車輛荷載作用下加筋土擋墻的靜動(dòng)響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

劉 澤,史克友,黃天琪,蔣梅東,黃凱峰

(1.湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大學(xué)巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測(cè)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 湘潭 411201)

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車輛荷載作用下加筋土擋墻的靜動(dòng)響應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

劉 澤1,2,史克友1,2,黃天琪1,蔣梅東1,黃凱峰1

(1.湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大學(xué)巖土工程穩(wěn)定控制與健康監(jiān)測(cè)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 湘潭 411201)

為研究車輛荷載作用下加筋土擋墻的靜動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，以330國(guó)道K139+100～K139+400路段的模塊式加筋土擋墻為原型，通過埋設(shè)動(dòng)靜土壓力盒、柔性位移計(jì)以及加速度計(jì)等元器件，測(cè)試了車輛荷載作用下加筋土擋墻的筋材拉應(yīng)變、面墻后側(cè)向土壓力、加筋體后側(cè)向土壓力和擋墻的側(cè)向變形等。結(jié)果表明：車輛荷載作用時(shí)，擋土墻面墻上部的響應(yīng)加速度遠(yuǎn)大于下層；當(dāng)車輛荷載作用在加筋體上時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)土壓力影響不大，當(dāng)車輛荷載作用在加筋體后時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)的動(dòng)土壓力大小及分布模式有很大影響。無論是在車輛靜載作用下還是在車輛動(dòng)載作用下，加筋體后側(cè)向土壓力遠(yuǎn)大于面墻后的側(cè)向土壓力。

加筋土擋墻；車輛荷載；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；筋材拉應(yīng)變；側(cè)向土壓力

在對(duì)加筋土擋墻進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般是將車輛荷載等效成墻頂?shù)木己奢d進(jìn)行計(jì)算[1～2]，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平日益提高，頻繁的經(jīng)濟(jì)往來使道路車流量急劇增加，車輛荷載對(duì)路基支擋結(jié)構(gòu)的影響日益加重，為探討車輛荷載的實(shí)際作用特點(diǎn)，眾多專家學(xué)者對(duì)交通荷載作用下路基的響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行了研究。

湯連生等[3～4]通過建立模型，利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合層狀黏彈性理論分析了交通荷載作用下路基土的動(dòng)力響應(yīng)特征，指出路基中豎向動(dòng)土壓力沿路基深度方向非線性減小，車輛荷載對(duì)路基的影響主要集中在路基土上層，當(dāng)撤離外部荷載時(shí)，路基中存有一定量的殘余動(dòng)應(yīng)力。黃志軍等[5]對(duì)凍土防凍脹路基的交通荷載響應(yīng)進(jìn)行了研究，研究表明相對(duì)于普通路基，凍土防凍脹路基對(duì)交通荷載具有更好的承受能力。陳劍等[6]利用有限元軟件ABAQUS對(duì)公路路基的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了模擬，結(jié)果表明車輛行駛速度對(duì)路基的塑性變形影響較小，動(dòng)荷載的影響范圍在道路平面方向及路基深度方向均逐漸衰減。劉飛禹等[7,10]、王賀等[8]、羅烈日等[11]研究了加筋土路堤的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，指出移動(dòng)荷載作用下，路面的豎向位移隨著移動(dòng)荷載移動(dòng)速度的增大呈現(xiàn)先增后減得趨勢(shì)，其間出現(xiàn)峰值，與非加筋路基相比，加筋路基的豎向位移峰值較??；在一定的范圍內(nèi)，增大筋材模量可以減小路面的豎向位移。對(duì)加筋路堤上的軌道系統(tǒng)而言，增大加筋層的厚度可以有效減小鋼軌的豎向變形；動(dòng)荷載作用時(shí)，各層土工格柵在水平方向上的應(yīng)變分布規(guī)律大體一致，均有峰值出現(xiàn)，但各層應(yīng)變的峰值位置沿筋材埋深方向逐漸接近墻角。劉少文等[12]考慮到山西省運(yùn)煤車輛的荷載作用，以半正弦波循環(huán)荷載形式模擬了非對(duì)稱加筋土路基的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，指出行車時(shí)間間隔對(duì)路面的最大沉降量具有一定的影響，這相應(yīng)體現(xiàn)在車輛荷載加載頻率的影響，當(dāng)對(duì)稱荷載作用時(shí)，路面最大沉降發(fā)生在路面中心，當(dāng)非對(duì)稱荷載作用時(shí)，路面最大沉降發(fā)生在路面中心左側(cè)。王仕傳等[13]研究了交通荷載作用時(shí)加筋路堤的殘余變形，研究表明，動(dòng)偏應(yīng)力是引起加筋路基塑性變形的主要因素，因此如何減小加筋路堤的殘余變形關(guān)鍵在于如何減小交通荷載引起的動(dòng)偏應(yīng)力。

