条带式加筋土挡墙的拉筋原型观测试验研究

王万平,翁光远

(陕西交通职业技术学院公路工程系,陕西 西安 710018)

加筋土结构作为一种新兴的支挡结构,以技术简单、造价低廉和适应性强等优点得到了广泛的应用。然而受理论研究水平所限,尤其是筋土间的作用机理的研究,使得加筋土挡墙设计的基本原则还是以岩土力学基本原理为主[1-2]。本文结合具体的实际工程,进行了拉筋原型观测试验,对筋土间的作用机理进行了研究,得出了一些结论,希望能给同类工程提供相关参考。

1 加筋土工程的基本理论

为了弄清楚加筋砂土复合体强度和其稳定性提高的原因,Vidal等人就加筋材料如何提高砂土的抗剪强度进行了三轴试验研究,提出了各种假说来解释筋土之间的相互作用机理[3]。依据现有研究结果,筋土之间相互作用的基本原理大致可以归纳为两大类:一是摩擦加筋原理,二是准粘聚力原理。

1.1 摩擦加筋原理

根据加筋土复合体中筋土间的基本构造,可以从加筋体中取出一微段进行分析。

在分析工程中不考虑筋带重量和微元体土体重量,如图1所示,微元体长为dl,拉筋左截面受力为T1,右截面受力为T2,压住拉筋的法向应力为σ。土粒和拉筋间摩擦系数为f,b为筋带宽度。则土的水平推力在该微元段拉筋中所引起的拉力为dT=T1-T2[4-5]。

若dF为土粒与拉筋在该微元段上产生的总摩擦力,则有

根据对该微元体的受力分析可知

图1 摩擦加筋原理

则筋土之间就不会产生相互错动,即土的水平推力被筋土间的摩擦力所克服,微元体保持稳定,反之则不能保持稳定。……