为了考察剁式挡土墙的变形机理,基于有限元方法,对上下两级挡土墙尺寸相同、填土面倾斜、上下两级挡土墙相互搭接情况下二级垛式悬臂式挡土墙的土压力及填土变形进行对比分析,计算结果表明:填土侧向位移的最大值发生在上墙的墙踵板附近,下墙具有向临空面倾覆的趋势,上墙随着填土位移而产生一定的背离临空面的旋转。上墙与下墙墙踵板受到的竖向土压力均呈现非线性特征,距离墙根越近,竖向土压力越小;距离墙根越远,竖向土压力越大。二级垛式悬臂式挡土墙失稳时填土中有2个滑裂面,第一滑裂面基于下墙墙踵板根部贯穿于填土中,第二滑裂面基于上墙墙踵板根部贯穿于上部填土中。研究结果可为垛式悬臂挡土墙的设计与应用提供理论参考。
Abstract
The stress and deformation characteristics of two-level cantilever retaining wall were analyzed through finite element modelling. The size of the upper wall and the lower wall was the same, the filling surface was inclined, and the upper wall and the lower wall were overlapped with each other. The maximum lateral displacement of filling was found near the heel plate of the upper wall. The lower wall had a tendency of overturning towards the free face; but the upper wall deviated from the free face due to the displacement of filling. The vertical earth pressures on the heel plate of the upper wall and lower wall were both nonlinear: the farther away from the foot of retaining wall, the greater the value of the vertical earth pressure; and vice versa. Two sliding surfaces were observed in the filling soil of the two-level cantilever retaining wall, of which the first slip surface was near the root of heel plate of the lower wall, and the second slip surface was near the root of heel plate of the upper wall.
关键词
二级垛式悬臂式挡土墙 /
竖向土压力 /
侧向土压力 /
侧向位移 /
滑裂面 /
安全系数
Key words
two-level cantilever retaining wall /
vertical earth pressure /
lateral earth pressure /
lateral displacement /
sliding plane /
safety factor
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.content}}
参考文献
[1] TB 10025—2006,铁路路基支挡结构设计规范[S] . 北京:中国铁道出版社,2006.
[2] 李自林, 王世龙. 山区公路曲线型悬臂式挡土墙的力学性能研究[J] . 天津城建大学学报, 2015, (5): 323-328.
[3] 施小平. 悬臂式挡土墙抗滑稳定性分析[J] . 南水北调与水利科技, 2015, 13(1): 108-112.
[4] 宋鑫华, 闫鸿浩, 徐佩洪. 基于非线性化衡重式挡土墙稳定性分析[J] . 长江科学院院报, 2018, 35(2): 98-103.
[5] 赵坤朋, 黄岳文, 刘华北,等. 强透水地基岸墙稳定性与墙前水位骤降关系研究[J] . 长江科学院院报, 2019, 36(2): 132-138.
[6] 梁 波, 王家东, 严松宏, 等. 垛式新型悬臂式挡墙的数值分析及应用探讨[J] . 岩石力学与工程学报, 2006, 25(增刊1): 3174-3180.
[7] 王景环, 卢义玉, 郭建强, 等. 二级新型悬臂式挡土墙主动土压力计算方法[J] . 煤炭学报, 2013, 38(增刊1): 82-87.
[8] 张 勇, 温庆东, 张 速, 等. 多阶悬臂式挡土墙失稳破坏机理分析[J] . 建筑结构, 2016, 46(24): 80-83.
[9] 梁 桥, 陈 翔, 周文权. 二级垛式新型悬臂式支挡结构分析探讨[J] . 湖南工程学院学报, 2016, 26(3): 76-80.
[10] 刘金龙, 陈陆望, 王吉利. 边坡稳定性分析方法简述[J] . 水电能源科学, 2008, 26(1): 133-137.
[11] 江胜华, 汪时机, 李伟清, 等. 基于位移变化率和强度折减有限元的边坡失稳判定方法[J] . 农业工程学报, 2017, 33(15): 155-161.
[12] 费 野, 占否平. 基于强度折减理论的水位下降坝坡稳定性分析[J] . 水利与建筑工程学报, 2017, 15(1): 214-218.
[13] 王 薇, 邹江海, 张学民, 等. 强度折减最短路径在浅埋隧道极限分析的存在性研究[J] . 湖南大学学报(自然科学版), 2017, 44(9): 151-157.
[14] 克列因. 散粒体结构力学[M] . 陈万佳,译. 北京: 人民交通出版社, 1983.
[15] 刘金龙, 陈陆望, 栾茂田. 挡土墙土压力非线性分布的计算方法研究[J] . 重庆建筑大学学报, 2008, 30(4): 87-90.
[16] 戴自航, 林智勇, 郑也平, 等. L型挡土墙主动土压力计算的基底摩擦系数折减有限元法[J] . 岩土工程学报, 2009, 31(4): 508-514.
基金
国家电网公司科技项目( SGAHJYJSXLJS1800416)
PDF(2688 KB)
