土工格栅
双级台阶式土工格栅加筋土铁路挡墙测试结果数据分析
双级台阶式土工格栅加筋土铁路挡墙测试结果数据分析
土工格栅造成垂直土压力实测值和理论值yh之间上述差异的原因，估计有以下几个方 面的原因，有待探讨：
1) 理论计算时填料重度y值统一采用18kN/m3，实际施工中受施工压实度影 响，重度是否增大，未经核实；同时雨季测试时，路基浸水亦会引起填筑土重度的 增加。
2) 如果将加筋土体视作一整体，假设墙背摩擦角不为零，按库仑土压力理论， 加筋土体后侧向土压力将在加筋体内产生竖向作用分力，表现为土压力测试数据 的增大。
3) 从图9. 3和图9. 4分析，土压力测试从填筑施工开始即表现为与理论值不 相符合，但较稳定，是否仪器测量与施工采用重型机械化碾压等因素有关，尚待深 入深究。
9.3.2墙背侧向土压力特征
对于路堤式加筋土挡墙面板水平土压力的计算，《铁路路基支挡结构设计规 范》并未涉及。本节仅以库仑法、日本法和公路法为理论计算方法对挡墙的面板水 平土压力进行了计算。
图9. 5为面板实测侧向土压力与理论值对比曲线(“通车后1、2、3”的测试时 间分别为“通车0. 5个月、通车2个月、通车5个月”)。从图中可知，随着填料荷载 的增加，挡墙面板的侧向土压力也增大，侧向土压力沿墙高呈曲线型分布，中部3m 左右土压力很小，几乎为零，而接近底部的1. Om多范围内，侧向土压力剧增，这与 路肩式挡墙的实测值相类似。挡墙有的面板实测侧向土压力很小，甚至接近0，这 与面板之间相对自由活动有关，面板受力后产生向外位移，使侧向土压力随时释 放，这充分体现了加筋土挡墙面板属于柔性结构的特点;挡墙底部的面板侧向土压 力剧增与该处面板的变形受基础顶的限制有关(为限制面板向外位移，在基础顶部 底层面板外侧设有平台）。三种方法计算出的面板理论侧向土压力均与实测值差 异较大，在大部分的墙高范围内，均大于实测值较多。
在挡墙的上部，墙背填料中无拉筋分布，其土压力实为库仑主动土压力。
挡墙中部，实测土压力曲线沿墙背分布，正如前述由于拉筋群对土体的约束， 侧向土压力转换为填料与拉筋间的摩阻力，只有剩余部分传递到墙面板背。另外， 由于施工时无法使各分立的拉筋受力一致，结果各筋层释放的空间及产生的摩阻 力大小不同，从应力分布曲线走向的不确定，反映出采用窄条状土工合成筋材的加 筋土体存在不均勻性。
挡墙下部，各阶段实测土压力值及分布曲线的走向非常接近，而极值大于理论 值，这一现象在加筋土路肩挡墙原型测试中并不少见。用加筋摩擦理论来分析，显
然加筋土体底部的拉筋没有充分受力。在填土碾压过程中，由于基础顶面防止面板 移动的前挡阻止了墙耻位移，墙面只能以墙趾为轴向前转动，使加筋土体的中、上部 通过变形调整了拉筋受力，削弱了土压力对墙面的作用强度。而下部因面板位移受 限，土体侧向变形受面板的约束大于拉筋，因而出现墙背土压力突然增大的现象。
相比较而言，仅在挡墙下部，各理论计算值与实测值较接近，中间大段墙背土 压力分布及趋势与理论值差异较大且远小于理论值，计算理论与实测值不能相互 验证，加筋土路堤挡墙面板侧向土压力的计算还需积累更多的实测资料。
图9. 6为面板实测侧向土压力随时间变化曲线。从图中可知，随着填料荷载 的增加，各层面板的侧向土压力也增大。各层面板的侧向土压力受填料荷载的影 响较小，进入铺轨及通车后，面板侧向土压力除422#测试值有一定程度的减小外， 其他层基本不变。
总体而言，列车荷载对面板的侧向土压力的影响较小，这可能与路堤较高、填 土高度较大、上部荷载对面板侧向土压力的影响较小有关，各层面板的侧向土压力 处于进一步的调整中。
9.3.3 土工格栅拉筋变形特征
(1)拉筋拉应变随填土高度变化
从图9. 7和图9. 8中拉筋拉应变随填土髙度变化曲线可见，随着填土高度的
增加，拉筋拉应变逐渐增大，应变量基本上均小于1%，说明拉筋拉力小于设计拉 力，设计是安全的。
