公路挡土墙受力分析
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静 力 法 ， 力 法 是 假 定 结 构 为 刚 体 （ 括 墙 后 计 算 破 裂 面 内 土 静 包
布辛尼斯 克公式 为空间解 ， 其水平应力公式 为 ：
＋ ［
一
｝
其 中， Ｐ为作用于坐标原 点与地 面垂 直 的集 中力 ，Ｎ； ｋ Ｒ为 土
体 ） 承受均匀的振动加 速度 ， ， 对各 种 因素 的考虑 比较粗 糙 ， 如挡 体 中任一点 的向径 ； 为？松 比。 自 土墙这样的低矮粗 大结 构 ； 力法 是利 用弹性 反力 墙为 基础 ， 动 当 其受力分析如 图 １ 示 。 所 挡土墙较高时 ， 其受力反应是 比较 明显 的 ， 因其 影响 因素较多 ， 实 际计算起来 相当 困难。因此 ， 国内还是 以静 力法 研究 为 主 ， 以 辅 动力反应的计算方法 。
路。
关键 词 ： 路 ， 土 墙 ， 压 力 ， 作 流 程 公 挡 侧 工 中 图分 类 号 ：４ １１ Ｕ ７．１ 文献 标 识 码 ： Ａ
在 土木 工 程 的安 全 理 论 中 ， 土 墙 受 力 分 析 是 一 个 重 要 的 课 ２ 挡土 墙侧压 力 计算 挡 题， 就公 路建设而言 ， 土墙 的受力 直接关 系 到整条线 路 的使 用 挡 ２ 世纪初期 ， ｌ 经过实践证 明， 在振动压实机及夯锤 作业 时 ， 挡 和养护周期 。关于挡土墙受力 的计算 和研究 ， 我们 探讨较 多 的是 土 墙 的受 力 分 布能 够 按 照 布 辛 尼 斯 克 理 论 近 似 计 算 。 地 震 引 起 的土 压 力 ， 在 实 际 公 路 施 工 中 ， 夯 冲 击 产 生 的 土 中 而 强
的 刚体 运 动方 程 和 成 层 弹 性 地 基 空 间 轴 对 称 动 力 问 题 的 传 递 矩 采 用 计 算 值 增 大 １ 是 合 适 的 ， 倍 即用 ： 阵法 ， 导出了强夯边界 接触 应力 的解析 式 ， 给出边 界接 触应 力 并
的时程关 系。然 而， 上述理论较为复杂 ， 计算 参数难 以确 定 ， 而且 计算结果并 不 理想 。相 对 而 言 ， 助 于碰 撞 理论 得 出 的受 力 结 ２ ２ 均布 荷载 作 用下 的侧压 力计 算 借 ． 果， 可用于公路工程冲击应力大小的计算 ， ： 即 均 布荷 载作 用 下 的 侧 压 力 如 图 ２所 示 。
压 缩 波 所 产 生 的动 土 压 力 则 更 值 得 我 们 注 意 和 研 究 ， 有 类 似 地 它
２ １ 夯 击作 用 下 的侧 压 力计 算 ．
ｏ ＝￣ｆ ２ ｒ ２ ｘ ｓ ＿＿ ｚ
震 土压力的特征 ， 但比地震 土压力更加频 繁 ， 实用性 更加 广泛 。 其 目前公路挡土墙动土压力在设计 时的计算方法 ， 分为动 力法 和 可
第３ ６卷 第 ３ ４期 ２０ １ ０年 １２月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ＥＣＴＵＲＥ Ｈ ｒ
Ｖ０１３ ． ４ ． ６ Ｎｏ ３
Ｄ ｃ ２ ０ ｅ ． ０１
・３ ０１ ・
文 章 编 号 ：０９ ６ ２ ｛０ ０ ３ －３ １０ １０ —８ ５ ２ １ ）４ ０ ０ ２
１ 受 力大小 的计 算
在公路施 工中 ， 夯锤 在工 作 时挡土墙 受 力反 应 明显 ， 我们 就
以 夯锤 冲击 力 作 为 研 究 和探 讨 的 对 象 。 关 于 夯 锤 冲 击 时 挡 土 墙
表面的接触 应力 问题 ， 已有一些 研究 ： Ｓｏｔ１７ 如 ｃｔ ９ ５年 ） （ 的计算 公 式 ；ｈｗ等 人 （９ ２年 ） 议 了一 种 近 似 的 分 析 方 法 ， 方 法 借 助 Ｃｏ １９ 建 该
于 打桩 动力 分 析 的一 维 波 动方 程 来 实 现 ， 用 有 限 元 法 求 解 。 由 采
