装配式挡土墙构型分析及施工质量评定研究

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在国家倡导绿色发展的新时期,新型预制装配式挡土墙因工厂化生产、施工快捷等优势备受关注。但就目前来看,各类工程实践中仍以传统圬工挡土墙为主,新型装配式挡土墙结构应用不多。针对装配式挡土墙结构形式、装配化构型后墙背填土物理参数变化对墙体受力和位移变形的影响以及构型挡墙的施工质量评价等方面研究较少。所以本文通过装配式挡土墙的构型分析,结合工程实际,采用有限元软件建立构型后的挡土墙二维模型,研究不同工况下墙背填土材料参数对墙体受力及位移变形影响,最后运用数学评价模型对构型挡墙施工质量进行评估。研究主要内容及结论如下:首先针对目前传统圬工挡土墙的形式及适用特点进行总结,明确了装配式挡土墙概念,提出了两种可装配化挡墙结构形式及四种结构连接方式。并以悬臂式挡土墙构型为研究基础,提出参照现行土压力理论的装配式悬臂挡土墙的设计计算方法,拟定装配式悬臂挡土墙的构造形式,将挡土墙分成2.5m标准单元,每个单元可拆分为墙面板和底板,结合部配以锚栓连接,最后进行挡土墙结构设计参数验算。结果表明拟定的挡墙构造形式符合设计规范要求,能够满足相关支挡工程应用。结合工程应用,利用有限元软件建立构型挡墙的二维有限元模型进行数值模拟分析。采用单因素控制变量法调整填土重度γ、内摩擦角φ以及弹性模量E参数大小,研究不同工况下的墙背土压力大小以及位移变化趋势。结果表明,填土重度γ的增大会导致墙后土压力的增大和墙背水平位移值的上升;适当增加墙后填土的内摩擦角φ,能够减小墙后土压力,降低墙体水平位移,增加挡土墙的稳定性;弹性模量E越大时土压力也较大,说明较硬的土产生的土压力一般较大,在实际工程中应该注意回填土土质类别的选取。模拟结果验证了文中挡土墙结构设计参数的合理性和可行性。然后对构型挡墙的施工质量评定进行研究,依据调查问卷数据结合层次分析法建立质量影响评价模型,共识别出五大类施工质量影响因素指标:机械设备、构件材料、预制标准、人员职别、施工工艺,以及20项具体影响因素指标,然后通过专家打分法对已识别出的质评影响因素进行定量分析,结合模糊综合评价法对装配式悬臂挡土墙施工质量进行评价,评定等级为良好。最后依据质评环节可知“工艺流程化”、“工艺标准化”等影响因素是需要重点关注内容,对装配式挡土墙的施工质量管理提出了具体的管控要求,即从构件预制过程、安装作业工序、墙背土回填工艺等方面对挡土墙的施工质量内容进行管控。
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