本文以330國(guó)道K139+100～K139+400路段的L型面板模塊式加筋土擋墻為原型，通過埋設(shè)動(dòng)靜土壓力盒、柔性位移計(jì)、加速度計(jì)等元器件，測(cè)試了車輛荷載作用下筋材拉應(yīng)變、面墻后側(cè)向土壓力、加筋體后側(cè)向土壓力和加速度影響等，獲得了一些有意義的結(jié)果，可以為類似工程提供一些參考。

1 工程背景與實(shí)驗(yàn)方案

1.1 工程背景

330國(guó)道蓮都至縉云段是麗水市境內(nèi)交通最繁忙的路段之一，但路窄、彎急、坡陡、視距不良等行車危險(xiǎn)路段較多，而且現(xiàn)有交通量非常大，特別到夜間，超長(zhǎng)超重車輛眾多，擁堵現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，急需改造擴(kuò)容，K139+100～K139+400路段以加筋土擋墻為支擋結(jié)構(gòu)并兼作路基進(jìn)行道路拓寬，擋墻設(shè)計(jì)見圖1。擋墻采用L型斷面的鋼筋混凝土預(yù)制面板，以高密度聚乙烯單向拉伸土工格柵為加筋材料，并要求土工格柵的極限抗拉強(qiáng)度不小于120 kN/m，面板與筋材連接大樣圖見圖2。為了探討車輛荷載作用下加筋土擋墻的動(dòng)靜響應(yīng)規(guī)律，施工時(shí)在墻內(nèi)埋置了靜(動(dòng))土壓力盒、柔性位移計(jì)、加速度計(jì)(圖1)。

圖2 面板與筋材連接大樣圖Fig.2 Plate and reinforcement connection drawing

1.2 試驗(yàn)方案

表1為本次試驗(yàn)中元器件布置與數(shù)據(jù)采集儀器，元器件的埋設(shè)根據(jù)工程進(jìn)度進(jìn)行。試驗(yàn)采用停車靜載、行車動(dòng)載方式加載，試驗(yàn)車輛為工地使用30 T自卸式載重汽車，裝載碴石后實(shí)測(cè)荷載為300 kN。試驗(yàn)前先在路面以擋墻背面為基準(zhǔn)，沿監(jiān)測(cè)斷面按1 m的間距標(biāo)出若干個(gè)停車位(圖3)。靜載試驗(yàn)時(shí)從最外側(cè)點(diǎn)開始，依次讓汽車左后輪停止在距墻背不同距離的停車點(diǎn)上，然后讀取元器件數(shù)據(jù)，分析車輛荷載引起附加土壓力的分布規(guī)律和車輛位置對(duì)附加土壓力的影響。動(dòng)載試驗(yàn)時(shí)首先打開動(dòng)態(tài)信號(hào)采集儀，同樣從最外側(cè)側(cè)開始，依次讓汽車左后輪以相同速度駛過距墻背不同距離的停車點(diǎn)，然后保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析車輛行駛荷載引起動(dòng)土壓力的分布規(guī)律和車輛行駛位置對(duì)動(dòng)土壓力的影響以及擋墻加速度相應(yīng)情況。

表1 元器件布置與數(shù)據(jù)采集儀器表

圖3 試驗(yàn)方案Fig.3 Test scheme

2 試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 靜載下的測(cè)試結(jié)果

(1)附加側(cè)向土壓力

圖4為不同停車位置時(shí)加筋體后實(shí)測(cè)附加側(cè)向土壓力沿墻高的分布曲線。分析可知，當(dāng)車輛左輪停在距擋墻面板1 m處時(shí)，右輪在2.8 m處，車輛完全位于加筋體上，在車輛荷載作用下，加筋體會(huì)產(chǎn)生較大的變形，使加筋體與其后的老路基有脫離趨勢(shì)，附加側(cè)向土壓力出現(xiàn)負(fù)值，隨著停車距離增加，車輛右輪開始位于老路路基上(車輛橫跨新老路基)，且左輪不斷靠近新老路基交界面，使得加筋體后的豎向土壓力開始增加，附加側(cè)向土壓力為正值。在墻身深度方向上，附加側(cè)向土壓力呈上部大、下部小的分布模式，與彈性力學(xué)Boussinesq理論解分布曲線(圖5)基本相同。當(dāng)停車距離為5 m時(shí)，大部分車輛荷載作用于老路路基上，附加土壓力比較小。

