加筋挡土墙合理设计方法的探讨

杨广庆

(石家庄铁道大学土木工程学院，石家庄 050043)

1 研究背景

加筋挡土墙正在被越来越广泛地应用于工程界的各个领域。合理的设计方法是保证结构安全、稳定和耐久性的重要前提。目前国内外有关加筋挡土墙设计的技术规范(指南)主要是基于极限平衡方法进行结构的内、外部稳定性分析［1－7］。在加筋挡土墙的设计中涉及到潜在破裂面形状、墙背侧向土压力系数、挡土墙填料选用、加筋材料选择、筋材设计强度取值和多级加筋挡土墙设计等问题，而各设计技术规范(指南)存在一定的差异。同时大量的工程现场试验［8－18］表明，按照极限平衡法设计的加筋挡土墙偏于保守，特别是筋材实际受力远小于设计强度。因此，研究探讨加筋挡土墙合理的设计方法具有重要的现实意义。

2 加筋挡土墙设计准则

加筋挡土墙的设计方法很多，归纳起来主要分为极限平衡法(Limiting Equilibrium Method)，极限状态法(Limit State Method)和数值模拟法(Numerical Simulation Method)3大类［10］。极限平衡法和极限状态法是用于分析加筋土挡墙极限破坏时的稳定安全系数，数值模拟法则用于分析加筋土结构在工作应力状态和极限破坏状态时筋材材料的拉力分布与土体变形情况。实际上，一个完整的加筋挡土墙的设计分析应包含极限平衡分析、工作应力状态分析及墙体变形量的估算等内容。

2.1 极限平衡法

在加筋挡土墙发展初期，一般视结构为锚固系统，墙背侧向土压力是通过筋材与墙面板的连接传递给筋材。即筋材承担的最大拉力是通过计算其分担的墙面板面积所承受的土压力来确定的。……