现象导致的开裂，为脆性破坏，与冲刷深度和冲刷位置无关。【关键词】片石混凝土；挡土墙；冲刷；服役性能【中图分类号】TU476．4【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)07—0111—030引盲况；冲刷高度也分三个等级，距底面高度分别为240、片石混凝土挡墙作为一种常见的水工结构，因其340、440cm，冲刷深度均为10cm；冲刷

3、处用泡沫填充，技术简单，施工方便，被广泛地应用于边坡、公路、水浇筑成型后把泡沫挖掉，从而模拟冲刷效果。加上作利、水电等工程建设中。对于重力式挡土墙目前国内为对比基准的完整试件，共设计6个试件。考虑试验外的研究主要集中在其破坏机理及抗滑移与抗倾覆设备、场地等原因，采用缩尺模型，试件与实际结构比等稳定性指标方面。然而片石混凝土在长期的流例为1：8。试件尺寸见图1；各试件编号与设计参数水作用下，易发生侵蚀破坏，而基础常建于岩基上，且见表1。有覆土保护，因此墙体与基础相比更容易受到流水的冲刷侵蚀，但是墙体被侵蚀后的挡墙性能的研究目前国内还比较少。因此，本文将针

4、对受流水冲刷的片石混凝土挡墙结构的力学性能进行试验研究，探讨冲刷深度与冲刷位置对片石混凝土挡墙工作性能的影响，观察不同侵蚀状况下片石混凝土挡墙破坏失效的形态，为片石混凝土挡墙设计与受损评估提供参考。1试验概况侧视图1．1试件设计图1试件设计本试验以某国道改建工程作为对象，该工程一侧傍山，一侧临水，临水侧采用衡重式路肩挡土墙结构，表1试件设计参数其中挡墙高度大于10m时采用C20片石混凝土浇筑，基础嵌入基岩，在水流高速冲刷之下，片石挡土墙墙身会发生冲刷损伤，因此本研究对不同冲刷深度与冲刷位置的片石混凝土挡土墙进行单调加载试验，来探索冲刷损伤对片石挡土墙服

5、役性能的影响规律。试验的主要控制参数为冲刷深度和冲刷位置。本试验试件采用C20混凝土现场浇筑，片石掺量不超过试件1．2加载装置总体积的25％，片石抗压强度大于40MPa，最小尺寸本试验将采用美国MTS公司生产的拟动力结构大于7era，最大尺寸小于所在位置最大尺寸的1／3，人试验系统，其中25t的作动器能提供满足本试验要求工摆放，片石之间间距不小于7cm，与模版距离不小于的水平荷载。加载头将通过一根荷载分配梁与试件10cm，分层浇筑，每层20cm。冲刷深度分为三个等级，连接，实现近似均布荷载。试件通过地锚螺栓与场地分别为5、10、15cm，分别对应表层混

6、凝土剥落，表层片底板牢固连接，试件约束状况接近刚接。石剥落，墙体内部片石剥落三种不同程度的侵蚀情1．3加载制度