考虑中主应力影响倾斜填土面朗肯土压力参数的敏感性分析

挡土墙后填土面为倾斜时,朗肯土压力理论应用很少。经典的各种土压力理论是基于Mohr-Coulomb强度准则得出的,没有考虑中主应力的影响。首先推导了填土面倾斜时的朗肯主动和被动土压力的计算公式;根据平面应变假设确定了中主应力σ2=ν(σ1+σ3),在此基础上推导了统一强度理论下的材料强度指标计算公式,利用该公式可将Mohr-Coulomb强度准则下的材料强度指标转化为考虑中主应力效应的统一强度理论下的材料强度指标;最后通过一算例采用正交试验设计对反映中主应力影响的中间主剪应力系数、泊松比、填土面倾角、黏聚力、内摩擦角、重度6种因素进行了敏感性分析。结果表明:影响朗肯主动土压力强度的6种因素从大到小分别为:重度、中间主剪应力系数、黏聚力、内摩擦角、倾角、泊松比;影响朗肯被动土压力强度的6种因素从大到小分别为:内摩擦角、中间主剪应力系数、泊松比、黏聚力、倾角、重度;中主应力对朗肯土压力计算结果的影响是一个不可忽视的重要因素。

倾斜填土面朗肯土压力的计算及其强度分布规律

根据倾斜填土面时土体中一点的应力状态分析,采用应力圆图解法推导出倾斜填土面粘性土的朗肯主动和被动土压力强度的计算公式,把该公式视为关于填土深度z的线性关系方程和非线性关系方程两部分。通过对该公式的非线性方程部分分析可知,朗肯主动与被动土压力强度分布形态与填土面倾角β和内摩擦角φ两者的大小有关,因此分β>φ、β=φ和β<φ三种情况对朗肯主动与被动土压力强度分布形式进行了讨论,并绘制了土压力强度的分布图形,其分布图形具有非线性特点。其中在β<φ的情况下,主动土压力强度在一定深度z2以下范围出现无解现象。最后将推导公式应用到某挡土墙实例中,对比分析表明,该理论结果与现场实测结果具有较好的一致性。

倾斜填土面上有均布荷载作用的土压力的几种解法

以库伦土压力理论为基础,用3种方法,推导出了倾斜填土面上作用着均布荷载的土压力计算过程。

墙背及填土面倾斜刚性墙承受的地震主动土压力研究

地震多发区的刚性挡土墙设计,确定地震主动土压力大小及合力作用点位置至关重要,但以往国内外学者多采用拟静力学法进行分析计算。为使理论分析更贴近实际,设地震时墙后填土受到正弦式稳态振动作用并考虑时间和相位差,采用拟动力学的极限平衡方法(仍假定土中破裂面为平面),分析并建立了无粘性填料的墙背及填土面倾斜刚性挡墙地震主动土压力系数、压应力分布及其合力计算公式。在此基础上,探究了填土摩擦角φ、墙背与土摩擦角δ、墙背倾角α、填土面倾角i以及水平与竖向地震加速度对最危险破裂面倾角θ、主动土压力系数及土压应力分布的影响。与已有分析方法比较,该文提出的地震主动土压力呈非线性分布的结论更加符合工程实际。

几种特殊挡土墙稳定性分析与对比

分析比较特殊地段有特殊功能要求的特殊挡土墙结构,可为特殊条件下的挡土墙规划设计提供参考依据。为此介绍了四种特殊挡土墙型式(挡土墙墙趾处设置排水沟结构、挡土墙墙角设置人行道结构、"壳体"基础挡土墙结构、"空洞"基础挡土墙结构),构建了挡土墙强度折减有限元模型,对比分析了相同地质条件、填土用料相同及挡土墙体积相同时四种特殊挡土墙的稳定性程度。对比计算表明,挡土墙的结构布置方式对其稳定性影响较大,滑裂面长度大的挡土墙结构稳定性高,滑裂面长度小的挡土墙结构稳定性低,若要提高挡土墙的稳定性,本质上是要使该挡土墙结构产生的滑裂面长度变大;填土面倾角越大,挡土墙的稳定性越低,填土内越易形成指向挡土墙的滑动趋势,因此应尽量避免填土面倾斜过大。

地震作用下挡土墙主动土压力计算方法

基于朗肯土压力分析原理和拟静力方法,对地震条件下挡土墙后无限倾斜黏性填土进行受力分析,选取菱形的微小单元体为研究对象,采用应力莫尔圆图解法对微小单元体进行应力状态分析,在此基础上推导出倾斜填土条件下黏性土地震主动土压力计算公式,分析外摩擦角、水平地震系数、竖向地震系数、内摩擦角、黏聚力对地震主动土压力系数的影响规律。算例结果表明：经典朗肯土压力公式和倾斜填土面黏性土朗肯主动土压力公式只是本文公式的特殊情况;该公式不仅适用于地震条件还适用于静力条件,和现有几种计算地震主动土压力方法进行了对比分析;本文公式和现有几种方法计算结果相差较小,其最大差值不超过8%;在地震作用下外摩擦角取值大小对地震主动土压力系数影响不大。