柔性加筋挡墙及护坡设计方法研究

摘要

本文结合浙江省交通厅科技项目“柔性生态挡墙在高速公路中的应用专题研究”，在文献调研和现场调研的基础上，依托现场实体工程建设，通过现场试验、理论分析与仿真分析，研究柔性加筋挡墙的应力变形规律并优化其设计计算方法。此外通过塑性极限分析上限法对柔性加筋挡墙的极限荷载、极限高度和坡率等进行研究。
　　本文主要工作与成果如下:
　　(1)通过对柔性加筋挡墙进行现场考查，调研了其应用效果，包括吉奥挡墙、土工格栅包生态袋挡墙、绿色加筋格宾挡墙等。
　　(2)利用FLAC3D岩土分析软件，对浙江绍诸高速七标K38+325～K38+485段柔性挡墙进行了数值模拟，对比分析现场测试的土压力、筋材拉应力、加筋体变形量等指标，研究其潜在破裂面位置及墙内土压力随时间的变化;将墙顶荷载增大过程中的墙内剪应变增量及墙顶竖向变形进行对比，模拟了挡墙的破坏过程。
　　(3)基于Matlab软件内置优化工具箱对柔性加筋挡墙的优化设计进行研究，得到了在满足挡墙内外部稳定性等约束条件下加筋筋材用量最省的布筋设计方案。
　　(4)基于塑性极限分析上限定理，对柔性加筋挡墙的极限荷载、最大高度以及坡率进行了相关公式推导。应用上述公式对浙江绍诸高速七标实体工程的室内绿色加筋格宾柔性挡墙模型进行了极限荷载塑性极限分析。
　　(5)分析研究了当前柔性植被护坡技术和景观设计的理论与实践成果，重点是植被护坡的力学与水文效应、柔性护坡景观设计。