GRS挡土墙的变形研究

李鹏飞，江文凌，吴雪城

(广西交通科学研究院，广西　南宁　530007)



GRS挡土墙的变形研究

李鹏飞，江文凌，吴雪城

(广西交通科学研究院，广西南宁530007)

GRS具有更好的延展性和柔韧性，整体稳定性好，抗震性能优越。文章采用数值分析方法，对GRS挡土墙的变形进行研究，得到GRS挡土墙的变形特性。

GRS；挡土墙；数值分析；变形

0　引言

传统的加筋土挡土墙是从早期的钢带等加筋土挡土墙发展而来，其本质上是机械力学稳定土(Mechanically Stabilized Earth，MSE)，它遵循的是重力式挡土墙的设计理念，墙体面板要承受按照库仑理论或朗肯理论计算得来的土压力。

传统的设计方法决定了加筋土支挡结构需要使用沉重的面板、强度很高和较长的加筋材料来增强对侧向土压力的抵抗作用[1]。工程实践表明[2]，传统加筋土挡土墙的加筋间距较大，未能充分发挥加筋材料对土体的约束作用，容易出现侧向变形引起的面板失稳、面板处加筋材料应力集中、变形不协调、需要较长的筋材长度等问题。

介于传统加筋土结构MSE存在的诸多弊端，国外学者提出了小间距加筋土(Geosynthetic Reinforced Soil，GRS)。本文所说的小间距加筋土，是指加筋材料间距<0.3 m的一种加筋土技术和结构，以区别于传统的加筋土技术(Mechanically Stabilized Earth，MSE)，用以强调加筋材料对土体的约束作用；在外荷载作用下，GRS表现出类似于连续固体复合体介质的力学特性[3]。初步调研成果表明[2，3]，GRS具有更好的延展性和柔韧性[4]，整体稳定性好，抗震性能优越[5]。当填料为级配良好的粒料土，并在充分压实的情况下，小间距土工合成材料加筋土体可以形成稳定的直立结构，不需要面板支撑(为了便于施工，轻型砌块面板与加筋材料的连接仅为摩擦连接)，其高度能够达到数十米，甚至能够做成倒锥形的支挡体。

加筋土结构在实际工程中得到了广泛应用，但国内对加筋土结构的认识与研究主要集中在传统的机械力学稳定土结构MSE上，对小间距加筋土GRS的研究相对较少。本文采用数值分析的方法，对GRS挡土墙的变形进行研究，得到GRS挡土墙的变形特性。

1　有限元计算模型

本文运用有限元通用计算软件PLAXIS 2D建立传统加筋土挡土墙模型与GRS挡土墙模型，通过对GRS挡土墙的变形进行研究，得到GRS挡土墙的变形特性。……