加筋挡土墙合理设计方法的探讨.pdfVIP

第31卷 第 3期 长 江 科 学 院 院 报 V01．3l No．3 2014年 3月 JournalofYangtzeRiverScientificResearchInstitute Mar． 2 O 14 DOI：10．3969／j．issn．1001—5485．2014．03．002 加筋挡土墙合理设计方法的探讨 杨广庆 (石家庄铁道大学 土木工程学院，石家庄 050043) 摘 要：加筋挡土墙作为一种轻型支挡结构得到了广泛应用。对比分析基于极限平衡法、极限状态法和数值模拟 法的3种加筋挡土墙设计方法的优缺点，结合国内外相应规范(指南)系统，总结介绍了加筋挡土墙的设计方法和 步骤。探讨了加筋挡土墙设计中有关潜在破裂面形状、墙背侧向土压力系数、挡土墙填料选用、加筋材料选择、筋 材设计强度取值和多级加筋挡土墙设计等问题。针对 目前基于极限平衡分析的加筋挡土墙设计方法的保守性，建 议考虑不同影响因素的分项材料系数、分项荷载系数和分项破坏形式系数。研究成果对建立加筋挡土墙合理的设 计方法具有一定的参考价值。 关键词：加筋挡土墙 ；设计方法；筋材 ；填料；强度 中图分类号：TU43 文献标志码：A 文章编号：1001—5485(2014)03～0011—08 作应力状态和极限破坏状态时筋材材料的拉力分布 与土体变形情况。实际上，一个完整的加筋挡土墙 1 研究背景 的设计分析应包含极限平衡分析、工作应力状态分 加筋挡土墙正在被越来越广泛地应用于工程界 析及墙体变形量的估算等内容。 的各个领域。合理的设计方法是保证结构安全、稳 2．1 极限平衡法 定和耐久性的重要前提。 目前国内外有关加筋挡土 在加筋挡土墙发展初期，一般视结构为锚固系 墙设计的技术规范 (指南)主要是基于极限平衡方 统，墙背侧向土压力是通过筋材与墙面板的连接传 法进行结构的内、外部稳定性分析 ¨ J。在加筋挡 递给筋材。即筋材承担的最大拉力是通过计算其分 土墙的设计 中涉及到潜在破裂面形状、墙背侧向土 担的墙面板面积所承受的土压力来确定的。假定加 压力系数、挡土墙填料选用、加筋材料选择、筋材设 筋挡土墙可以产生足够的侧向位移，墙后土楔体能 计强度取值和多级加筋挡土墙设计等问题，而各设 达到主动土压力状态，筋材与土之间发生了相对位 计技术规范 (指南)存在一定的差异。同时大量的 移，产生了摩阻作用，内力达到平衡。随着对加筋挡 工程现场试验 表明，按照极限平衡法设计的加 土墙研究的逐步深人，发现锚固楔体法的简单概念 筋挡土墙偏于保守，特别是筋材实际受力远小于设 难以全面反映加筋土结构体系的内力平衡。筋材的 计强度。因此，研究探讨加筋挡土墙合理的设计方 受力除与面板所受的土压力有关外，还有其 自身的 法具有重要的现实意义。 特点，即筋材的主要作用是通过它与填土间的摩擦 阻力约束土体的侧向膨胀，提高加筋土结构的整体 强度。墙面板主要起挡土作用，不是主要的受力构 2 加筋挡土墙设计准则 件。同时筋材的存在改变了结构的应力应变模式、 加筋挡土墙的设计方法很多，归纳起来主要分 墙后土压力分布及潜在破裂面位置