多级支挡结构地震主动土压力的极限分析

多级组合支挡结构形式在高边坡防护工程中得到了广泛采用,但现有研究却较少涉及这种支挡结构形式的地震土压力计算问题。应用拟静力法和塑性极限分析上限定理,并且基于强度折减技术,推导了重力式挡墙与两级锚杆挡墙组合支挡结构形式的地震主动土压力及其系数的上限解。该上限解考虑了水平和竖向地震系数、墙背倾角、坡面形式及多级支护方式、土体黏聚力、土体与墙背的黏附力等诸多因素。二级锚杆挡墙实例分析表明:静力条件下主动土压力计算值与现有相关方法的计算结果一致,土的抗剪强度折减系数、上挡墙锚杆轴力等参数,对下挡墙地震主动土压力影响显著。二级组合支挡结构地震主动土压力影响参数敏感性分析表明:水平地震系数以及重力式挡墙墙高和倾角的敏感性较大,上挡墙锚杆的轴力和倾角等参数的敏感性相对较小。

高边坡多级组合式支挡结构力学特性研究

为探究降雨入渗情况下多级加固膨胀土边坡支挡结构力学稳定特性,结合某项目多级加固膨胀土边坡工程,分析降雨入渗因素对多级加固膨胀土边坡坡面位移、桩身弯矩、土压力和土体湿度等因素的影响,并探究在降雨湿热因素下支挡结构力学稳定性的演变规律。研究表明:在降雨过程中,边坡膨胀土经雨水入渗产生胀缩变形,并在湿热环境导致土体产生“干湿循环”效应,边坡稳定性受到破坏;土体湿度对抗滑桩后土压力演变规律产生显著影响,其发展趋势呈现相似性,导致抗滑桩后土压力低于静止土压力,高于主动土压力;支挡结构内部锚索拉力和框架梁后土压力均随深度的增加而增大,因此对膨胀土边坡底部应着重增加防护;支挡结构抗滑桩弯矩增量在桩身前嵌固段和自由段的分界处达到峰值点;在降雨作用下,多级加固组合式支挡结构有效限制了坡面位移,并保证结构内部的稳定性,充分说明多级加固组合式支挡结构在膨胀土高边坡防治的有效性。

膨胀土高边坡多级组合式支挡结构力学特性现场试验研究

为分析大气环境下膨胀土高边坡组合式支挡结构的支护响应,对南昆铁路1个膨胀土高边坡多级组合式支挡结构(框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构)中的土体湿度、土压力、桩身弯矩、坡面位移进行现场监测,分析大气环境下支挡结构的力学演变特征。研究结果表明:监测期间,土体经历了干湿循环作用,引起土体胀缩变形;抗滑桩后土压力走势与土体湿度变化趋势基本一致,且桩后土压力介于主动土压力与静止土压力之间;框架梁后土压力与锚索拉力均自上而下增大,有必要加强边坡底部防护;抗滑桩弯矩增量沿深度呈反C形分布特征,其最大值位于桩身前嵌固段与自由段的分界线附近,该位置为桩身受力状态的最不利处;坡面位移与支护结构内力变化范围幅度不大,表明框架梁锚杆(锚索)+抗滑桩组合式支挡结构可用于膨胀土高边坡防治。