压力分散型悬锚式挡土墙支护理论及应用研究

摘要

本文提出了压力分散型悬锚式挡土墙,这种挡墙是由钢筋混凝土墙身、锚定板、钢绞线锚索及填在墙身与锚定板之间的填料构成的一种复合式结构,锚定板与墙体之间通过锚索连接。
　　 通过结构理论计算,对压力分散型悬锚式挡土墙进行设计。并针对青临高速公路工程实况,提出了该新型挡墙的具体设计参数,分析了挡墙的支护机理。通过安全理论计算,得出该挡土墙适于高路基支护及地震区应用。
　　 通过有限元分析,得出该挡墙在施工期、运营期和地震作用时的力学特性。(1)施工过程中,对锚索施加预应力可有效改善墙体受力特点,满足安全要求。(2)运营期,土压力沿墙高近似呈线性增长的趋势,在墙外侧路面填土处急剧变小,土压力值介于主动土压力与静止土压力之间。(3)当地震荷载作用时,墙体各处受力变化曲线和地震荷载作用曲线规律相似,总体受力峰值点滞后于地震荷载峰值点;墙体所受最大土压力为运营期峰值的1.89倍;并且墙体在地震荷载作用下发生了摇摆;地震损失了锚索上的预应力,锚索力仅为震前的0.5倍。
　　 对实体工程中该类挡墙的施工技术及监测方法进行了研究,此挡墙除常规设置泄水、防腐、及反滤层外,墙身与锚定板均采用现场浇注钢筋混凝土,并通过预应力无粘结钢绞线连接锚定板与墙体;锚索体外使用PVC套管及管内注浆进行防腐;为防止路基不均匀沉降对锚索体产生的弯沉与剪力破坏,管外回填水泥砂浆用于保护锚索体。现场监测贯穿整个施工及运营过程,使用钢弦式土压力盒、锚索测力计对墙体、锚定板、锚索体进行受力及变形监测。
　　 通过对该挡土墙结构理论设计计算,挡土墙在施工期、运营期和地震作用时的力学特性分析,以及对实体工程中施工技术及监测方法研究,深化了对该类型挡土墙的认识。研究表明,该挡土墙可以为高填土路基提供一种新型的经济有效的支护措施,有很好的应用前景。