扶壁式挡墙受力特性及稳定性分析

陈 星光
中国煤炭科工集团重庆设计研究院 重庆 400042

摘要

目的：受限于土压力理论发展的滞后性，扶壁式挡土墙的相关理论难以满足工程计算及设计要求。为研究扶壁式挡土墙的受力特性及稳定性，本文结合某建筑基坑工程，建立相关数值模型，分析并研究扶壁式挡土墙所受土压力、内力分布规律、位移演化特征及不同工况下的挡墙失效模式，研究结果表明：（1）墙后填土与既有基坑边坡间发生相对位移，土体产生卸载，挡墙所受土压力整体呈“M”形。（2）随着墙后填土高度的增加，扶壁式挡土墙墙身首先绕靠近基底处某一点转动，随后整体向临空侧平移，墙顶水平位移呈先增大后减小的趋势。（3）扶壁式挡墙肋板对于墙身剪力分布影响较大，肋板处剪力远大于其他部位，而弯矩所受影响较小，水平走向上内力分布规律与连续简支梁相仿。（4）墙后填土容重变化使得墙身以转动为主，入渗深度改变下墙身则以平动为主，但位移幅值均较小，墙身内力则均增加 10~20%。

关键词

扶壁式挡土墙；土压力；结构内力；失效模式

参考

[1]王卫华.重力式、悬臂式、扶壁式挡土墙结构优化设计与选型[D].兰州理工大学,2005.(SUN Guangzhong. Rock mass structural mechanics[M]. Science press, 1988. (in Chinese)) [2]李昀. 格宾加筋挡土墙动力特性试验研究及数值分析[D]. 中南大学, 2010. [3]王元战, 李蔚, 黄长虹. 墙体绕基础转动情况下挡土墙主动土压力分布[J]. 岩土工程学报, 2003(02):208-211. [4]徐日庆, 廖斌, 吴渐, 畅帅.黏性土的非极限主动土压力计算方法研究[J].岩土力学, 2013, 34(01):148-154.DOI:10. 16285 /j.rsm.2013.01.004. [5]应宏伟,蒋波,谢康和. 考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布[J].岩土工程学报, 2007(05):717-722. [6]应宏伟,蒋波,谢康和. 考虑土拱效应的挡土墙主动土压力分布[J]. 岩土工程学报, 2007(05):717-722. [7]刘华北, Ling HI. 土工格栅加筋土挡土墙设计参数的弹塑性有限元研究[J]. 岩土工程学报, 2004(05):668-673. [8]卢坤林, 杨扬.考虑位移影响的主动土压力近似计算方法[J].岩土力学, 2009, 30(02):553-557.DOI:10.16285/j. rsm.2009. 02.043. [9]王元战, 唐照评, 郑斌. 墙体绕墙顶转动情况下挡土墙主动土压力分布[J]. 应用数学和力学, 2004(07):695-700. [10]徐日庆, 龚慈, 魏纲, 王景春. 考虑平动位移效应的刚性挡土墙土压力理论[J]. 浙江大学学报(工学版), 2005(01):120 -123. [11]王元战, 李蔚, 黄长虹. 墙体绕基础转动情况下挡土墙主动土压力分布[J]. 岩土工程学报, 2003(02):208-211. [12]周应英, 任美龙. 刚性挡土墙主动土压力的试验研究[J]. 岩土工程学报, 1990(02):19-26. [13]王元战, 李新国, 陈楠楠.挡土墙主动土压力分布与侧压力系数[J].岩土力学, 2005(07):1019-1022.DOI:10.16285/j. rsm. 2005.07.003. [14]章为民, 赖忠中, 徐光明.加筋挡土墙离心模型试验研究[J].土木工程学报, 2000(03):84-91.DOI:10.15951/j. tmgcxb.200 0.03.016. [15]王多垠, 吴友仁, 周世良. 高大扶壁式挡土墙墙后土压力特性有限元分析[J]. 中国港湾建设, 2006(02):14-17. [16]魏元友.扶壁式及 L 式挡土墙的模型土压力试验[J].岩土力学, 1994(01):20-27.DOI:10.16285/j.rsm.1994.01.003. [17]马石城, 邹银生, 王贻荪.不同土压力下悬扶壁式挡土墙抗倾覆稳定比较[J].建筑科学, 2000(06):48-50.DOI:10.13614/ j.cnki.11-1962/tu.2000.06.012. [18]沈宇鹏, 王辉煌, 黄乐艺, 褚满帅. 盾构下穿高速公路扶壁式挡土墙的变形分析[J]. 铁道工程学报, 2015, 32(01):27-31 +37. [19]葛苗苗,李宁, 朱才辉, 丁燕. 扶壁式挡土墙水位骤降情况下稳定性及受力研究[J]. 地下空间与工程学报, 2016, 12(06):1667-1675.