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山东大学学报 (工学版) ›› 2019, Vol. 49 ›› Issue (4): 61-69.doi: 10.6040/j.issn.1672-3961.0.2018.165

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预应力对拉式挡土墙受力特征模型试验研究

江健宏1(),杨振宇2,陈奇2,孟庆宇1,张宏博2   

  1. 1. 山东省交通规划设计院, 山东 济南 250031
    2. 山东大学齐鲁交通学院, 山东 济南 250061
  • 收稿日期:2018-04-26 出版日期:2019-08-20 发布日期:2019-08-06
  • 作者简介:江健宏(1984—),男,湖南邵阳人,工程师,主要研究方向为道路工程方面的设计与科研工作.E-mail:905112812@qq.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51208284);山东省科技发展计划资助项目(2013GSF11603)

Experimental research on mechanical features model of prestressed mutual-anchored retaining wall

Jianhong JIANG1(),Zhenyu YANG2,Qi CHEN2,Qingyu MENG1,Hongbo ZHANG2   

  1. 1. Shandong Traffic Planning and Design Institute, Jinan 250031, Shandong, China
    2. School of Qilu Transportation, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China
  • Received:2018-04-26 Online:2019-08-20 Published:2019-08-06
  • Supported by:
    国家自然科学基金资助项目(51208284);山东省科技发展计划资助项目(2013GSF11603)

摘要:

为研究不同结构参数下预应力对拉式挡土墙的力学行为,设计制作室内模型试验装置,通过研究其力学机理,开展不同预应力水平、不同锚杆布设位置的模型试验。研究结果表明,由于锚杆(索)对墙体的侧向约束作用,在侧向预应力作用下,墙身向填料方向移动,并随着锚杆预应力的增加,墙体由T模式逐渐演化为T+RB模式,墙背土压力逐渐增大,且呈抛物线型分布特征,峰值位于锚杆处。依据试验结果,推荐了最优锚固位置,提出锚杆预应力施加范围及最佳预应力。研究成果可用于指导预应力对拉式挡土墙的设计计算。

关键词: 公路边坡, 预应力, 对拉式挡土墙, 室内模型试验, 土压力

Abstract:

To study the mechanical behaviors of the prestressed mutual anchoring retaining walls under different structural parameters, an indoor model test device was designed considering the mechanical mechanism and different prestress levels and different anchor placement positions. The results showed that due to the lateral restraint effect of the anchor (cable) on the wall and under the lateral prestress, the wall moved towards the direction of the filler, and gradually increased with the prestressing of the anchor. It evolved from T-model into the T+RB model. The earth pressure behind the wall gradually increased and it had a parabolic distribution with the peak at the anchor. According to the test results, the optimal anchoring position was recommended, and the range of anchored prestressing and optimal prestressing. The research results could be used to guide the design calculation of the prestressed mutual anchoring retaining walls.

Key words: highway slope, prestressed, mutual-anchored retaining wall, indoor model test, earth pressure

中图分类号: 

  • U411

图1

预应力对拉式挡土墙结构简图"

图2

库伦被动土压力图"

图3

墙后土拱效应示意图"

图4

墙后土体破坏应力路径"

图5

模型试验装置简图"

图6

颗粒分析试验曲线"

图7

土压力盒布置图"

图8

电子式百分表布置"

图9

锚杆埋设及轴力量测"

图10

锚杆布设位置示意图"

表1

锚杆预应力加载范围"

名称 预应力/kN
第1级 0
第2级 2
第3级 4
第4级 6
n 2n
最大级 20

图11

不同锚固高度时墙体位移"

图12

不同锚杆位置墙顶墙底位移"

图13

不同锚杆高度墙背土压力"

图14

不同锚杆高度下墙背侧向土压力变化规律"

图15

不同预应力下锚杆轴力变化规律"

图16

土压力合力及作用点高度变化规律"

图17

预应力与墙背弯矩关系"

图18

弯矩包络图面积变化规律"

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