曲線(xiàn)型擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算及工程應(yīng)用研究.pdf

1、近十幾年來(lái)，山區(qū)高等級(jí)公路飛速發(fā)展，然而在山區(qū)修建高等級(jí)公路，“V”型沖溝必然將是一大難點(diǎn)，高填方路基自然就成為了該情況下的首選結(jié)構(gòu)形式，一般來(lái)說(shuō)，高填方路基的填筑高度在20m～40m的范圍，由于填筑路基的超高性而引起的高填方路基穩(wěn)定性問(wèn)題被廣泛關(guān)注。目前，對(duì)于V型沖溝高填方路基的穩(wěn)定性的研究在國(guó)內(nèi)外開(kāi)展得還不是很多。影響V型沖溝高填方路基的穩(wěn)定性的因素眾多，其中高填方路基受力特點(diǎn)和支擋結(jié)構(gòu)物形式對(duì)V型沖溝高填方路基穩(wěn)定與變形的影響是極

2、其重要的一個(gè)因素。
　　論文從一般直線(xiàn)型擋土墻出發(fā)，以重力式擋土墻為例分析了直線(xiàn)型擋土墻的受力特點(diǎn)，介紹了擋土墻穩(wěn)定性驗(yàn)算，并以此為對(duì)比，結(jié)合V型沖溝高填方路基的受力特點(diǎn)，采用理論探討與數(shù)值分析相結(jié)合的方法，對(duì)V型沖溝高填方路基穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，引出了曲線(xiàn)型擋土墻。最后結(jié)合奉節(jié)東立交V型沖溝高填方段工程，進(jìn)一步分析了Ⅴ型沖溝高填方路基支擋結(jié)構(gòu)物的合理形式，分析了取得了以下成果:
　?、僭诔Ｓ玫倪吰轮ёo(hù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，用重

3、力式擋土墻來(lái)作對(duì)比，再結(jié)合河流中的水壩，從而提出重力式拱墻的結(jié)構(gòu)。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)拱座處墻頂寬度保持為1m不變，溝心處墻頂寬度B0≤1.5m時(shí)，墻身隨墻體重量的增加，變形與應(yīng)力降低較為顯著;變截面拱墻溝心處墻頂寬度取1.5m比單圓心拱墻墻頂寬度取1.5m要少用82.1m3的混凝土，而拉應(yīng)力只增加了0.01Mpa，有效降低了工程造價(jià)。
　?、陔m然V型沖溝對(duì)高填方路基的三維約束作用從某個(gè)角度上來(lái)說(shuō)有利于路基的穩(wěn)定性，但還是必須考慮其他各種

4、因素的綜合作用。為此，有必要考慮在坡腳相應(yīng)位置設(shè)置擋土墻。按規(guī)定，安全系數(shù)不得小于1.3，按此系數(shù)控制，經(jīng)過(guò)計(jì)算分析得到，墻身截面相同時(shí)，曲線(xiàn)型擋土墻的應(yīng)力、變形都比直線(xiàn)型的要小。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用材料為混凝土的擋土墻最大拉應(yīng)力的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值1.27MPa控制時(shí)，得到墻身合理的軸線(xiàn)形式為半徑70m的圓弧。此外，從填土高度與土壓力的關(guān)系這一方面來(lái)說(shuō)，沖溝兩側(cè)和中心是不同的，兩側(cè)填土高度低，溝心高，從而對(duì)應(yīng)的土壓也是兩側(cè)小，溝心大。由此可

5、以想到，在保證擋土墻最大拉應(yīng)力不超高1.27MPa的條件下，逐漸讓擋土墻的厚度由厚到薄逐漸過(guò)渡，最終得到V型沖溝高填方路基合理的支護(hù)形式為中間厚兩端漸薄的變截面曲線(xiàn)型“反拱式”擋土墻的結(jié)構(gòu)形式。
　　系統(tǒng)研究V型沖溝高填方路基整體穩(wěn)定性及其合理的支護(hù)形式，并結(jié)合具體的工程實(shí)際來(lái)對(duì)曲線(xiàn)型擋土墻設(shè)計(jì)計(jì)算及工程應(yīng)用開(kāi)展研究，弄清V型沖溝高填方路基穩(wěn)定性的變化條件和變化機(jī)理，深入了解其變化趨勢(shì)，掌握系統(tǒng)的理論和方法，進(jìn)而為我國(guó)西部山嶺沖溝