有限填土擋土墻土壓力的PIV模型試驗(yàn)研究.pdf

1、城市地下空間、公路建設(shè)等工程建設(shè)時(shí)經(jīng)常遇到支擋結(jié)構(gòu)前后填土寬度有限的情況，即所謂“有限填土”。近年來有限填土擋土墻的土壓力已成為土力學(xué)研究熱點(diǎn)之一。目前的模型試驗(yàn)研究多集中在半無限填土或考慮墻體變位模式的土壓力研究方面，對(duì)于有限填土土壓力分布、土體變形等缺乏系統(tǒng)研究。粒子圖像測(cè)試技術(shù)（PIV），是一種瞬時(shí)、動(dòng)態(tài)、非接觸式全流場(chǎng)的速度場(chǎng)測(cè)量技術(shù)，已在巖土體變形測(cè)量研究中得到廣泛的應(yīng)用。針對(duì)目前有限填土的研究現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了擋土墻平動(dòng)狀態(tài)下

2、墻后有限填土土壓力模型試驗(yàn)裝置，借助PIV測(cè)量技術(shù)，結(jié)合數(shù)值模擬，對(duì)有限填土擋土墻平動(dòng)時(shí)墻后土體破壞過程中的整體變形規(guī)律以及土壓力分布進(jìn)行研究，主要結(jié)論如下：
　?。?）利用 PIV測(cè)量系統(tǒng)獲取墻后填土破壞的全過程圖像，分析表明典型有限填土?xí)鼗鶐r開挖面發(fā)生整體滑動(dòng)，隨著填土下部寬度D的增大或基巖開挖面傾角θ的減小，有限填土?xí)尸F(xiàn)先整體滑動(dòng)后局部滑動(dòng)的現(xiàn)象；相較于庫倫破壞面，松砂的破壞面始終位于其外側(cè)，密砂破壞面始終位于其內(nèi)側(cè)。<

3、br>　?。?）基巖開挖面傾角為θ=60°情況下，改變D，總體上水平土壓力非線性分布，大小隨深度逐漸增大，觀測(cè)最大值出現(xiàn)在擋墻下部；起初隨著D的增大，土壓力基本逐漸增大，當(dāng)D大于2.5 cm后，土壓力分布規(guī)律更接近于經(jīng)典庫倫土壓力化為有限填土的情況。
　　（3）通過數(shù)值模擬分析得到填土位移主要受Y方向豎直沉降的影響，整體位移云圖呈漏斗狀分布；填土的大小主應(yīng)力分布符合實(shí)際規(guī)律，量值也在合理范圍內(nèi)；通過土壓力影響因素分析，發(fā)現(xiàn)一定范圍