自七十年代加筋土挡墙技术传入我国以来,该技术在国内的公路、铁路、机场、水利水电等领域被广泛使用。近年来,随着我国经济建设进一步加快,国内大规模基础设施建设迅速发展,机场、铁路和公路等工程建设领域出现了大量的高填方工程。如果继续使用传统的桩板式挡土墙、重力式挡墙等,不仅使工程的圬工量大增,施工难度提高,成本投入也会很大。为了节约成本、降低施工难度、缩短工期、减少土地的占用,并解决高边坡工程的稳定性问题。结构性能良好、墙体应力分布均匀、变形易控制的台阶高大加筋土挡墙结构的应用逐渐被重视。当前,国内外学者对单级的路堤加筋土挡墙进行了大量的数值模拟、试验研究和理论分析,对其工作性状和结构特性已经十分了解,并建立了一套较为完善的设计理论和方法。而且,国内现行的有关加筋土的设计规范也仅仅局限于墙高相对较低的路堤加筋土挡墙结构,对于高大的台阶路堤加筋土挡墙的研究非常少,并没有规范来明确怎样设计台阶路堤加筋土挡墙,对台阶路堤挡墙的墙间平台宽度和台阶高度的设计大多比较随意。工程运营过程中可能会出现较大的变形,面板脱落,难以协调筋土间的变形,造成结构本身的功能不能得到很好发挥。且对其结构体系受力变形机理和工作性能还缺乏深入的了解与研究,影响了该结构的推广应用。综上,对台阶加筋土挡墙的结构特性与设计参数的研究具有重要意义。目前,加筋土挡墙结构的研究方法主要是原位实测,室内模型性试验,以及有限元数值模拟三种。其中,模型试验成本非常高,现场监测周期长又极易受外界条件干扰。在这种情况下,有限元法数值模拟就成为一种行之有效的研究加筋土力学特性和对其进行设计优化的有效途径。本文通过有限元数值模拟的方法,对高路堤加筋土挡墙的力学特性进行深入的分析和探讨,揭示其工作机理。并在此基础上进一步对其结构设计参数进行分析,优化这一结构体系。本文所做的主要工作如下:(1)回顾了加筋土挡墙结构的应用及目前国内外研究的主要工作,分析了加筋土挡墙在推广和应用中存在的主要问题;(2)深入探讨了加筋土挡墙结构的筋带和填土材料之间的相互作用特性、加筋机理,以及目前国内外有关路堤加筋土挡墙的设计方法;就本次数值分析所涉及的有限元研究中的两类平面问题、有限元分析的方法,以及数值分析软件相关材料模型与结构单元的选取进行了全面和系统的介绍;(3)运用PLAXIS岩土工程有限元软件,以一座总高度为18m的双级路堤加筋土挡墙为研究对象,深入分析其力学特性,掌握其受力变形的分布规律。计算表明:挡墙的水平土压力、水平变形沿墙高呈“非线性”分布;筋带变形量远远小于其允许的应变量;填土边坡的高度对挡墙的影响明显;(4)在掌握挡墙的力学特性的基础上,进一步对其结构的设计参数进行分析。得出:整体式面板优于模块拼装面板和返包式面板;在填料选择方面,应选择与筋带之间具有良好级配和摩擦特性的优质填料,其内摩擦角应不小于35°;筋带间距宜控制在0.4-0.5m范围内;上下级台阶的宽度应不小于2m;建议挡墙设计时,采用多级台阶型式,单级高度不宜超过8m,填土边坡不宜超过5m米;(5)对全文的相关研究工作进行总结,指出本论文工作中存在的不足,以及今后需要进一步研究的方向和内容。通过以上研究工作,以期为今后的高大加筋土挡墙结构的工程设计、应用,以及相关规范的制定和完善提供有益的参考。