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原文传递公路石笼挡土墙力学特性的研究

论文题名：	公路石笼挡土墙力学特性的研究
关键词：	公路建设;石笼挡土墙;力学特性
摘要：	石笼挡土墙是由单体石笼中填入符合粒径和强度要求的石料逐层砌筑连接而成的柔性挡土构筑物，具有生态可恢复性、就地取材、造价低廉等优点，在国内外各种土木工程中得到了广泛的应用，是大有前途的一种结构物。本文的研究依托重庆交通科技项目“山区公路特殊支挡结构研究”，主要从室内模型试验和数值模拟两个方面对石笼挡土墙展开研究，在重庆巫溪县一山区公路建设中进行了石笼挡土墙实体工程。组成石笼挡土墙的石笼单体的力学性质是进行室内模型试验的基础。对石笼单体剪切试验的结果显示，单体石笼的抗剪强度参数因石笼空隙率不同而存在于一个范围之内，空隙率越小，c越大，越小；在压缩作用下，相邻边的连接处及石笼高度中间部位容易发生大的变形，应当在这些位置加强连接，抵抗变形的力有填石之间的摩擦、嵌挤以及铁丝的抗拉强度，所处的应力应变关系的阶段不同，起主要抵抗作用的力就不同。建立了两种形式的石笼挡土墙室内模型：墙背阶梯式及墙背直立式，有如下结论：(1)墙背阶梯式挡土墙若干节点在土压力作用下，暂时出现内缩，但随着填土高度的增大，这种现象将逐渐转变为外鼓；同一层石笼不同高度上，上部的位移比下部的大；上部石笼受填土高度的影响较大，下部石笼较早达到稳定。(2)墙背直立式挡土墙的节点位移一直是增大的，同一层石笼不同高度上，上部的位移比下部的大；上部石笼受填土高度的影响较大，下部石笼则能在填土过程中较早达到稳定。(3)墙背阶梯式的挡土墙受作用力的影响比直立式的更明显。利用颗粒流离散元对两种形式的石笼挡土墙：墙背阶梯式及墙背直立式，进行了数值模拟研究，模拟了在实际行车荷载作用下石笼挡土墙的力学响应，研究结果表明：(1)挡土墙整体无明显变形；墙背水平向的变形最大，墙背竖向变形次之，墙面变形最小；石笼网丝的接触是挡土墙接触的主要部分，对挡土墙发挥作用最大，填石间的接触较为紧密，但在上部的石笼，填石与石笼间的接触较少。(2)无论是阶梯式还是直立式，挡土墙的位移都是上部位移比下部的大；在相同的高度，阶梯式石笼挡土墙的位移比直立式石笼挡土墙的位移大，与室内试验观测得到的位移趋势一致。在重庆巫溪的实体工程实施中就利用了上述结论，目前已建成3年之久，运行状况良好。
作者：	孟云伟
专业：	道路与铁道工程
导师：	柴贺军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文