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在现场原型墙的测试资料还表明;垂直土压力曲线在两个台阶分层高度处,也有两个台阶,这反映了由于加载形式的变化对垂直压力所产生的影响,即由于分台阶使土柱压力所产生的变化,这种变化使得下层土压力相对上层土压力增长速率减小,这有利于整个路堤的稳定。
2.4面板后侧压力计算
由室内模型试验得到面板侧压力与筋带最大拉力之比约为0.8,则由此可得到面板侧压力计算式
根据1号原型墙的有关参数按式(8)、(9)所得的面板侧压力计算值与原型墙的现场实测值的对比见表2。计算时
由表2可知,本研究推荐的理论计算方法所得到的侧向土压力与实测值相比,又能更好的接近实测值,由此证明本研究提出的计算式基本可行。
(1) 面板实测侧压力在上部1/3墙高范围内随墙高的增加呈线性增长;在中部1/3墙高范围内面板侧压力随墙高依然增长,但增长速率趋缓;在下部1/3墙高范围内面板侧压力随墙高增加反而减小,这反映了拉筋在替在破裂体整体受力过程中所起的作用。
(2) 如表2所示,在接近分台阶处,随墙高的增加,土体侧压力均有一个突变性减少的过程,这说明分台处的水泥稳定碎石垫层在使其整体受力过程中是起到了显著作用的。即上一台路堤只是相当于整体荷载在下一台加筋体上,使得下一台侧压力并非随墙高而直线增长,这有利于减少侧压力,从而达到增大墙高,增加加筋土挡墙稳定性的目的。
2.5筋带长度计算
2.5.1加筋带活动区长度LHì
加筋体中活动区与稳定区的分界面采用如图2所示的简化破裂面,其几何尺寸见式(1),所以深度hì活动区加筋长度LHì为
2.5.2加筋锚固长度
加筋土挡墙要保持其内部稳定性,除满足加筋不被拉断外(截面积要求),尚需要满足加筋带不被拔出。若设加筋带在稳定区的锚固长度为LA,则其抗拔力为
对于路肩墙,加筋带上的垂直压力式为
当hì>H/3时
对于一般加筋土挡墙而言,最上层部分加筋带总长度LS不得小于0.7H;底部拉筋长度LD不得小于0.4H,并不小于3m。对于高大加筋土挡墙,底部拉筋长度不得小于0.5H。
2.6其他
高大加筋土挡墙的筋带数量计算、外部稳定性分析及地基承载力分析等与一般加筋土挡墙相似〔1〕,此处不再赘述。
3.结语
在测试研究的基础上,根据理论分析提出了高大加筋土挡墙的合理破裂面形式,建立了筋带拉力计算式与面板后侧压力、垂直土压力与筋带锚固长度等计算方法,据此编制了计算分析的CAD软件〔3〕。
笔者提出的高大加筋土挡墙设计计算方法,在经云南省楚大高速公路43.75m高加筋土挡墙设计和其他几段加筋土挡墙(含①陡坡地段加筋土挡墙;②回填土地基加筋土挡墙;③软弱地基加筋土挡墙;④河滩地段加筋土挡墙;⑤顶锚式基础上的加筋土挡墙;⑥双面高大加筋土挡墙等)的设计试用,所建工程已经过三个雨季的考验是成功的。
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