斜陡邊坡前緣擋墻主動(dòng)土壓力計(jì)算方法研究.pdf

1、經(jīng)典的土壓力理論主要是Rankine土壓力理論和Coulomb土壓力理論，或是基于兩種經(jīng)典理論修正的經(jīng)驗(yàn)公式，被用于支擋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，但對(duì)于墻頂以上部分填土傾斜面的傾角大于土體內(nèi)摩擦角且又穩(wěn)定時(shí)，墻體所受的土壓力還難以用理論計(jì)算做出精確的解答。鑒于此，論文依托重慶市建設(shè)科技計(jì)劃項(xiàng)目，開展“斜陡邊坡前緣擋墻主動(dòng)土壓力計(jì)算方法研究”，采用理論分析結(jié)合物理模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬等手段，對(duì)擋墻墻后土體坡面傾角β大于土體內(nèi)摩擦角ψ時(shí)，剛性直立擋墻墻

2、背所受土壓力的大小、分布規(guī)律及其合力作用點(diǎn)進(jìn)行了研究分析。主要研究內(nèi)容與成果如下:
　　(1)理論分析主要在Coulomb經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，建立并簡化β＞ψ的理論計(jì)算模型，采用極限平衡法進(jìn)行推導(dǎo)，與現(xiàn)有的計(jì)算理論進(jìn)行了對(duì)比分析;同時(shí)分析了填土坡面傾角β、土體內(nèi)摩擦角ψ、擋墻高度H以及比例系數(shù)m（h/H）對(duì)所推導(dǎo)公式中破裂角θ的影響;發(fā)現(xiàn)只有比例系數(shù)m與破裂角θ呈負(fù)相關(guān)，其他均呈正相關(guān);在分析水平側(cè)向土壓力ez時(shí)，β和m對(duì)ez的影響效

3、果相互制約。
　　(2)采用自制的試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖溲芯科旅鎯A角β＞ψ在兩種變位模式下的主動(dòng)土壓力模型試驗(yàn)，主要有坡面傾角β的大小對(duì)主動(dòng)土壓力的大小、分布規(guī)律及合理作用點(diǎn)的影響;試驗(yàn)結(jié)果為在由平移擋板模擬的平移(T)位移模式下不同深度的土體達(dá)到極限平衡狀態(tài)時(shí)所需位移基本一致，隨著位移S的增加，其合力作用點(diǎn)在逐漸下降;隨著傾角β的增大，其合力作用點(diǎn)在逐漸上升，在β=70'時(shí)其合力作用點(diǎn)的位置約為0.4H;在由轉(zhuǎn)動(dòng)擋板模擬的繞墻底轉(zhuǎn)動(dòng)(RB)

4、位移模式下水平土壓力呈非線性分布，RB模式達(dá)到極限狀態(tài)所需要的位移S要小于T模式。
　　(3)以物理模型為基礎(chǔ)，采用PLAXIS有限元軟件建立數(shù)值模型，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在兩種位移模式下，隨著擋墻位移的增大，墻后土體產(chǎn)生位移區(qū)域呈楔形體，當(dāng)斜坡填土面傾角β增大時(shí)，位移區(qū)域逐漸擴(kuò)大，且靠近墻頂?shù)奈灰埔笥谙虏康奈灰?RBT位移模式下，墻后各應(yīng)力點(diǎn)不能同時(shí)達(dá)到極限狀態(tài)，無論在哪種傾角β下，都是距離墻頂0.6m以上的應(yīng)力點(diǎn)先達(dá)