地震条件下倾斜挡土墙被动土压力研究

挡土墙的抗震设计是减小地震灾害的一项重要措施。在Mononobe-Okabe平面滑裂面假设的基础上,将随机出现的地震力按最不利工况下的静力考虑,利用水平层分析法得到了地震加速度沿墙高均匀分布时不同挡土墙倾角、填土摩擦角、墙背摩擦角下的地震被动土压力系数、被动土压力强度、被动土压力合力和被动土压力合力作用点的理论公式。分析了地震加速度系数、挡土墙倾角、填土内摩擦角对被动土压力系数和土压力分布的影响,结果表明,地震被动土压力合力与Mononobe-Okabe理论相同,地震土压力强度为非线性分布。在最不利工况下,地震力的出现大大减小了被动土压力,减小的程度随地震加速度的增加而增加。

平移模式下倾斜刚性挡墙支护试验研究

为探究倾斜刚性挡土墙的支护能力及被动土压力变化规律,利用自制模型设备开展了室内模型试验.研究结果表明:倾斜一定角度的刚性挡土墙后被动区土体随着移动挡墙的加载位移产生一条近似直线的被动滑裂面和一条曲线主动滑裂面;随着倾斜角的增大,两条滑裂面交点逐渐下移.当移动挡墙加载相对位移6%~8%时,倾斜刚性挡土墙后土体破坏达到极限状态,此时滑裂面正好相交.倾斜刚性挡土墙上的土压力随着位移的加载,上部无明显变化,下部呈现先增大后减少至平稳的趋势.

倾斜刚性挡墙主动土压力的土拱效应分析

根据土拱效应原理和摩尔应力圆,获得了考虑墙背倾角影响的墙背法向主动土压力系数,然后根据水平微分滑裂体的竖向静力平衡得到了平移模式下的倾斜刚性挡土墙法向主动土压力、法向主动土压力合力及其作用点高度等的计算式。进一步分析了墙背倾角、墙土摩擦角和填土内摩擦角对法向主动土压力及其系数、法向主动土压力合力及其作用点高度的影响。