南百铁路钢管格栅膨胀土挡墙数值模拟研究

西南地区分布有大面积膨胀土,传统支护措施对膨胀土边坡的支护效果并不理想。针对这一问题,本文以南宁-昆明铁路增建二线工程百色地区膨胀土弃渣边坡为工程背景,提出一种刚柔结合的钢管格栅膨胀土挡墙,并采用FLAC 3D模拟技术研究验证了该支护措施的有效性及选取了合理的钢管间距。研究表明:(1)钢管格栅膨胀土挡墙在膨胀土边坡含水率变化时,能够有效限制膨胀土边坡的变形;(2)相较于传统土工格栅挡墙,钢管的加入加强了钢管格栅膨胀土挡墙的整体刚度,能够协调墙体不同高度的变形及位移,保证墙体的稳定性;(3)贯入土体的钢管增加了挡墙整体的抗滑和抗弯能力,减少其在水平方向的变形和位移,防止土体中含水率过大时发生塌滑;(4)该新型支护措施应采用梅花式布管。该研究可为类似研究和工程提供参考依据。

南昆铁路钢管格栅膨胀土挡墙边坡加固机理模型试验研究

膨胀土边坡加固一直是铁路(公路)建设中的难题,常规刚性结构严格约束膨胀土变形,易使结构受力过大而破坏,柔性结构易使坡体变形过大而失稳,往往难以达到预期效果。本文提出钢管格栅膨胀土挡墙,合理协调结构的受力和变形,达到加固膨胀土边坡的目的:膨胀土做挡墙本体填料、土工格栅增强墙体整体性、纵向贯穿钢管提高墙体刚度。采用大比例尺相似模型试验,在模拟降雨条件下,对比该新型结构与常规结构的加固效果,通过监测挡墙水平位移、墙背土压力、钢管变形,研究钢管格栅膨胀土挡墙加固边坡机理。结果表明:钢管格栅挡墙与常规格栅挡墙相比,变形显著降低且更趋协调,承载能力明显提高,纵向贯穿墙体且深入地基的钢管有效改善了墙体的受力。研究成果可为膨胀土边坡加固结构选型及其构造设计提供理论参考。