土工格室柔性擋墻變形規律數值模擬研究

 　　土工格室柔性擋墻變形規律數值模擬研究

　　土工格室柔性擋墻作為一種新型公路邊坡支擋結構,在公路工程建設中具有廣闊的應用前景。柔性擋墻墻背土壓力與擋墻的變形形態及位移量大小密切相關。運用巖土工程有限元分析軟件 Plaxis研究了柔性擋墻在不同工況下的變形規律,計算分析了擋墻的高寬比、坡度以及路基表面荷載對于擋墻的變形性狀的影響。研究結果表明,高寬比較大時,擋墻的水平位移量和自身的撓曲變形較大,墻背變形表現為外凸的拋物線形。隨著高寬比的減小,擋墻的水平位移量和撓曲變形逐漸減小,墻背變形形態亦發生了變化;擋墻頂部的水平位移隨著坡度的變小而迅速減小;隨著填土表面荷載的增大,擋墻頂部的水平位移量逐漸減小,而總水平位移量和撓曲變形卻逐漸增大。研究成果為柔性擋墻土壓力計算方法的提出提供合理的理論依據,對于土工格室柔性擋墻的設計具有一定的參考價值。

　　土工格室是20世紀80年代初在國際上出現的一種新型土工合成材料,其伸縮自如,運輸方便,使用時張開并充填土石或混凝土料,構成具有強大側向限制和大剛度的結構體,廣泛應用于土木工程各個領域。采用土工格室修建擋土墻進行邊坡防護時,一般是將土工格室和充填料組成的結構層按一定坡度層層疊加,如圖1所示,層與層之間采用錨釘連接,土工格室的鋪設從下到上有一定的角度。與重力式擋墻相比,土工格室柔性擋墻結構較輕,減少了對地基承載力的要求,同時整個結構具備類似邊坡的性質,可以在墻面格室內植草種樹,在公路建設中能夠滿足恢復生態、綠化墻面、美化沿線景觀的要求。由于其結構輕、施工方便、造價低廉,能夠滿足綠化墻面的要求,在公路邊坡防護中得到了廣泛的應用。柔性擋墻在土壓力的作用下會產生位移,同時墻體自身會發生撓曲變形和剪切變形,墻背土壓力的大小和分布與擋墻的變形形態及位移量大小密切相關,因此與剛性擋墻作用機制有很大差異。