土工格室柔性挡墙变形规律数值模拟研究

 　　土工格室柔性挡墙变形规律数值模拟研究

　　土工格室柔性挡墙作为一种新型公路边坡支挡结构,在公路工程建设中具有广阔的应用前景。柔性挡墙墙背土压力与挡墙的变形形态及位移量大小密切相关。运用岩土工程有限元分析软件 Plaxis研究了柔性挡墙在不同工况下的变形规律,计算分析了挡墙的高宽比、坡度以及路基表面荷载对于挡墙的变形性状的影响。研究结果表明,高宽比较大时,挡墙的水平位移量和自身的挠曲变形较大,墙背变形表现为外凸的抛物线形。随着高宽比的减小,挡墙的水平位移量和挠曲变形逐渐减小,墙背变形形态亦发生了变化;挡墙顶部的水平位移随着坡度的变小而迅速减小;随着填土表面荷载的增大,挡墙顶部的水平位移量逐渐减小,而总水平位移量和挠曲变形却逐渐增大。研究成果为柔性挡墙土压力计算方法的提出提供合理的理论依据,对于土工格室柔性挡墙的设计具有一定的参考价值。

　　土工格室是20世纪80年代初在国际上出现的一种新型土工合成材料,其伸缩自如,运输方便,使用时张开并充填土石或混凝土料,构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体,广泛应用于土木工程各个领域。采用土工格室修建挡土墙进行边坡防护时,一般是将土工格室和充填料组成的结构层按一定坡度层层叠加,如图1所示,层与层之间采用锚钉连接,土工格室的铺设从下到上有一定的角度。与重力式挡墙相比,土工格室柔性挡墙结构较轻,减少了对地基承载力的要求,同时整个结构具备类似边坡的性质,可以在墙面格室内植草种树,在公路建设中能够满足恢复生态、绿化墙面、美化沿线景观的要求。由于其结构轻、施工方便、造价低廉,能够满足绿化墙面的要求,在公路边坡防护中得到了广泛的应用。柔性挡墙在土压力的作用下会产生位移,同时墙体自身会发生挠曲变形和剪切变形,墙背土压力的大小和分布与挡墙的变形形态及位移量大小密切相关,因此与刚性挡墙作用机制有很大差异。