成果名称:砂质回填土挡土墙失稳机理及加固技术研究
申请单位:北京科技大学
成果编号:鉴字[教SW2007]第 085号
鉴定日期:2007年9月
学 科: 7、土建水
成果简介(1000字以内,可公开部分)
菏泽人民路公铁立交桥南北连接线加筋土挡土墙建成于1997年,在其投入运营一段时间后,挡土墙墙体及基础特别是北幅挡墙向外逐步发生位移,墙体外倾严重,随时有发生整体倒塌的危险。因此,迫切需要开展砂土往复荷载作用下的变形特性、加筋失效机理、加筋土挡土墙受力特点、整体稳定性以及加筋土挡土墙综合治理技术的分析和研究。为此,菏泽市公路局联合北京科技大学对砂质回填土挡土墙失稳机理及加固技术进行研究,项目历时1年多,取得了预期效果,不仅保证了菏泽人民路公铁立交桥长期稳定,还丰富和发展了往复载荷作用下砂土挡土墙失稳研究理论及综合加固技术,可为今后合理设计该类型加筋挡土墙提供科学的参考依据。项目主要研究内容为:
1.砂质回填土挡土墙失稳机理研究
(1)往复荷载作用下砂土变形特性研究
分析研究了砂土在静力荷载作用下复杂的变形特性,包括压缩变形特征及剪切变形特征;分析研究了无粘性材料在往复荷载作用下的累积变形特征,以及对己有的几类本构模型在计算长期累积沉降时存在的问题提出解决办法。
(2)挡土墙失稳原因研究
为设计加筋土挡土墙的加固方案提供了理论依据。
(3)挡土墙失稳机理数值模拟研究
应用国际上比较流行的岩土工程计算软件FLAC对失稳加筋土挡土墙加固机理与效果进行力学计算模拟分析。
(4)墙面挂网喷浆形成的钢筋混凝土面板受力特性研究
提出合适的钢筋混凝土面板受力特性位移函数,并依此计算其应力分布状况,改进面板中钢筋网的布置,提高结构稳定性。
(5)加筋土挡土墙稳定性加固数值模拟研究
模拟分析得出的计算模型为类似加固工程的应力分析等提供了理论依据。
2.砂质回填土挡土墙失稳综合加固技术研究
(1)挂网喷浆形成的钢筋混凝土面板加固技术
钢筋混凝土面板起着将锚杆的点力转化为面力的作用,是维持整个墙体稳定的重要组成部分之一。
(2)墙体表面喷砼与预应力锚杆的组合加固施工技术
墙体表面喷砼不仅在形式上起到承压板的作用,使原来孤立的预制面板连成整体,扩大了锚杆外端部对墙面的施压范围。同时表面喷砼自身的抗弯能力又可以在一定程度上阻止锚端间的墙面变形,约束墙面(单个面板)局部进入塑性土体所引起的变形与破坏。
(3)二次高压注浆技术
高压浆液的渗透、压密、劈裂作用使砂土介质内聚力和内摩擦角都有不同程度提高,除在土体改性方面产生重要作用外,还直接对锚固段杆体施加了径向围压,提高锚固段周围的“径向载荷”,从而提高预应力锚杆的承载力。