Lade-Duncan准则下的土拱效应原理计算方法分析

现行挡土墙主动土压力计算方法未考虑土拱效应的影响,因而不能全面地反映土体的三维受力特性对挡土墙土压力的影响。根据Lade-Duncan准则在平面应变状态下的表达式,推导了考虑土拱效应影响的挡土墙后侧向主动土压力系数公式及土体竖向平均应力分布公式,得出挡土墙后主动土应力计算理论。结果表明:基于Lade-Duncan准则考虑土拱效应计算的主动土压力较不考虑土拱效应计算的结果偏小,更接近试验结果和实际情况。     

考虑地震荷载的挡土墙土压力计算方法研究

基于库伦土压力理论,建立了水平地震荷载作用下挡土墙土压力强度的一阶微分方程,并求得其精确解。文中给出的曲线分布土压力强度与物步公式给出的直线分布土压力强度相比,其土压力作用点高一些,对挡土墙倾覆力大一些,因而按文中所给计算式进行挡土墙设计更为安全可靠。     

新晋高速公路陡坡路堤挡土墙设计

目前陡坡路堤挡土墙设计中大多沿用传统的土压力理论和公式,没有考虑滑块下滑力的影响.文中结合实际工程,对陡坡路堤挡土墙设计中下滑力的计算及挡土墙位置选择进行详细的论述,提出了下滑力的计算方法和挡土墙位置选择需考虑的因素.     

用优化法计算库仑土压力

挡土墙设计常规库仑土压力公式计算繁琐。结合两个算例,介绍一种优化法计算较为简便,结果与常规公式法计算完全相同。     

基于极限分析挡土墙稳定的可靠度计算方法

针对库仑土压力理论的不足,提出用塑性极限分析计算挡土墙土压力,并以塑性极限分析土压力计算理论为基础,推导出挡土墙稳定性的可靠度计算方法,建立相应的可靠度计算的中心点法公式,并进行参数敏感性分析,揭示了不同的参数对挡土墙稳定性可靠度指标的影响,可以为岩土工程的极限状态设计提供参考。     

重力式挡土墙稳定性与地基承载力研究

为研究重力式挡土墙抗倾覆稳定性与地基承载力,通过研究公路、铁路及建筑行业规范相关计算公式,各规范抗倾覆稳定性与地基承载力计算是相互独立的,同时抗倾覆验算均对墙趾取距计算而忽略了地基反力对倾覆的不利作用,不满足力矩平衡方程。通过将地基承载力与抗倾覆计算相结合,从力矩平衡的基本原理出发判断出规范公式有误,并得出正确的抗倾覆计算方法和公式。利用算例比较规范公式计算安全系数显著偏大,对工程设计和应用不利。建议采用力学基本原理或文中提出的方法和公式计算重力式挡土墙抗倾覆稳定性。     

不同受力状态下重力式挡土墙稳定性对比分析

以库仑土压力理论为基础,以计算的偏心距e为控制因素。若e≥0即墙后土体主动推挡土墙,则采用主动土压力公式计算;若e<0即挡土墙主动推墙后土体,则取定e=0反算墙后土体的土压力,并以此土压力对挡土墙进行设计。分析给出了主动土压力和修正后土压力作用下重力式挡土墙稳定性计算结果对比,得到出了一些结论。     

采用扩散长度来计算挡土墙土压力的浅见

本文提出挡土墙土压力计算中一辆重车由前轴重力和后轴重力产生前后两段扩散长度，并以其扩散长度为各自的计算长度来计算前后段土压力；当挡土墙高度在６．６ｍ以上时，一辆重车产生的前后扩散长度中间连接，即取用一段扩散长度来计算土压力，这样既合理又经济。现行公路工程挡土墙土压力是根据库伦原理推导的公式进行计算的，其计算长度一般取一辆重车的扩散长度。现取用的一辆重车的扩散长度与一辆重车实际产生的扩散长度是否一致     

设置卸荷板的扶壁式挡土墙土压力计算

在扶壁式挡土墙中设置卸荷板可有效地优化结构受力条件,减小直接作用于墙面板上的水平土压力,提高挡土高度,但该类构筑物的结构受力模式复杂,尤其是土压力的计算直接关系到结构计算的可靠度。分别利用朗金土压力和库伦土压力的静力平衡假定条件进行计算分析,指出了朗金公式在计算此类工况土压力时的缺陷,确定了库伦公式的适用性,给出了土压力的具体计算步骤,并提出了适用于库伦公式的卸荷板设计构造要求,为超高扶壁式挡土墙设计提供参考。     

沿河公路路基冲刷深度的计算

在沿河公路路基冲刷防护中多采用挡土墙或石砌护坡。确定合理的局部冲刷深度 ,是确定挡土墙基础埋置深度的重要依据。在分析路基局部冲刷的影响因素基础上 ,结合甘肃省陇南地区沿河公路挡土墙的冲刷实测结果 ,探讨和建立新的局部冲刷计算公式 ,公式的计算结果与实测数据基本相符     

