【摘要】：本文以重慶市東港工業(yè)園區(qū)三峽庫區(qū)移民產(chǎn)業(yè)園道路為依托進行研究,由于該工程路段中多處出現(xiàn)深路塹、高路堤的情況,因此考慮在適當路段設(shè)置擋土墻。對于擋土墻設(shè)計來說,明確擋墻墻后各點土壓力的分布情況并準確的計算出土壓力的合力及合力作用點位置是至關(guān)重要的。對于土壓力的計算,經(jīng)典的庫侖土壓力理論和朗肯土壓力理論,因其計算簡單和力學概念明確,在工程中得到廣泛應(yīng)用。但是經(jīng)典的庫侖土壓力理論存在著一些明顯的不足之處：一是要求剛性擋土墻為均勻平移,這與正常工作條件下?lián)跬两Y(jié)構(gòu)的實際位移情況不符；二是嚴格意義上庫侖土壓力理論只能求得土壓力合力,土壓力直線分布只是一種假定,并且實測得到的土壓力大多呈非線性分布；三是要求墻后土體達到極限平衡狀態(tài),求得該極限狀態(tài)下的土壓力。因此,有必要根據(jù)工程實際,考慮擋土墻位移模式對土壓力的分布情況、合力大小以及作用點位置的影響。雖然在這方面許多學者也開展了一些研究：但多數(shù)都是對相關(guān)土壓力問題進行了定性的分析,定量的分析相對較少；所建模型基本上為填土表面水平,墻背豎直,所以有必要考慮不同位移模式下填土傾角β和擋土墻背與豎直線夾角α對土壓力分布、合力大小以及合力作用點的影響。 本論文首先基于卡崗(M.E.KaraH)提出的土壓力水平層分析法,將滑動楔形體劃分為平行于填土表面的微元土層,建立微元土層的靜力平衡方程推導出平動位移模式、繞墻底轉(zhuǎn)動位移模式、繞墻頂轉(zhuǎn)動三種位移模式下的主動土壓力計算公式。然后采用PLAXIS有限元軟件建立不同擋土墻墻背與豎直線夾角α和不同填土傾角β各角度組合共49個有限元計算模型,分別從三種位移模式研究β和α角對土體達到主動狀態(tài)的極限位移、土壓力分布、土壓力合力作用點的影響。研究結(jié)果表明：T位移模式下主動土壓力合力作用點相對高度與夾角α和傾角β呈正相關(guān)關(guān)系且接近線性相關(guān),土壓力合力作用相對高度大致在0.325-0.483區(qū)間變動,其具體位置大小可通過查本論文分析形成的擋土墻土壓力合力作用點數(shù)據(jù)表得出; RB、RT位移模式下主動土壓力合力可根據(jù)T位移模式下合力作用點進行調(diào)整。最后將研究的結(jié)果運用于重慶市東港工業(yè)園區(qū)三峽庫區(qū)移民產(chǎn)業(yè)園道路路堤擋土墻土壓力計算,經(jīng)分析比較能較好的反應(yīng)實際工作條件下?lián)跬翂Φ氖芰η闆r。
【圖文】：

//(m)圖2-3 土壓力沿墻高分布（《 = 0°) 圖2-4 土壓力沿墻高分布(a = 25°)通過對以上案列的計算分析得到土壓力分布函數(shù)的圖形，從圖2-3和圖2-4都可以直觀的看到土壓力沿墻高呈非線性分布，通過分析不同^3角對應(yīng)的土壓力強度分布曲線可知：隨著角不斷增大土壓力強度較大區(qū)域在不斷上移，即土壓力合力作用點隨角增大而上移。橫向?qū)Ρ葓D2-3與圖2-4中相同P角對應(yīng)的兩條土壓力強度分布曲線可知：擋土墻背與豎直線的夾角0；同樣對土壓力強度分布和合力作用點產(chǎn)生影響，即合力作用點隨a角增大也向上移動。通過對土壓力分布的計算方法的研究，可以作為對兩大經(jīng)典土力學理論的完善，，為工程設(shè)計中土壓力分布和土壓力合力作用點的確定提供更可靠地理論依據(jù)和計算方法。2.2.2 RB位移模式主動土壓力計算方法研究根據(jù)以前一些學者對繞墻底轉(zhuǎn)動位移模式下?lián)鯄笸馏w的破壞分析，可知RB位移模式下的土體的塑性發(fā)展過程與平動位移下的土體塑性發(fā)展有較明顯的區(qū)別。在RB位移模式的演化過程中，隨轉(zhuǎn)角位移的發(fā)生，土體塑性發(fā)展由擋墻頂部土體開始發(fā)展

圖2-3 土壓力沿墻高分布（《 = 0°) 圖2-4 土壓力沿墻高分布(a = 25°)通過對以上案列的計算分析得到土壓力分布函數(shù)的圖形，從圖2-3和圖2-4都可以直觀的看到土壓力沿墻高呈非線性分布，通過分析不同^3角對應(yīng)的土壓力強度分布曲線可知：隨著角不斷增大土壓力強度較大區(qū)域在不斷上移，即土壓力合力作用點隨角增大而上移。橫向?qū)Ρ葓D2-3與圖2-4中相同P角對應(yīng)的兩條土壓力強度分布曲線可知：擋土墻背與豎直線的夾角0；同樣對土壓力強度分布和合力作用點產(chǎn)生影響，即合力作用點隨a角增大也向上移動。通過對土壓力分布的計算方法的研究，可以作為對兩大經(jīng)典土力學理論的完善，為工程設(shè)計中土壓力分布和土壓力合力作用點的確定提供更可靠地理論依據(jù)和計算方法。2.2.2 RB位移模式主動土壓力計算方法研究根據(jù)以前一些學者對繞墻底轉(zhuǎn)動位移模式下?lián)鯄笸馏w的破壞分析，可知RB位移模式下的土體的塑性發(fā)展過程與平動位移下的土體塑性發(fā)展有較明顯的區(qū)別。在RB位移模式的演化過程中，隨轉(zhuǎn)角位移的發(fā)生，土體塑性發(fā)展由擋墻頂部土體開始發(fā)展
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U417.11

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本文編號：2537983