桩承式挡墙路堤三维土压力分布与变形特性试验

作者：芮瑞; 翟玉新; 王磊; 徐杨青^*

来源：岩石力学与工程学报, 2021, 40(03): 590-606.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2020.0587

• 土力学
• 桩承式路堤
• 挡土墙
• 土拱效应
• 变形模式
• 模型试验

为了深入探讨桩承式挡墙路堤中的三维土压力分布及变形特性,采用自制的阵列式多活动门装置,选取路堤高度、桩间净距等参数,并考虑桩间土均匀下沉与非均匀下沉的情况,开展10组模型试验。通过粒子图像测速技术对路堤填砂颗粒位移进行监测,采用自制的荷载计与土压力盒量测桩间土、桩顶和挡墙土压力。试验结果表明:路堤变形存在三角扩展和塔形升高2种模式;应力折减比最小值与残余值均随路堤高度的增加而减小,但同时土拱效应衰减(桩间土应力恢复)速度、衰减达到稳定对应的沉降量均增加,非均匀下沉对土拱效应峰值存在削弱作用,但是对土拱效应残余值影响不大;土拱效应发挥导致土压力在桩顶和路堤中部一定高度位置产生集中。三角扩展模式的土拱效应发挥较弱,塔形升高模式中土拱效应在桩间土下沉过程中得以加强并保持了较高的水平。桩承式挡墙路堤三维土压力分布与变形随桩间土下沉演化的研究成果可为桩承式挡墙路堤设计提供参考。

• 单位
  武汉理工大学; 中煤科工集团武汉设计研究院有限公司; 中铁建设集团有限公司; 土木工程与建筑学院