圖4 加筋體后實(shí)測(cè)附加土壓力分布曲線Fig.4 Distribution of additional earth pressure measured after wall

圖5 加筋體后附加土壓力理論分布曲線Fig.5 Theoretical distribution curve of the additional earth pressure

根據(jù)彈性力學(xué)Boussinesq理論求得的加筋體后附加側(cè)向土壓力峰值為9.8 kPa(圖5)，同理論解相比，加筋體后附加側(cè)向土壓力實(shí)測(cè)峰值稍小一些，約為8.5 kPa，但實(shí)測(cè)峰值發(fā)生的位置比理論值要深。在理論解中，當(dāng)停車距離為1 m時(shí)，加筋體后側(cè)向土壓力達(dá)到峰值，而產(chǎn)生實(shí)測(cè)峰值時(shí)的停車距離為3 m。這主要是由于在理論解中，假設(shè)荷載作用在各向同性的半無限彈性體表面上，嚴(yán)格控制了邊界條件并忽視了加筋體各向異性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中，由于筋材與土體的結(jié)構(gòu)差異性及施工壓實(shí)等因素的影響，加筋體只在水平方向近似為各向同性，并且當(dāng)停車距離為1 m時(shí)，加筋體產(chǎn)生較大變形，當(dāng)停車距離為5 m時(shí)，老路路基承擔(dān)了大部分作用荷載，這些都造成了實(shí)測(cè)曲線和理論曲線的偏差。

圖6為不同停車位置時(shí)面墻后實(shí)測(cè)附加側(cè)向土壓力沿墻高的分布曲線。與加筋體后的土壓力分布曲線相比，面墻后附加土壓力的分布曲線更為復(fù)雜，由于在附加車輛荷載作用下，面墻會(huì)有一定的位移，故面墻后的附加土壓力比較小，最大增量?jī)H2 kPa，但加筋土面墻沿墻高方向的位移不僅受車輛荷載作用位置的影響，還與不同深度填料的固結(jié)程度、沉降量大小及筋材的拉應(yīng)力大小密切相關(guān)，造成附加土壓力沿墻身深度方向的分布呈波動(dòng)狀。另外由于筋材與土體的耦合作用增強(qiáng)了加筋體結(jié)構(gòu)的整體性，當(dāng)車輛?？吭诩咏铙w上方時(shí)的分布曲線和?？吭谂f路基上方時(shí)有明顯差別，具體表現(xiàn)為，當(dāng)停車距離L=1 m，2 m，3 m時(shí)，面墻后附加側(cè)向土壓力沿墻高的分布曲線基本一致，并且3個(gè)停車距離下曲線峰值相差不大，當(dāng)停車距離L=4 m，5 m時(shí)，面墻后附加側(cè)向土壓力曲線形狀發(fā)生變化，同時(shí)曲線峰值出現(xiàn)大幅下降。

圖6 面板后實(shí)測(cè)附加土壓力分布曲線Fig.6 Distribution of the additional earth pressure measured after panel

(2)筋材附加拉應(yīng)變

圖7為不同車輛停車位置時(shí)第1，3，5，7層筋材的附加拉應(yīng)變分布曲線?？梢钥吹?，車輛荷載作用時(shí)，各層筋材都產(chǎn)生有明顯的附加拉應(yīng)變值，但各層間的最大拉應(yīng)變?cè)隽肯嗖畈淮?，均?.3%左右。在沿筋材長(zhǎng)度方向上，各層筋材拉應(yīng)變?cè)隽康姆植季史蔷€性，不過層與層之間的分布規(guī)律卻不盡相同，第1層筋材的附加拉應(yīng)變沿筋材長(zhǎng)度方向逐漸減小，第3層筋材的附加拉應(yīng)變分布曲線呈先減后增再減的波浪形，由于加筋體上部受車輛停車位置的影響較大，第5，7層的曲線分布較為復(fù)雜。

