包裹式加筋土挡土墙现场试验及抗震设计研究

摘要

加筋土挡墙是由拉筋、填料、墙面板、帽石及基础组成的柔性整体结构。加筋土挡土墙属于轻型支挡结构，适合在软弱地基上建造。加筋土挡土墙的优点是对地基承载力要求低，施工简便，速度快，圬工量少，节省投资，占地少，外形也美观。加筋土挡墙中加筋的土体及结构均为柔性，在外力作用下有较好的整体变形协调能力，不仅可适应较大的地基变形，而且与其他类型的挡土结构相比，具有良好的抗震性能。但包裹式加筋土挡土墙的理论研究远落后于实践，因此研究包裹式加筋土挡墙的抗震设计十分必要。 本论文依据铁二院科研项目《包裹式加筋土挡土墙抗震特性及设计理论与工程应用研究》，在收集国内外资料的基础上，结合试验工点现场测试结果以及振动台试验、数值分析、理论分析，对地震作用下包裹式加筋土挡土墙设计进行研究。本文主要内容包括： （1）对包裹式加筋土挡土墙国内外的研究现状进行介绍，内容包括力学研究、数值分析研究、试验研究和设计方法研究。然后分析了包裹式加筋土挡土墙的加筋机理，对比分析包裹式加筋土挡墙在我国铁路和公路中的设计方法，并指出设计方法的不足。 （2）介绍了广（通）大（理）铁路云南驿车站包裹式加筋土挡土墙试验工点情况，并根据现场测试结果，分析包裹式加筋土挡土墙的受力特点。 （3）对比振动台试验、数值模拟、理论分析包裹式加筋土挡土墙在不同地震加速度作用下加速度放大倍数、土工格栅拉力、动土压力、外部稳定性。得出按照现行规范来分析包裹式加筋土挡墙在地震作用下的状态是不合适的。 （4）根据试验结果，分析包裹式加筋土挡墙在地震作用下的破裂面和抗拔稳定性，将其与相关规范进行对比，发现按照现行规范计算分析是不安全的。根据试验得到的包裹式加筋土挡土墙在地震力作用下的潜在破裂面，分析对应拉筋长度的变化。

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第1章 绪论

1.1 选题的背景及依据

1.2 国内外研究现状

1.2.1 力学研究

1.2.2 数值分析研究

1.2.3 试验研究

1.2.4 设计方法研究

1.3 项目背景

1.4 研究内容

第2章 包裹式加筋土加固机理和设计方法

2.1 包裹式加筋土加固机理

2.1.1 摩擦原理

2.1.2 摩尔—库伦理论

2.2 包裹式加筋土挡土墙设计方法

2.2.1 铁路包裹式加筋土挡土墙设计方法

2.2.2 公路包裹式加筋土挡墙设计方法

2.3 本章小结

第3章 包裹式加筋土挡墙现场试验

3.1 工点概况

3.2 试验工点选择

3.2.1 包裹式加筋土挡墙

3.3 实验内容及仪器布置

3.4 现场数据整理与分析

3.4.1 DK120+160断面土压力

3.4.2 DK120+160断面位移

3.4.3 DK120+180断面土压力

3.4.4 DK120+180断面位移

3.5 包裹式加筋土挡土墙现场试验结论

第4章 理论与振动台试验及数值模拟对比分析

4.1 振动台试验与数值模拟

4.1.1 振动台试验

4.1.2 数值模拟

4.2 加速度放大倍数对比分析

4.2.1 铁路设计规范

4.2.2 公路设计规范

4.2.3 振动台试验

4.2.4 数值模拟

4.2.5 对比分析

4.3 土工格栅拉力对比分析

4.3.1振动台试验和理论分析对比

4.3.2数值模拟与理论分析对比分析

4.4 动土压力对比分析

4.5 外部稳定系数对比

4.6 本章小结

第5章 破裂面变化对应拉筋变化分析

5.1 振动台试验破裂面变化

5.2 数值模拟破裂面变化

5.3 抗拔稳定性对比分析

5.4破裂面为0.45H型时筋带变化

5.4.1振动台试验筋带长度变化

5.4.2数值模拟筋带长度变化

5.5 本章小结

结论与展望

致 谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目