汶川地震对加筋土挡墙的影响分析

力集 中的体现 ，而裂缝上部具有 明显 的向外倾 斜的位
移 ，约 １０— ０ ０ｍ ． １． ｍ。

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８ ・ ４
路 基 工 程 Ｓｂｒ ｅ ｎｉ ｅ ｎ ｕｇ ｄ ｇ ｅｒｇ ａ Ｅ ｎ ｉ
２１ ０ １年第 ３期 （ 总第 １６期 ） ５
Ａ为横 截面面积 ；Ｌ为单元长度 。 ４ ３ 接触单元本构模型 ． 接触单元是为模拟土工格栅与土之 间在地 震过程 中的相对 滑动 ，即在 两 者之 间 出 现位 移不 连 续 的现 象 。另外 ，在 结 构物 中 ， 两 种 材 料 的 性 质相 差 很 若
形 ，位移 自下而上逐渐增大 ；墙址局部膨胀 、鼓 出。
３１ Ｇ０ ． １８线 Ｋ １９ （ ）加筋土挡墙 ２６ 右 Ｋ １９＋４ ６ ５一 ＋４ ９ ５段 右 侧 加 筋 土 挡 墙 ２６ ８． ８．
作者简 介 ： 周
波 （ ９４一） １６ ，男 ，四川 自贡人 。 高级 工程师 ，主
图 １ 大 件 路 一侧 的加 筋 土 挡 墙
３ 大件路典型工点损害特征
地震对加筋土挡墙 的破坏影响 。 ２ 大件路加筋土挡墙概 况 现有大件路 （ １８线 ）于 １８ Ｇ０ ９ ７年建成 通车 。其
收稿 日期 ：２ １ ０ —３ ０ １— １ ｌ
在汶川地震后 ，大件路加筋土挡墙 的损 害特征主 要为 ：变形沿挡墙薄弱结构面——面板 的间隙侧 向变
（ ２高 ５１ 图 ） ． ｍ，在墙身 中下部 （ 自底 部至 ２ ０ｍ高 ． 处 ）存在沿砌缝约呈 ４ 。 ５ 的开裂 ，墙体 膨胀是该 处应
要从事岩土工程施 工及 隧道 工程 专业相 关科 研 咨询工 作 。 — ａ ： ｇ ｂ ２ ．ｏ Ｅｍ ｉ ｊ ｔ ＠１６ ｅ ｌｈｚ ｍ。
加筋土挡墙是 由基础 、墙面板 、帽石 、拉 筋和填
料等几部分组成 。其挡土原理是依靠填料 与拉 筋之间 的摩擦力来平衡墙面所承受 的水平土压力 （ 即加筋土
挡墙 的内部 稳定 ） ，并 以基础 、墙面板 、帽石 、拉 筋 和填 料等组 成复合 结构而形成 土墙以抵 抗拉筋尾 部填 料所产生的土压力 （ 即加筋土挡 土墙外部 稳定 ） ，从 而保 证 了挡土墙的稳定 。
图 ５ 接 触面 单元
４ ４ 数值模拟假设 ． （ ）主要研 究汶 川 地震 对 加筋 土 挡墙 在 破 坏方 １
面的影响 ，计算时 ，将加筋土挡墙几何模 型简化为二 维平面应变 问题进行处理 ；
轻型支挡结 构 ，具有 自我平衡性 ，对地 基承载力要求 较低 ，适合在软弱地基上建造 ，而且施 工简便 ，投 资 较低 ，节 约 占地 ，外 形 美 观 ，应 用 范 围会 越 来越 广
泛 。本文 以震 区大件路加筋土挡墙为例 ，分 析汶川地 震对加筋土挡墙 的影 响 ，供设计 、施工参考 。
１ 作 用机 理
原设计可承载最大单体货 重 ４Ｏｔ 因运输 三峡 ４ ，后 转轮经加 固改造 后 ，目前 可通行 ５０ｔ 的大件 货物 ， ０ 级
为重装大 件 的未来发 展和运 输需求 预 留 了较 大空 间。
改造后的车辆荷载 ，新标准 与原 标准差别不 大。大件 路双面加筋土挡墙结构 ，墙高 ４～ ６ｍ，外貌如图 １ 。
料 ，分析加 筋土挡墙 的受力变形状 态。结果表 明：在汶川地震作 用下 ，加筋土挡墙 下部应力 最大，而 上部位移 最大。设计 、施 工中，对地震频发 区的加筋土挡墙 ，可适 当提 高其顶部与底 部的强度 ，或将
加 筋土挡墙 的竖直墙 面，改为略朝 内倾 的墙 面，来减 小地震对挡墙结构 的影响 。 关键词 ：地震 ；有 限元 ；加筋土挡墙
远 ，理论上不 同材料之间也应设接触单 元。本文在 土 工格栅与土之 间设置单元接触面 ，如 图 ５ 。
图 ２ 加 筋 墙 面 砌 缝 开 裂 与 水 平 面 约成 ４ 。从 ５、 下 至 上 的斜 裂缝
接 触单 元 筋材 单 元
３ ２ Ｇ１８线 Ｋ １０ （ ）加筋土挡墙 ． ０ ２７ 右 Ｋ １ ２９３挡墙 （ ）高５２ｍ，沿挡墙面板表 ２７ ６． ０＋ 图３ ． 面砌缝形成一条贯通裂缝 ，缝宽 ２～ ０ｍｌ ３ ｉ，裂缝的上端 ｌ 明显向外凸出，这是挡墙上部发生较大位移的表现。
技术标准为 ：设 计荷 载 ：汽一超 ２ ，挂一１０级 ； ０级 ２ 验算荷载 ：日本 ６ ２ｔ ４ 载重 车及法 国威廉姆 ７ ９４ｔ １． 重 车 ；平曲线 最小半 径 ５ ０ｍ；路线最大纵坡 ５％ ；路 面
宽度 不小于 ８ｍ；行车扫空宽度 １ ２ｍ；路线 净空宽度
９ ｍｏ
中图分类号 ：Ｕ １ ． １ ４７ １ ５
Ｏ 前 言
文献标志码 ：Ａ
文章编号 ：１０ ８ ２ （０ １０ ０ ８ ０ ０ ３— ８５ ２ １ ）３— ０ ３— ３
我 国的地震活 动带分 布很 广。 “ ５・１ ” 汶川 大 ２ 地震 ，对震 区加筋 土挡墙产生 了严 重破坏 ，对其 正常 使用 年限和系统 维护影响很 大 。而加筋 土挡墙 ¨ 属
根据实际地震 对加筋土挡墙 的影 响 ，可知传 统理 论未充分考 虑加筋 土挡墙 的结构 和作用 机理 的实 际工 作受力特点 ；竖 向地震波 的主要作用是使 填土与地基
土变得更加 密实 ，它 对加筋 土挡墙 面板 的水 平位 移 、 加筋 内力 以及墙体 的加速度特性 的影 响不大 。本文 根据现场实 际的破坏情况 ，运用理论假 定 ，分析汶川
周
波 ，等 ：汶川地震对加筋土挡墙 的影响分析
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汶川 地震 对 加 筋 土挡 墙 的影 响分 析
周 波 ，范 洪 海 ’
（ ．中铁西南科学研究 院有 限公 司 ，成都 Ｉ ６ ０ ３ ；２ １０ １ ．西南交通大学土木工程学 院 ，成都 ６０ ３ ） １０ １
摘
要 ：阐述 了加 筋土挡墙 的结构 和作 用机 理 ，利 用有 限元软件 Ｐ Ａ Ｉ，结合震 区公路 调查 资 Ｌ ＸＳ