圖7 不同停車距離的筋材附加拉應(yīng)變分布曲線Fig.7 Distribution of the additional tensile strain of reinforcement with different stopping distances

當(dāng)改變車輛停車位置時(shí)，第1，3層筋材的附加拉應(yīng)分布變化很小，其最大附加拉應(yīng)變產(chǎn)生在面墻側(cè)附近，第5，7層筋材的分布曲線卻有較大波動(dòng)，隨著停車距離的增加，第5，7層筋材最大附加拉應(yīng)變產(chǎn)生位置沿筋材分布方向逐漸向外移動(dòng)，當(dāng)停車位置為5 m時(shí)，車輛荷載主要作用在老路路基上，四層筋材的附加拉應(yīng)變值均較小。這主要是由于加筋體下部施工結(jié)束時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，在上覆土體自重長(zhǎng)期作用下具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性，且當(dāng)車輛荷載作用在加筋體頂部時(shí)，車輛荷載的影響范圍沿填土深度方向向四周擴(kuò)散，同下層筋材相比，上層筋材的受力范圍受隨停車位置影響較大，因此上層筋材的拉應(yīng)變對(duì)車輛停車位置更為敏感。

2.2 動(dòng)載下的測(cè)試結(jié)果

(1)面墻外側(cè)加速度

行駛車輛荷載作用時(shí)，路基的振動(dòng)形式比較復(fù)雜， 其不僅與路基結(jié)構(gòu)的類型、填料性質(zhì)、填料壓實(shí)度、路面狀況等有關(guān)，還與作用荷載的大小、加載速度及作用點(diǎn)位置有關(guān)。由于現(xiàn)場(chǎng)施工的情況及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的限制，無法進(jìn)行車輛速度方面的實(shí)驗(yàn)，故本次試驗(yàn)著重研究車輛行駛距離對(duì)路基振動(dòng)的影響。

試驗(yàn)開始前，在擋土墻外側(cè)沿豎向等間距依次安裝5個(gè)加速度計(jì)，用強(qiáng)力AB膠將各加速度計(jì)緊緊貼合在加筋土面墻外側(cè)，確保面墻和加速度計(jì)同步振動(dòng)。各加速度計(jì)間間距為1 m，從上往下依次編號(hào)為J1，J2，J3，J4，J5(圖1)。

圖8為行車距離為1 m時(shí)加速度計(jì)J1的實(shí)測(cè)波形，由圖8可知，當(dāng)試驗(yàn)車輛經(jīng)過測(cè)點(diǎn)時(shí)，加速度計(jì)有明顯響應(yīng)并達(dá)到振動(dòng)幅值，隨著試驗(yàn)車輛駛離測(cè)點(diǎn)，加速度響應(yīng)迅速減小，整個(gè)響應(yīng)時(shí)間約為2 s。圖9為不同行車距離時(shí)擋土墻面墻加速度峰值分布曲線。圖10為各加速度計(jì)加速度峰值隨車距變化曲線。分析數(shù)據(jù)和相應(yīng)曲線圖可知，車輛荷載作用時(shí)，加筋土擋墻面墻伴隨有振動(dòng)響應(yīng)，最大響應(yīng)發(fā)生在擋土墻頂層，然后沿墻身深度方向快速衰減，在距墻頂2 m深度處的加速度峰值約為墻頂處的50%～60%，3 m墻身處的加速度峰值約為墻頂處的10%～20%，4 m墻身處擋土墻面墻的加速度峰值已經(jīng)很小，并在5 m墻身處近乎為零。當(dāng)改變車輛行駛距離時(shí)，各加速度計(jì)的加速度峰值也隨之改變，車輛行駛距離距擋土墻面墻越遠(yuǎn)，各加速度計(jì)的加速度峰值越小，其中加速度計(jì)J1的變化最為明顯，由此可知， 車輛行駛距離對(duì)上層路基振動(dòng)的影響遠(yuǎn)大于下層路基。

圖8 加速度計(jì)J1實(shí)測(cè)波形(L=1 m)Fig.8 The measured waveform with accelerometer J1 (L=1 m)

圖9 不同行車距離時(shí)擋土墻面墻加速度峰值分布曲線Fig.9 Acceleration peak distribution of retaining wall with different driving distances

