土工格室柔性擋墻變形規(guī)律數(shù)值模擬研究

 　　土工格室柔性擋墻變形規(guī)律數(shù)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(jié)構(gòu),在公路工程建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。柔性擋墻墻背土壓力與擋墻的變形形態(tài)及位移量大小密切相關(guān)。運(yùn)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(guī)律,計(jì)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(jié)果表明,高寬比較大時(shí),擋墻的水平位移量和自身的撓曲變形較大,墻背變形表現(xiàn)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(tài)亦發(fā)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(jì)算方法的提出提供合理的理論依據(jù),對于土工格室柔性擋墻的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

　　土工格室是20世紀(jì)80年代初在國際上出現(xiàn)的一種新型土工合成材料,其伸縮自如,運(yùn)輸方便,使用時(shí)張開并充填土石或混凝土料,構(gòu)成具有強(qiáng)大側(cè)向限制和大剛度的結(jié)構(gòu)體,廣泛應(yīng)用于土木工程各個(gè)領(lǐng)域。采用土工格室修建擋土墻進(jìn)行邊坡防護(hù)時(shí),一般是將土工格室和充填料組成的結(jié)構(gòu)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(shè)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(jié)構(gòu)較輕,減少了對地基承載力的要求,同時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)具備類似邊坡的性質(zhì),可以在墻面格室內(nèi)植草種樹,在公路建設(shè)中能夠滿足恢復(fù)生態(tài)、綠化墻面、美化沿線景觀的要求。由于其結(jié)構(gòu)輕、施工方便、造價(jià)低廉,能夠滿足綠化墻面的要求,在公路邊坡防護(hù)中得到了廣泛的應(yīng)用。柔性擋墻在土壓力的作用下會產(chǎn)生位移,同時(shí)墻體自身會發(fā)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(tài)及位移量大小密切相關(guān),因此與剛性擋墻作用機(jī)制有很大差異。