《表5 土工格室挡土墙安全系数》

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《土工格室选型对挡土墙边坡稳定性的影响研究》

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本文的土工格室采用的格室高度为10cm、20cm、40cm，采用的弹性模量是20 MPa、50 MPa、80 MPa，形状为正方形和圆形。通过分析得出，挡墙的破坏模式均为类边坡破坏。在这3种高度的土工格室中，土工格室高度为10cm的土工格室与20cm和40cm的土工格室相比，水平位移比较小，且弹性模量为80MPa时水平位移最小。图3是土工格室的破坏模式计算结果图，分别是挡土墙的总位移云图、位移矢量图、塑性区云图。从位移云图可以明显看出模型挡墙各位置处的位移量大小关系，位移矢量图清晰地表明了模型的变形趋势以及模型各处位移的发生方向。位移最大处产生在挡土墙的中间部位。挡土墙的滑动面均为从墙顶附近位置穿越墙身最后到达墙趾的弧形曲面，从塑性区云图来看，是先从墙脚逐渐往上延伸的，之后随着土体强度的折减不断往上发展。这是因为挡土墙墙脚的土压力比较大，坡脚处土体首先出现屈服。工程界广泛采用安全系数值来评价边坡稳定性，其安全系数是指土体沿滑移面的抗剪强度与滑移面的实际剪应力之比[8]。当安全系数大于1时认为边坡是安全稳定的，安全系数等于1时边坡处于临界状态，安全系数小于1时边坡处于破坏失稳状态。本研究的土工格室加筋挡土墙的安全系数，对于未加土工格室的挡土墙来说，得到的安全系数为1.254，对于加土工格室的挡土墙，安全系数大于1.5，安全系数均大于1，满足安全要求。本研究中土工格室挡土墙的安全系数对于格室高度为10cm的情况，当弹性模量分别为20 MPa、50 MPa、80 MPa时，分别是1.785、1.790、1.840。可见安全系数随着弹性模量的增大而增加。对于格室高度为20cm的情况，其安全系数分别为1.660、1.689、1.713；对于格室高度为40cm的情况，安全系数分别为1.505、1.580、1.655。从格室高度来说，高为10cm土工格室安全系数最好。各工况的安全系数见表5，加土工格室比未加土工格室其安全系数平均提高了34.77%，高为10cm的土工格室的安全系数比高为20cm和40cm的安全系数分别提高了6.9%、14.2%。从用料方面来说，土工格室高为10cm的用料比土工格室为20cm和40cm的用料分别减少了18.3%、27.4%；当加土工格室后，高度为10cm的土工格室挡土墙比高度为20cm和40cm时水平位移分别减少了14.56%、10.42%。