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玻璃纤维土工格栅

双级台阶式土工格栅加筋土铁路挡墙测试结果数据分析

作者:hengke 来源:时间:2019-05-04 16:39:34 访问量:45
描述:土工格栅造成垂直土压力实测值和理论值yh之间上述差异的原因,估计有以下几个方 面的原因,有待探讨:理论计算时填料重度y值统一采用18kN/m3,实际施工中受施工压实度影 响,重度是否增大,未经核实;同时雨季测试时,路基浸水亦会引起填筑土重度的 增加。如果将加筋土体视作一整体。
土工格栅

双级台阶式土工格栅加筋土铁路挡墙测试结果数据分析

土工格栅造成垂直土压力实测值和理论值yh之间上述差异的原因,估计有以下几个方 面的原因,有待探讨:

1) 理论计算时填料重度y值统一采用18kN/m3,实际施工中受施工压实度影 响,重度是否增大,未经核实;同时雨季测试时,路基浸水亦会引起填筑土重度的 增加。

2) 如果将加筋土体视作一整体,假设墙背摩擦角不为零,按库仑土压力理论, 加筋土体后侧向土压力将在加筋体内产生竖向作用分力,表现为土压力测试数据 的增大。

3)          从图9.        3和图9. 4分析,土压力测试从填筑施工开始即表现为与理论值不 相符合,但较稳定,是否仪器测量与施工采用重型机械化碾压等因素有关,尚待深 入深究。

 土工格栅生产现场

9.3.2墙背侧向土压力特征

对于路堤式加筋土挡墙面板水平土压力的计算,《铁路路基支挡结构设计规 范》并未涉及。本节仅以库仑法、日本法和公路法为理论计算方法对挡墙的面板水 平土压力进行了计算。

图9. 5为面板实测侧向土压力与理论值对比曲线(“通车后1、2、3”的测试时 间分别为“通车0. 5个月、通车2个月、通车5个月”)。从图中可知,随着填料荷载 的增加,挡墙面板的侧向土压力也增大,侧向土压力沿墙高呈曲线型分布,中部3m 左右土压力很小,几乎为零,而接近底部的1. Om多范围内,侧向土压力剧增,这与 路肩式挡墙的实测值相类似。挡墙有的面板实测侧向土压力很小,甚至接近0,这 与面板之间相对自由活动有关,面板受力后产生向外位移,使侧向土压力随时释 放,这充分体现了加筋土挡墙面板属于柔性结构的特点;挡墙底部的面板侧向土压 力剧增与该处面板的变形受基础顶的限制有关(为限制面板向外位移,在基础顶部 底层面板外侧设有平台)。三种方法计算出的面板理论侧向土压力均与实测值差 异较大,在大部分的墙高范围内,均大于实测值较多。

在挡墙的上部,墙背填料中无拉筋分布,其土压力实为库仑主动土压力。

挡墙中部,实测土压力曲线沿墙背分布,正如前述由于拉筋群对土体的约束, 侧向土压力转换为填料与拉筋间的摩阻力,只有剩余部分传递到墙面板背。另外, 由于施工时无法使各分立的拉筋受力一致,结果各筋层释放的空间及产生的摩阻 力大小不同,从应力分布曲线走向的不确定,反映出采用窄条状土工合成筋材的加 筋土体存在不均勻性。

挡墙下部,各阶段实测土压力值及分布曲线的走向非常接近,而极值大于理论 值,这一现象在加筋土路肩挡墙原型测试中并不少见。用加筋摩擦理论来分析,显

然加筋土体底部的拉筋没有充分受力。在填土碾压过程中,由于基础顶面防止面板 移动的前挡阻止了墙耻位移,墙面只能以墙趾为轴向前转动,使加筋土体的中、上部 通过变形调整了拉筋受力,削弱了土压力对墙面的作用强度。而下部因面板位移受 限,土体侧向变形受面板的约束大于拉筋,因而出现墙背土压力突然增大的现象。

相比较而言,仅在挡墙下部,各理论计算值与实测值较接近,中间大段墙背土 压力分布及趋势与理论值差异较大且远小于理论值,计算理论与实测值不能相互 验证,加筋土路堤挡墙面板侧向土压力的计算还需积累更多的实测资料。

图9. 6为面板实测侧向土压力随时间变化曲线。从图中可知,随着填料荷载 的增加,各层面板的侧向土压力也增大。各层面板的侧向土压力受填料荷载的影 响较小,进入铺轨及通车后,面板侧向土压力除422#测试值有一定程度的减小外, 其他层基本不变。

总体而言,列车荷载对面板的侧向土压力的影响较小,这可能与路堤较高、填 土高度较大、上部荷载对面板侧向土压力的影响较小有关,各层面板的侧向土压力 处于进一步的调整中。

9.3.3    土工格栅拉筋变形特征

(1)拉筋拉应变随填土高度变化

从图9. 7和图9. 8中拉筋拉应变随填土髙度变化曲线可见,随着填土高度的

增加,拉筋拉应变逐渐增大,应变量基本上均小于1%,说明拉筋拉力小于设计拉 力,设计是安全的。

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