圖10 各加速度計(jì)加速度峰值隨車距變化曲線Fig.10 Variation of acceleration peak of each accelerometer with the driving distance

可見，振動(dòng)波在土壤中的擴(kuò)散速度是很快的，并在擴(kuò)散過程中振動(dòng)能被靠近振動(dòng)源的土層迅速吸收，因此在上層土體中可能會(huì)產(chǎn)生超靜孔壓力，從而影響擋土墻的穩(wěn)定性，所以類似擋墻在設(shè)計(jì)施工時(shí)尤其要注意擋墻振動(dòng)所帶來的負(fù)面影響，尤其對(duì)于經(jīng)常通行大重型車輛路段的設(shè)計(jì)。

(2)動(dòng)土壓力

車輛交通荷載是路面上主要荷載類型，同靜載作用不同，交通荷載作用時(shí)伴隨有路基的振動(dòng)，給路基支擋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來不利影響。同時(shí)，車輛交通荷載又不同于沖擊荷載，后者的作用頻率遠(yuǎn)大于前者。為了研究這種特殊的荷載類型，如圖1所示，分別在加筋體后和面板后沿墻高方向布置了2列動(dòng)土壓力盒，量測(cè)車輛在加筋體上通過時(shí)加筋體內(nèi)的動(dòng)土壓力情況，探討加筋體內(nèi)動(dòng)土壓力隨行車距離的變化規(guī)律。

圖11為不同行車距離時(shí)加筋體后動(dòng)土壓力峰值的分布曲線，分析可知，當(dāng)L=1 m時(shí)，車輛荷載全部作用在加筋體上，加筋體末端和老路路基有脫離趨勢(shì)，但由于車輛在行駛過程中產(chǎn)生振動(dòng)，加筋體末端與老路路基隨著振動(dòng)頻率間歇性擠壓，從而緩和了二者之間的脫離趨勢(shì)，因此同靜載作用時(shí)相比，動(dòng)土壓力比靜土壓力稍大。當(dāng)L=2 m，3 m時(shí)，兩種情況下的動(dòng)土壓力大小及沿墻身的分布規(guī)律差別不大，均沿深度方向呈非線性減小，具體表現(xiàn)為，在深度1.25～3.25 m范圍內(nèi)動(dòng)土壓力衰減最快，衰減率約為70%，在深度3.25～4.25 m范圍內(nèi)，動(dòng)土壓力值變化比較平緩。當(dāng)L=4 m，5 m時(shí)，車輛橫跨在新老路基上，老路路基分擔(dān)了大部分荷載，因而加筋體后產(chǎn)生的動(dòng)土壓力要比L=2 m、L=3 m時(shí)小的多。

圖11 加筋體后實(shí)測(cè)動(dòng)土壓力分布曲線Fig.11 The measured earth pressure distribution after the wall

圖12為不同行車距離時(shí)面墻動(dòng)土壓力峰值的分布曲線，同加筋體后的動(dòng)土壓力相比，相同行車距離下，面墻后的動(dòng)土壓力值要小得多。這主要是因?yàn)樯细埠奢d作用時(shí)，加筋土擋墻面墻會(huì)有輕微位移，從而極大地減小了面墻后的水平土壓力，這也再次證明了加筋體結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。當(dāng)L=1 m，2 m，3 m時(shí)，面墻后的動(dòng)土壓力并沒有發(fā)生太大變化，在深度方向上最大動(dòng)土壓力發(fā)生在擋墻中上部，當(dāng)L=4 m，5 m時(shí)，行駛車輛橫跨在就老路基上，面墻后的動(dòng)土壓力值很小，同時(shí)，在深度方向上最大動(dòng)土壓力產(chǎn)生位置向下發(fā)生移動(dòng)?？梢姡咏铙w結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的整體性，當(dāng)車輛荷載作用在加筋體上時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)土壓力影響不大，當(dāng)車輛荷載作用在加筋體后時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)的動(dòng)土壓力大小及分布模式有很大影響。

圖12 面墻后實(shí)測(cè)動(dòng)土壓力分布曲線Fig.12 The measured earth pressure distribution after the panel

3 結(jié)論

(1)車輛靜載作用時(shí)，在墻身深度方向上，附加側(cè)向土壓力呈上部大、下部小的分布模式，與彈性力學(xué)Boussinesq理論解分布曲線基本相同。

