均布荷載下臺(tái)階式加筋土擋墻性能的試驗(yàn)分析*

肖成志 高 珊 李海謙 黃 達(dá)

(河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院，天津 300401，中國)

0 引 言

臺(tái)階式加筋土擋墻因其能調(diào)節(jié)墻體受力、占地少、造價(jià)低、外表美觀且易綠化等特點(diǎn)，被廣泛用于道路和山區(qū)機(jī)場高邊坡等支擋結(jié)構(gòu)中(Liu et al.， 2014； 葉帥華等， 2018； 介玉新等， 2019； 蘇永華等， 2019)。然而，目前涉及臺(tái)階式加筋土擋墻相鄰墻體的相互作用機(jī)理和理論研究遠(yuǎn)落后工程實(shí)踐。首先，現(xiàn)有規(guī)范主要基于堅(jiān)實(shí)地基上單級(jí)擋墻設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，如我國《鐵路路基支擋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》籠統(tǒng)指出當(dāng)加筋擋墻高度大于10 m時(shí)宜設(shè)平臺(tái)且寬度不宜小于1 m； 美國聯(lián)邦公路局和混凝土行業(yè)協(xié)會(huì)規(guī)程考慮臺(tái)階寬度對(duì)下級(jí)擋墻側(cè)向土壓力的影響，提出二級(jí)直立臺(tái)階式加筋土擋墻設(shè)計(jì)方法(NCMA， 1997； FHWA， 2009)，但分級(jí)數(shù)和臺(tái)階寬度對(duì)穩(wěn)定性、破壞模式和筋材參數(shù)的影響分析相對(duì)模糊，土壓力分布規(guī)律是否適用于多級(jí)臺(tái)階式加筋土擋墻尚待進(jìn)一步明確。

大量實(shí)踐與理論研究表明，臺(tái)階式加筋土擋墻分級(jí)模式(分級(jí)數(shù)、分級(jí)墻高和臺(tái)階寬度)、填土與地基土性質(zhì)、筋材參數(shù)等是影響其性能的重要因素(楊廣慶等， 2000； Yoo et al.， 2008; Suliman et al.， 2014)。現(xiàn)有的規(guī)范多基于經(jīng)驗(yàn)法，并根據(jù)臺(tái)階寬度與下墻筋材長度的作用位置，將上墻處理成均布載荷方式進(jìn)行二級(jí)加筋土擋墻設(shè)計(jì)，但該設(shè)計(jì)理論與實(shí)際中上級(jí)墻體在下墻頂部的垂直土壓力分布形式相差較大。基于四級(jí)高達(dá)46 m鋼塑加筋帶擋墻現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果，表明墻后土壓力分布規(guī)律與單級(jí)擋墻差異明顯(Studelein et al.， 2010)。進(jìn)而，研究人員基于試驗(yàn)定性和定量地分析了臺(tái)階寬度和筋材長度對(duì)臺(tái)階式加筋土擋墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性影響(Yoo et al.， 2010；……