非极限状态主动土压力与填土张拉裂缝研究

为了进一步完善非极限状态主动土压力计算中的不足,并就填土张拉裂缝深度的理论计算展开研究,以复杂工况下刚性挡土墙为研究对象,综合考虑挡土墙变位模式、填土种类、墙背与填土面倾角、墙土摩擦、填土张拉裂缝影响及超载作用等因素,基于薄层单元法,并结合墙土相互作用强度参数与位移的非线性关系,推导得到一种非极限状态主动土压力计算公式;通过与文献特例、试验数据比对,验证了所构建公式的合理性。当墙背填土为黏性土时,利用土压力计算公式及挡土墙模型中的几何关系,建立了填土张拉裂缝深度与挡土墙位移的关系方程,并绘制出不同影响因素下裂缝深度随挡土墙位移的变化曲线,其变化规律与模型试验结果基本吻合。研究结果表明:考虑因素的增多使得非极限状态主动土压力计算过程变得复杂,但假设条件与实际工况更加接近,其计算误差得以降低,且通过迭代法计算方程可以得到满意的数值解;张拉裂缝开展深度随挡土墙位移呈非线性增长,在位移初期增长较快,而接近极限位移时裂缝开展趋于稳定;不同因素对于填土张拉裂缝开展产生的作用存在差异,其中填土内摩擦角和黏聚力影响显著,超载和填土面倾角影响次之,墙背倾角影响最小;降低填土抗剪强度,增加超载以及选择仰斜式挡土墙均有助于抑制张拉裂缝的开展。     

俯斜式挡土墙截面设计直接计算法

综合考虑挡土墙的抗滑移、抗倾覆稳定性及地基承载力验算公式,推导出俯斜式挡土墙截面尺寸计算的表达式,并给出了换算系数的关系曲线,可得到合理的截面尺寸。算例表明,该法简捷、直观,结果可靠,可供设计人员参考。     

市域铁路路基绿色支挡结构设计研究

为市域铁路路基绿化,提出了3种绿色支挡结构:锚杆框架内三维生态袋防护、台阶式土钉墙、台阶式桩板墙,并对每种绿色结构的结构特点、设计方法、应用进行了阐述。根据锚杆框架内三维生态袋防护结构内部的受力情况,导出了用于锚固生态袋锚杆的长度计算公式。对比分析了普通土钉墙支挡边坡和台阶式土钉墙支挡边坡的稳定性和边坡土压力,得出二者稳定性基本一致,台阶式土钉墙边坡总的土压力偏小。对比分析了台阶式桩板墙桩板和常规桩板墙的桩板的受力情况,得出台阶式桩板墙的桩和板较同等规格的普通桩板墙的桩和板受力偏小。     

带凸榫重力式挡土墙的滑移分析

通过对沈大高速公路某段带凸榫重力式挡土墙因墙后浸水产生滑移破坏的分析,探讨在路基浸水情况下的挡土墙的受力状况,推导出带凸榫挡土墙浸水情况下的滑动稳定系数的变化公式,进而对因雨水产生的水位差对挡土墙的滑动稳定系数的影响进行了论述。得出路基由于排水不畅形成的瞬时水位对挡土墙的滑移影响很大,随着水位的提高该挡土墙的滑动稳定系数很快低于允许值,进而产生滑移破坏。利用凸榫前产生的被动土压力可以显著提高挡土墙抗滑力。     

挡土墙墙后土体放坡卸荷时土压力计算方法研究

挡土墙后面土体放坡卸荷可以减小挡土墙上的主动土压力,但目前还没有相应的计算方法。根据墙背土体放坡时土楔达到主动极限平衡的条件,推导出作用在墙背的主动土压力计算公式,并计算了土楔与水平方向的夹角。     

加筋格宾组合式挡墙破裂面及承载力特性

为提出加筋格宾组合式挡墙(加筋格宾+绿色加筋格宾结构)破裂面及承载力公式,通过对湖南省湘潭至衡阳西线高速公路第12合同段加筋土实体结构进行现场试验监测,总结了各层拉筋应变变化规律,提出了基于简化破裂面转折点位置为H/3(H为墙高)的新折线型潜在破裂面,推导了该折线型破裂面在2种破坏模式下的墙顶部表面承载力通用计算公式;采用极限平衡法,讨论了拉力破坏下其极限承载力公式,统一了0.3 H简化破裂面和朗肯破裂面形式下的承载力计算公式,并与4种规范加筋土典型破裂面进行了比较分析。结果表明:采用该折线型破裂面计算,比公路规范和BS8006规范安全,比铁路规范经济;双绞合六边形钢丝网加筋为拉力破坏,试验结果与计算结果相吻合。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构，加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移，有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定，根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式；假定加筋区为一复合弹性体，根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式，两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明：随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大，加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小；筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大，随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小；与原型试验测试值和数值模拟值相比，该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律，同时与既有经验公式相比，该方法计算结果更接近实际值。     

无连接挡板高填方路堤薄壁挡土墙土压力模型试验研究

根据远当国防公路扩建工程,提出无连接挡板高填方路堤薄壁挡土墙新型结构。应用土压力盒和钢筋应变片进行模型试验,测试挡土墙土压力分布规律和拉筋应变的变化规律。挡土墙土压力不同于经典土压力理论,从挡土墙顶部向下到1 3高度以上,土压力分布呈线性增加,1 3高度以下,土压力随高度变化不大;土压力的分布规律与挡土墙面板后填料的性质无关。试验及分析表明,该连接挡板式薄壁挡土墙结构是一种合理、经济、可以应用于高路堤实际工程的新型挡土结构。