论文部分内容阅读
挡土墙是指支承路基填土或山坡土体,防止填土或土体变形失稳的构筑物。挡土墙后土体有挖方土体与填方土体两种形式,本文结合三个不同类型的挡土墙(自嵌式挡土墙、重力式挡土墙、水泥土墙)工程事故案例,分析降雨情况下的土体性状变化及挡土墙破坏或倒塌的受力机理,并提出了相应的加固方法,主要研究内容如下:(1)以南昌某高校自嵌式挡土墙的破坏为例,分析其破坏机理。基于饱和-非饱和土渗流理论,以有效应力参数,采用极限平衡法计算挡土墙稳定,结果表明:降雨入渗后自嵌式挡土墙的整体稳定仍满足要求,无法解释局部倒塌的原因。为分析局部坍塌原因,现场取样试验得出降雨前后墙后土体总应力强度进行有限元分析,结果表明:砌筑过程中土工格栅在自嵌式挡土砌块与砾石交界处会产生弯折,处于复合受力状态,复合受力状态下土工格栅的抗拉强度明显小于土工格栅极限抗拉强度,降雨降低了土体抗剪强度参数,增大了格栅轴力,也加剧了格栅的弯折,是导致与挡土砌块相连处格栅被拉断及临近土体局部坍塌的主要原因。通过自嵌式挡土墙破坏机理的分析,对倒塌挡土墙,更换抗拉强度更高的土工格栅进行加固;对未倒塌但存在安全隐患的挡土墙,采用锚杆加格构梁、柱的方式加固。该挡土墙加固后已使用三年多,至今挡土墙的工作性能仍处于良好状态。(2)九江某重力式挡土墙设计时采用国家建筑标准设计图集04J008,但墙后回填料采用的是场地内风化岩,填料内摩擦角小于图集规定的30°,且遇水易软化。该挡土墙在建成半年后发生了倒塌。降雨入渗,土体抗剪强度参数的降低以及填土与原状土之间新旧界面的摩擦系数的降低是导致挡土墙倒塌的主要原因。在填土界面采用台阶状,可以有效解决填土界面的摩擦问题。该工程重建时墙后填料采用砾石与粗砂,填土与原状土之间采用台阶状咬合,至今已使用两年多时间,加固效果良好。(3)南昌某基坑的水泥土墙在降雨后出现坡顶路面开裂,墙顶位移过大的状况。该场地粉质粘土偏粉性,对水的敏感性强,雨水浸泡后强度急剧降低,是导致路面开裂的主要原因。水泥土墙推倒重建的成本太高,该工程采用混凝土排桩进行加固,利用混凝土排桩、原水泥土墙进行复合受力支护。复合受力支护能同时发挥排桩与水泥土墙共同工作的优势,节省工程造价。(4)雨水入渗降低土体强度,是影响挡土墙稳定的主要因素。但是不同挡土墙的破坏机理不同,工程实践中应针对挡土墙的破坏机理采用不同的加固方法。从理论上讲,采用有效应力来计算自嵌式挡土墙稳定性比较科学,但从工程实践的角度来看,工程上对有效应力参数的测定比较困难,采用总应力法进行有限元分析更加方便易行。