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时间:2018-09-28
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1、挡土墙抗震设计的要点分析 【摘要】挡土墙是公路、铁路、桥梁等交通的重要构筑物,是交通运输正常运转和人生命安全的重要保障。近年来,随着地震频发,挡土墙的抗震设计也更加受到重视。本文指出了目前我国挡土墙抗震设计规范中存在的一些不足,以扶壁式挡土墙为例,对基于位移和力的压力计算、截面设计等挡土墙抗震设计要点进行了简要探讨。【关键词】挡土墙;抗震设计;要点 挡土墙被广泛应用到交通、水利、桥梁等工程,用于稳定路面,防止水流冲刷,保护建筑物或整治塌方、滑坡等路基病害。但是,挡土墙很容易受到地震的影响,在地震中因侧向土压力的增加而产生变形、侧向移动、沉降甚至坍塌,尤其是近些年来,地壳活动的剧烈和人类活动
2、频繁,导致了地震灾害的频发,挡土墙也受到了极大破坏。例如:XX我国新疆、青海交界处的昆仑山中发生级地震,青藏公路受到严重破坏,路面出现多处破裂。挡土墙的破坏造成的不仅是经济损失,更是人员的伤亡,所以应当受到高度重视。 一、我国挡土墙抗震设计规范存在的不足 目前,我国公路挡土墙的抗震设计主要以《公路工程抗震设计规范》为依据。但是,随着经济的高速增长和科学技术的发展,该规范仍未进行调整,故而其内容稍显落后,存在一些不足,无法满足现阶段公路建设发展的需要。挡土墙抗震设计的要点分析 【摘要】挡土墙是公路、铁路、桥梁等交通的重要构筑物,是交通运输正常运转和人生命安全的重要保障。近年来,随着地震频发
3、,挡土墙的抗震设计也更加受到重视。本文指出了目前我国挡土墙抗震设计规范中存在的一些不足,以扶壁式挡土墙为例,对基于位移和力的压力计算、截面设计等挡土墙抗震设计要点进行了简要探讨。【关键词】挡土墙;抗震设计;要点 挡土墙被广泛应用到交通、水利、桥梁等工程,用于稳定路面,防止水流冲刷,保护建筑物或整治塌方、滑坡等路基病害。但是,挡土墙很容易受到地震的影响,在地震中因侧向土压力的增加而产生变形、侧向移动、沉降甚至坍塌,尤其是近些年来,地壳活动的剧烈和人类活动频繁,导致了地震灾害的频发,挡土墙也受到了极大破坏。例如:XX我国新疆、青海交界处的昆仑山中发生级地震,青藏公路受到严重破坏,路面出现多处破裂
4、。挡土墙的破坏造成的不仅是经济损失,更是人员的伤亡,所以应当受到高度重视。 一、我国挡土墙抗震设计规范存在的不足 目前,我国公路挡土墙的抗震设计主要以《公路工程抗震设计规范》为依据。但是,随着经济的高速增长和科学技术的发展,该规范仍未进行调整,故而其内容稍显落后,存在一些不足,无法满足现阶段公路建设发展的需要。 1.挡土墙的稳定性及抗震强度验算 挡土结构的强度抗震验算中需要考虑地震作用沿高度的分布,考虑多种负荷。但是,我国现行的规范仅依靠有限的震害经验和试验,对挡土墙地震作用沿高度分布系数做出规定,如以重力式挡土结构为目标,只有在达到12米的临界点时才考虑放大效应,12米以下则不予考虑
5、;在进行验算时,只考虑垂直路线走向的水平荷载,对与地震荷载相关的水的浮力、土的重力及结构重力等不予考虑。 2.挡土结构稳定性计算 地震土压力是地震主动土或被动作用在挡土墙上的压力,是挡土结构稳定性计算中的最主要因素。我国对此采用库仑公式进行计算,考虑到了土的内摩擦角j、容量g及填土与抢呗的摩擦角d,但是对粘性土或者具有一定粘性土质的土的粘性没有考虑。此外,对于验算、计算原理相通,具有相同功能的挡土墙和桥台,规范将其分为两章,分别按各自的公式计算,在一定程度对挡土墙抗震设计造成了不便。 3.挡土墙材料的选择与处理 规范中对挡土墙选用材料规定不明确。如规定不能采用干砌片石作为一级或高速公路
6、挡土墙的建筑材料,而其他等级公路可采用该材料,但要控制高度,一般而言,“烈度为8度时,挡土墙不宜超过5米;烈度为9度时,挡土墙不宜超过3米。”但对于其他土的性质和处理没有明确要求。在对路基进行填方时,要选择压实度符合规范的材料,如粘性土、碎石土、卵石土等;若选用了砂性土,则要对其压实,同时要对边坡进行加固。 二、挡土墙抗震设计的要点分析 挡土墙的抗震设计主要有两大方面:验算本身的强度和验算抗滑移抗倾覆的稳定性,主要是指地震土压力,这也是挡土墙的抗震设计要点。 1.本身强度 本身强度是指挡土墙自身抗震强度的设计,主要包括以下内容: 地基土的刚度 一项研究“不同挡土墙位置下的水平位
7、移的均方根响应随着不同地基土刚度的变化规律”显示:“墙顶的水平位移均方根响应比墙底的均方根响应要大,但都随着地基土刚度的较小而成非线性增加”,说明“基础土越软,则地震过程中挡土墙结构的水平位移均方根响应将越大”,与实际地震中的挡土墙的位移变形是一致的。 墙高 挡土墙设计尺寸对抗震设计也会有影响。有关学者对此进行了研究,以4m、6m、1Om的三组挡土墙为例进行计算,分析其对挡土墙的随机地震响应的
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