图 １ 夯 击 作 用 下 受 力 示 意 图
最 大 侧 压 应 力 离 地 面 的 深 度 大 概 等 于 自墙 背 至 集 中 力 间 距
动量定理 出发导 出了相应 的计 算公式 ， 并与室 内小模 型试验作 了 离的 １２ 但试 验值 较计 算值大很 多 （ ／， 有时甚 至大 １ ） 将 ｏ 提 倍 ， ｒ 比较 。最 近 ， 有 学 者 提 出 在 考 虑 夯 锤 自重 的 基 础 上 ， 合 夯 锤 高 １ ， 又 结 倍 确切 的有待进一步试验研究 解决 ， 在未 解得最 大值之前 ，
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、 ／ ２５
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ｎ 叮 ０ １ － （ｇ） 、 Ｉｔ ， ｒ ．９ ９ ＭＨ ｌ ， ｌ Ⅱ ６Ｒ ／ ５ １
一
（） １
在 矩形 面积 ｆ ｂ上作用 着均布 荷载 ， × 为计算 矩形 面积长 边 ｆ
边 缘 中 点 ０下 某 点 的 侧 压 力 ， 在 矩 形 面 积 范 围 内 取 单 元 可
公 路 挡 土 墙 受 力 分 析
卢 丞
摘 要 ： 对 公 路 挡 土 墙 进 行 了受 力 分 析 ， 夯锤 冲 击 力 作 为 研 究 对 象 ， 合 碰 撞 理 论 ， 讨 了挡 土 墙 受冲 击 应 力 、 压 针 以 结 探 侧 力的计算方法 ， 并利 用 计 算机 进 行 了程 序 计 算 ， 而 降低 了成 本 ， 高 了 工 作 绩 效 ， 公 路 挡 土 墙 受 力 分 析 提 供 了新 思 从 提 为
… ， … 】… １… ’ … ■ … ， … ，… ，…
其 中 ， 为 冲击 力 ； ， 尺为 夯 锤 半 径 ； 重 力 加 速 度 ； 为 夯 面 积 ｄ ： ｘ ｙ 作 用 在 单 元 面积 上 的分 布荷 载 可 用 集 中 的侧 压 力 ｇ为 Ｍ Ａ ｄｄ ，
锤重量 ； Ｈ为落距 ； 为地基土来自的变形模 量 ； Ｅ 为土的泊松 比。
布辛尼斯 克公式 为空间解 ， 其水平应力公式 为 ：
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其 中， Ｐ为作用于坐标原 点与地 面垂 直 的集 中力 ，Ｎ； ｋ Ｒ为 土
体 ） 承受均匀的振动加 速度 ， ， 对各 种 因素 的考虑 比较粗 糙 ， 如挡 体 中任一点 的向径 ； 为？松 比。 自 土墙这样的低矮粗 大结 构 ； 力法 是利 用弹性 反力 墙为 基础 ， 动 当 其受力分析如 图 １ 示 。 所 挡土墙较高时 ， 其受力反应是 比较 明显 的 ， 因其 影响 因素较多 ， 实 际计算起来 相当 困难。因此 ， 国内还是 以静 力法 研究 为 主 ， 以 辅 动力反应的计算方法 。
路。
关键 词 ： 路 ， 土 墙 ， 压 力 ， 作 流 程 公 挡 侧 工 中 图分 类 号 ：４ １１ Ｕ ７．１ 文献 标 识 码 ： Ａ
在 土木 工 程 的安 全 理 论 中 ， 土 墙 受 力 分 析 是 一 个 重 要 的 课 ２ 挡土 墙侧压 力 计算 挡 题， 就公 路建设而言 ， 土墙 的受力 直接关 系 到整条线 路 的使 用 挡 ２ 世纪初期 ， ｌ 经过实践证 明， 在振动压实机及夯锤 作业 时 ， 挡 和养护周期 。关于挡土墙受力 的计算 和研究 ， 我们 探讨较 多 的是 土 墙 的受 力 分 布能 够 按 照 布 辛 尼 斯 克 理 论 近 似 计 算 。 地 震 引 起 的土 压 力 ， 在 实 际 公 路 施 工 中 ， 夯 冲 击 产 生 的 土 中 而 强
的 刚体 运 动方 程 和 成 层 弹 性 地 基 空 间 轴 对 称 动 力 问 题 的 传 递 矩 采 用 计 算 值 增 大 １ 是 合 适 的 ， 倍 即用 ： 阵法 ， 导出了强夯边界 接触 应力 的解析 式 ， 给出边 界接 触应 力 并
