阶梯布筋的无粘结预应力加筋土挡墙性能研究

摘要

无粘结预应力加筋土技术作为一项新技术，其核心是通过对预应力筋施加预拉力，从而使侧压板、预应力筋、墙面板共同对填料进行主动约束，提高加筋土结构的整体性能。无粘结预应力筋的布置方式，预应力筋上所施加预拉力及预拉力的损失会直接影响加筋体的力学性能，研究这些因素有助于揭示无粘结预应力加筋土的工作机理。本文采用缩尺模型试验研究无粘结预应力加筋土技术，针对阶梯布筋方式完成了两个工况的无粘结预应力加筋土挡墙模型试验，并对试验结果进行了比较分析。获得了如下成果：
　　（1）采用钢砂作为填料，有效地解决了缩尺模型的相似比问题。混合钢砂的强度指标可以与加筋土原型中无粘性填料的强度指标一致，又能使试验模型模拟原型的应力场。
　　（2）完成了两个加筋土挡墙缩尺模型试验，两个模型加筋量相同，每层布筋长度由上向下等比例增加，但相邻上下布筋层的筋材长度比例不同。根据试验结果，分析了基底土压力、墙面板位移、顶部竖向沉降、墙背土压力的分布以及预拉力损失的情况。
　　（3）两个工况的实测基底土压力值表明，加筋土体基底土压力的实测值小于填料自重在基底产生的土压力计算值，且加筋体范围内的基底土压力大于加筋体范围外的基底土压力。无粘结预应力筋的预拉力使与其相连的墙面板背部土压力显著增大，挡板对填料的约束增大，提高了挡板与侧压板之间填料的承载能力及抵抗变形的能力。根据测量无粘结预应力筋的预拉力变化表明相邻预应力筋之间的影响是相应预拉力损失的主要原因，为了解决预拉力损失造成的挡板、侧压板对填料约束降低问题，可以在施工完成后，按照从上往下的顺序进行二次张拉的办法补充预拉力。
　　（4）相邻层侧压板间填料的土压力实测值均小于该位置的朗肯主动土压力，表明无粘结预应力加筋土结构具有更高的整体稳定性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 加筋土技术的发展与国内外研究动态

1.2 论文研究的目的和意义

1.3 本文的主要研究内容

1.4 本章小结

第2章 加筋土结构的基本理论

2.1 概述

2.2 加筋土的加筋原理

2.3 加筋土结构基本特性分析

2.4 加筋土的布筋方式

2.5 本章小结

第3章 无粘结预应力加筋土模型试验概况

3.1 与模型试验有关的理论准备和仪器材料准备

3.2 模型现场试验过程

3.3 本章小结

第4章 模型试验数据结果及分析

4.1 基底土压力

4.2 墙面板水平位移

4.3 顶部沉降

4.4 墙背土压力

4.5 预拉力变化与损失

4.6 本章小结

第5章 模型土压力理论值与测试值比较分析

5.1 挡土墙土压力计算理论

5.2 朗肯土压力计算理论

5.3 库仑土压力计算理论

5.4 朗肯主动土压力在试验中的计算

5.5 静止土压力理论值的计算

5.6 本章小结

结论与展望

1 研究结论

2 研究展望

参考文献

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文

致谢