交通荷载下刚/柔性组合墙面加筋土挡墙动力响应及稳定性研究

The reinforced soil retaining wall (RSW) with flexible/rigid facings can accommodate the differential settlement of the foundation and offer constraint to facing bending deformation. The research on the RSWs with flexible/rigid facings is very limited, and all of the methods assume that the top load of the wall is uniform static load. However, the research of the RSWs with flexible/rigid facings under traffic load has not been reported. In this project, model test, numerical simulation and theoretical analysis will be conducted to investigate the dynamic response and mechanical performance of the RSWs with flexible/rigid facings under traffic loading. Then the calculation theory of the wall stability will be put forward. The research results have important significance in theory and social economic benefits.

工程实践证明，刚/柔性组合墙面加筋土挡墙同时具备很强的协调地基不均匀沉降和约束墙面弯曲变形的能力。目前对刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的研究还很有限，且均采用将墙顶荷载简化为均布静荷载的方法，而对交通荷载作用下该型挡墙性状的研究尚未见报道。本课题拟采用相似模型试验、数值模拟，以及理论分析，研究交通荷载作用下刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的动力响应和受力机制，在此基础上提出挡墙稳定性计算理论。研究成果对今后交通荷载作用下刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的设计和施工具有重要的基础理论意义和显著的社会经济效益。

刚/柔性组合墙面加筋土挡墙同时具备很强的协调地基不均匀沉降和约束墙面弯曲变形的能力。本课题进行了交通荷载下刚/柔性组合墙面加筋土挡墙相似模型试验，采用PFC和FLAC建立了该型挡墙离散-连续耦合数值模型，研究软土地基上刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的性状以及破坏模式，提出了考虑地基变形的挡墙筋材拉力分布系数。研究结果表明：挡墙在自重及上覆荷载作用下产生显著的沉降和不均匀沉降，但挡墙整体仍保持稳定，显示该型挡墙具有很好的适应软土地基大变形的能力；自重及上覆荷载作用使得连接件末端位置产生应力集中，导致此处的地基表面沉降最大；上覆荷载作用下，刚性墙面弯矩在墙中处最大，为外侧受拉，而在靠近墙底和墙顶处较小，为内侧受拉；软土地基上该型挡墙稳定性一般为深层滑移外部稳定性，其破坏面由过挡墙底层筋材后缘填土中的朗肯破坏面和地基中的圆弧滑移面组成；软土地基上挡墙和刚性地基上挡墙的内部破坏面均经过连接件锚固端位置，筋材均由下而上依次断裂，软土地基上挡墙内部破坏面与地基圆弧滑移面贯通，为复合滑动模式，而刚性地基上挡墙整体破坏模式为折线型，连接件埋深范围内加筋体沿其底部连接件水平滑出；考虑地基变形的挡墙筋材拉力分布系数在归一化深度0.3以上为三角形分布，在归一化深度0.3以下为竖直线分布。研究成果对刚/柔性组合墙面加筋土挡墙的设计和施工具有重要的基础理论意义和显著的社会经济效益。