的时程关 系。然 而， 上述理论较为复杂 ， 计算 参数难 以确 定 ， 而且 计算结果并 不 理想 。相 对 而 言 ， 助 于碰 撞 理论 得 出 的受 力 结 ２ ２ 均布 荷载 作 用下 的侧压 力计 算 借 ． 果， 可用于公路工程冲击应力大小的计算 ， ： 即 均 布荷 载作 用 下 的 侧 压 力 如 图 ２所 示 。
压 缩 波 所 产 生 的动 土 压 力 则 更 值 得 我 们 注 意 和 研 究 ， 有 类 似 地 它
２ １ 夯 击作 用 下 的侧 压 力计 算 ．
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震 土压力的特征 ， 但比地震 土压力更加频 繁 ， 实用性 更加 广泛 。 其 目前公路挡土墙动土压力在设计 时的计算方法 ， 分为动 力法 和 可
第３ ６卷 第 ３ ４期 ２０ １ ０年 １２月
山 西 建 筑
Ｓ ＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ ＥＣＴＵＲＥ Ｈ ｒ
Ｖ０１３ ． ４ ． ６ Ｎｏ ３
Ｄ ｃ ２ ０ ｅ ． ０１
・３ ０１ ・
文 章 编 号 ：０９ ６ ２ ｛０ ０ ３ －３ １０ １０ —８ ５ ２ １ ）４ ０ ０ ２
１ 受 力大小 的计 算
在公路施 工中 ， 夯锤 在工 作 时挡土墙 受 力反 应 明显 ， 我们 就
以 夯锤 冲击 力 作 为 研 究 和探 讨 的 对 象 。 关 于 夯 锤 冲 击 时 挡 土 墙
表面的接触 应力 问题 ， 已有一些 研究 ： Ｓｏｔ１７ 如 ｃｔ ９ ５年 ） （ 的计算 公 式 ；ｈｗ等 人 （９ ２年 ） 议 了一 种 近 似 的 分 析 方 法 ， 方 法 借 助 Ｃｏ １９ 建 该
于 打桩 动力 分 析 的一 维 波 动方 程 来 实 现 ， 用 有 限 元 法 求 解 。 由 采
图 １ 夯 击 作 用 下 受 力 示 意 图
最 大 侧 压 应 力 离 地 面 的 深 度 大 概 等 于 自墙 背 至 集 中 力 间 距
动量定理 出发导 出了相应 的计 算公式 ， 并与室 内小模 型试验作 了 离的 １２ 但试 验值 较计 算值大很 多 （ ／， 有时甚 至大 １ ） 将 ｏ 提 倍 ， ｒ 比较 。最 近 ， 有 学 者 提 出 在 考 虑 夯 锤 自重 的 基 础 上 ， 合 夯 锤 高 １ ， 又 结 倍 确切 的有待进一步试验研究 解决 ， 在未 解得最 大值之前 ，
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一
（） １
在 矩形 面积 ｆ ｂ上作用 着均布 荷载 ， × 为计算 矩形 面积长 边 ｆ
边 缘 中 点 ０下 某 点 的 侧 压 力 ， 在 矩 形 面 积 范 围 内 取 单 元 可
公 路 挡 土 墙 受 力 分 析
卢 丞
摘 要 ： 对 公 路 挡 土 墙 进 行 了受 力 分 析 ， 夯锤 冲 击 力 作 为 研 究 对 象 ， 合 碰 撞 理 论 ， 讨 了挡 土 墙 受冲 击 应 力 、 压 针 以 结 探 侧 力的计算方法 ， 并利 用 计 算机 进 行 了程 序 计 算 ， 而 降低 了成 本 ， 高 了 工 作 绩 效 ， 公 路 挡 土 墙 受 力 分 析 提 供 了新 思 从 提 为
… ， … 】… １… ’ … ■ … ， … ，… ，…
其 中 ， 为 冲击 力 ； ， 尺为 夯 锤 半 径 ； 重 力 加 速 度 ； 为 夯 面 积 ｄ ： ｘ ｙ 作 用 在 单 元 面积 上 的分 布荷 载 可 用 集 中 的侧 压 力 ｇ为 Ｍ Ａ ｄｄ ，
锤重量 ； Ｈ为落距 ； 为地基土来自的变形模 量 ； Ｅ 为土的泊松 比。