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置筋式挡土墙的理论分析及模型试验的设计

作　者: 江屹东
导　师: 宋修广；刘树堂
学　校: 山东大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 置筋式挡土墙模型试验预应力锚
分类号: TU476.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 21次
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内容摘要

随着我国高等级公路建设的飞速发展,将会出现大量的高填方路堤工程,而某些地段地处平原区,沿线均为农田或村镇,取土非常困难,为了达到少占用耕地、保护良田的目的,必须采取措施节约土地资源,其中最有效的办法就是设置挡墙,减少占地面积、节约取土方量。深入分析传统挡土墙存在的弊病,本文提出一种新型的置筋式挡土墙。此种新型置筋式挡土墙的设计理念是为了减少悬臂下部的弯矩,采用分级对拉悬臂挡土墙,同时为了增加挡土墙的抗滑及抗倾覆性能,挡墙之间采用预应力锚索对拉。由于该挡土墙结构形式缺乏相应的设计计算方法及理论体系,使该工程设计与施工缺乏科学的理论指导,因此,本文拟采用数值模拟及模型试验相结合的的手段进行研究,用于揭示这种新型挡土墙的受力特征。基于本文研究成果,主要得到以下结论：(1)从支护技术和、节约用地以及经济合理性等几个方面分析几种传统挡土墙,针对平原区高路堤段研发提出了新的置筋式挡土墙的结构形式。(2)设计并制作了模型试验,为了便于试验的实施,根据弹性模量相似,用钢板挡土墙代替混凝土挡土墙,并选用无粘性的砂土作为填料,对不同的预应力张拉工况进行研究分析,提出了预紧力与顶部荷载的函数关系式。(3)研究提出了置筋式挡土墙施工方案包括路基土的碾压方式、预应力锚索的张拉工艺、锚索的防腐措施及耐久性的保证措施。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-12
第1章绪论  12-24
  1.1 研究的背景和意义  12-13
  1.2 研究现状  13-22
    1.2.1 挡土墙发展历程及种类  13-14
    1.2.2 挡土墙设计理论的研究现状  14-17
    1.2.3 预应力锚杆(索)在岩土工程中的应用  17-21
    1.2.4 预应力悬臂挡墙模型试验  21-22
  1.3 主要研究内容  22-23
  1.4 技术路线  23
  1.5 主要创新点  23-24
第2章置筋挡土墙支护结构型式设计及力学机理分析  24-48
  2.1 常用挡土墙的优缺点及土压力分布特征分析  24-28
    2.1.1 重力式挡土墙  24-25
    2.1.2 扶壁式挡土墙  25-26
    2.1.3 加筋式挡土墙  26-27
    2.1.4 锚定板是挡土墙  27-28
  2.2 置筋挡土墙的结构设计计算  28-47
    2.2.1 设计依据  28
    2.2.2 设计参数及计算工况  28-30
    2.2.3 土压力计算  30-37
    2.2.4 稳定性的计算  37-44
    2.2.5 配筋的设计计算  44-47
  2.3 小结  47-48
第3章置筋预应力挡墙的模型试验设计及数值分析  48-88
  3.1 模型试验的结构设计  48-52
    3.1.1 结构设计的理论基础  48-49
    3.1.2 结构设计  49-52
  3.2 模型试验的加载方案的设计  52-79
    3.2.2 数值计算的原理及模型的建立  52-59
    3.2.3 力学设计计算:(为施加预应力提供依据)  59-79
  3.3 模型试验的制作安装过程  79-86
    3.3.1 地基的处理和钢板挡土墙及反力架的安装  79-80
    3.3.2 墙间土的回填及测量仪器的埋设  80-85
    3.3.3 加载方案  85-86
  3.4 小结  86-88
第4章置筋挡土墙施工工艺研究  88-102
  4.1 原材料及张拉设备  88-89
  4.2 施工总流程图  89
  4.3 施工工艺及技术标准  89-101
    4.3.1 基坑的开挖  89
    4.3.2 挡土墙钢筋制作安装  89
    4.3.3 模板制作安装  89-90
    4.3.4 挡土墙施工及养护  90-91
    4.3.5 路基的填筑施工  91
    4.3.6 下级挡土墙预应力锚索、精轧螺纹钢的安装与张拉施工工艺  91-101
  4.4 小结  101-102
第5章结论与展望  102-104
  5.1 结论  102
  5.2 展望  102-104
参考文献  104-107
致谢  107-108
攻读硕士学位期间发表论文  108-109
学位论文评阅及答辩情况表  109

置筋式挡土墙的理论分析及模型试验的设计

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