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带凸榫挡土墙的稳定性影响因素分析(论文).pdf

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基础工程设计l 1 带 凸 榫 挡 土 墙 的 稳 定 性 影 响 因 素 分 析 Analysis on the Influence Factors of Stability and Effects of Retaining、 U with Tenon 吴 周明 ,傅 军健 (1.九江市天瑞土木工程咨询有限公司,江西 九江 332000;2.吉安公路勘察设计院,江西 吉安343000) WUZhou·ming ,FU Jun-jian2 (1.JiujiangTianruiCivilEngineeringConsultingCo.Ltd.,Jiujiang 332000,China; 2.Ji’all Highway Survey and Design Institute,Ji’an 343000,China) 【摘 要】运用传统的极限平衡法探讨了凸榫作用效果的影响因素及影响程度。结果表明,凸榫长度、位置及基底摩擦系数对挡 土墙的滑动稳定性影响更加敏感。对提高挡土墙的优化设计水平,充分利用凸榫的作用具有一定的指导意义。 【Abstract]Usingthelimit equilibriummethoddiscussedtheinfluencefactors andthe effect ofthe retalningwallwithtenon.The r£mItsindicate,Tenon length,position and coefficient offriction on basis are more sensitive to the effects ofsliding stability ofthe retaining wal1.To improve the design level ofthe retainingwall,takefulladvantageofTenon’srolehascertainguidingsignificance. 【关键词】挡土墙:凸榫;稳定性;安全系数;摩擦系数 【Keywords]retainingwall;tenon;stability;safetycoefficient;fi'ictioncoefficient 【中图分类号】T【J476 4 【文献标志码In 【文章编号】1007.9467(2015)10.0067.03 [DOI]10.13616/j.cnki.gcjsysj.2015.10.014 1 引 言 挡土墙广泛应用于土木工程支挡结构物中,可以有效抵 抗土体压力,提高边坡土体的稳定}生。抗倾覆稳定性相对于抗 滑动稳定性比较容易满足设计要求。为了提高挡土墙抗滑动 稳定眭,设计上常考虑增大墙身截面面积 、倾斜基底、扩展基 础【 等 措施。这些措施虽可提高挡土墙滑动稳定性,但增加了 材料的消耗 、加大了施工难度且对工程施工进度有一定影响。 工程实践【2I3壤 明,通过在挡墙基底设置凸榫可以有效提 高挡土墙的滑动稳定性 ,并具有良好的经济效益。但在设计中 还没有受到设计者的重视,经常将其视为构造措施,作为安全 储备使用。凸榫的作用效果、影响因素尚无统一认识。屠毓敏, 俞亚南等 通过实验研究表明,尽管齿坎较短,但其对挡土结 构物的抗滑作用较大。葛娟旧采用刚体极限平衡理论分析了带 凸榫挡土墙破坏机理,得到了凸榫可改变滑动面形状的结论。 赵乃志等 探讨了浸水条件下带凸榫挡土墙的滑移破坏。 【作者简介】吴周明(1986 ),男,江西九江人,助理工程师,从事道 路与桥梁工程的设计与研究,(电子信箱)41 42551 50@qq.com。 文中运用规范使用的极限平衡理论进行计算,探讨凸榫的影 响因素和作用效果,以期为合理利用凸榫的作用,提高挡土墙 的设计水平提供参考。 2 模 型 的 建 立 文中以某带凸榫路堤挡土墙工程为例,挡土墙顶宽 lm, 底宽 2.125m,挡墙高度为 4m,挡墙基础底面设置凸榫 ,墙趾 、 中部及墙踵处的凸榫分别定义为前置、中置和后置凸榫。挡土 墙及凸榫、墙后填土及地基土层的物理力学性质见表 1,计算 简图见图 l。 表 1挡土墙、填土及地基土物理力学参数 3 计 算 结 果 分 析 利用传统规范极限平衡法对设置凸榫的挡土墙进行稳定 性分析,计算稳定安全系数,在考虑影响因素影响时,仅改变 研究的影响因素,其它初始参数保持不变 ,在不设置凸榫时抗 滑移安全系数为 0.606,抗倾覆安全系数为 2.014。 67 坡顶 图 1带凸榫挡土墙结构计算简图 3.1 凸榫构造 影 响 1)凸榫高度对安全系数的影响 当宽度 W,--O.5m时,不同凸榫位置时凸榫高度对挡土墙 抗滑稳定安全系数的影响见图2。从图中可知,随着凸榫高度 的增加 ,挡土墙抗滑动安全性有较大提高,近似于线形增加, 墙趾处凸榫从不设置时的安全系数为 0.606增加到设置 1.5m 高凸榫时的 5.9。墙趾处凸榫抗滑效果要优于中置凸榫和强踵 处凸榫,墙踵处凸榫高度变化效果最弱。说明凸榫愈长,凸榫 的嵌固作用愈大[8】,较小的凸榫长度对挡墙的抗滑性也有较大 的提高。 凸榫两l~l,/m 图 2凸榫高度对抗滑动安全系数的影响曲线 2)凸榫宽度对安全系数的影响 不同凸榫位置时凸榫宽度对挡土墙抗滑稳定安全系数的 影响情况见图 3。从图中可以看出,凸榫宽度增大,安全系数也 随之增大,墙趾处凸榫随宽度变化的抗滑效果最好,墙踵处最 弱。 3)凸榫位置对安全系数的影响 凸榫位置对挡墙抗滑动和抗倾覆安全系数的影响情况见 图4。从图中可知,凸榫沿墙踵方向距离墙趾距离越大,挡土墙 的抗滑动稳定性系数越小,抗倾覆安全系数略有增加。 68 卷 壅 n O0 0.25 n 50 0.75 1.O0 1.25 凸
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