(2)根據(jù)彈性力學(xué)Boussinesq理論求得的加筋體后附加側(cè)向土壓力峰值為9.8 kPa，同理論解相比，車輛靜載作用時(shí)，加筋體后附加側(cè)向土壓力實(shí)測(cè)峰值稍小一些，約為8.5 kPa，但實(shí)測(cè)峰值發(fā)生的位置比理論值要深。相比加筋體后的附加土壓力，面墻后附加土壓力的分布曲線更為復(fù)雜，其沿墻身深度方向上的分布呈波動(dòng)狀。

(3)車輛動(dòng)載作用時(shí)，擋土墻面墻上部的響應(yīng)加速度遠(yuǎn)大于下層，當(dāng)改變車輛行駛距離時(shí)，面墻各處的加速度峰值也隨之改變，車輛行駛距離距擋土墻面墻越遠(yuǎn)，面墻各處的加速度峰值越小。

(4)加筋體結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的整體性，當(dāng)車輛荷載作用在加筋體上時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)產(chǎn)生的動(dòng)土壓力影響不大，當(dāng)車輛荷載作用在加筋體后時(shí)，車輛行車距離對(duì)加筋體內(nèi)的動(dòng)土壓力大小及分布模式有很大影響。

(5)無論是在車輛靜載作用還是在車輛動(dòng)載作用下，加筋體后側(cè)向土壓力遠(yuǎn)大于面墻后的側(cè)向土壓力。

[ 1] 徐超，羅玉珊.加筋土擋墻設(shè)計(jì)方法對(duì)比與實(shí)例分析[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2011，38(5)：43-48.[XU C, LUO Y S. Comparison of design methods for reinforced soil wall and example analysis [J].Hydrogeology & Engineering Geology,2011,38(5):43-48.(in Chinese)]

[ 2] 徐超，賈斌，羅玉珊.間接加筋作用及加筋土擋墻離心模型試驗(yàn)驗(yàn)證[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2015，42(2)：78-82.[ XU C, JIA B, LUO Y S. Indirect reinforcement effect and verification by centrifuge modeling of reinforced soil wall[J]. Hydrogeology & Engineering Geology,2015,42(2):78-82. (in Chinese)]

[ 3] 湯連生, 林沛元, 吳科, 等.交通荷載下層狀路基動(dòng)附加應(yīng)力的彈性計(jì)算模型[J]. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào), 2009,28(11): 2208-2214. [TANG L S, LIN P Y, WU K,etal. Elastic calculation model for dynamic additional stresses in layered subgrade under traffic load[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2009,28(11): 2208-2214. (in Chinese)]

[ 4] 湯連生,林沛元,吳科,等.交通荷載下路基土中動(dòng)應(yīng)力響應(yīng)特征分析[J].巖土工程學(xué)報(bào),2011,33(11):1745-1749.[TANG L S, LIN P Y, WU K,etal. Response characteristics of dynamic stress of subgrade soil under vehicle loads[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2011,33(11)：1745-1749. (in Chinese)]

[ 5] 黃志軍,賴遠(yuǎn)明,李雙洋,等.交通荷載作用下凍土路基動(dòng)力響應(yīng)分析[J].冰川凍土，2012，34(2)：418-426.[HUANG Z J, LAI Y M, LI S Y,etal. Dynamic response of embankment in permafroast regions under traffic load[J].Journal of Glaciology and Geocryology, 2012,34(2)：418-426. (in Chinese)]

[ 6] 陳劍，蘇躍宏.交通荷載作用下公路路基動(dòng)力特性的數(shù)值模擬研究[J].公路交通科技，2011，28(5)：44-48.[CHEN J, SU Y H. Numerical simulation of dynamic perform of highway subgrade under traffic loads[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2011，28(5)：44-48. (in Chinese)]

[ 7] 劉飛禹，張樂，余煒，等.交通荷載作用下樁承式加筋路堤性能分析[J].土木工程學(xué)報(bào)，2011，44(增刊)：50-54.[LIU F Y, ZHANG L, YU W,etal. Parametric study on geogrid- reinforced pile- supported embankments under traffic loading[J]. China Civil Engineering Journal, 2011，44(Sup)：50-54. (in Chinese)]

[ 8] 王賀，楊廣慶，吳連海，等.墻頂荷載對(duì)加筋土擋墻工作特性影響的試驗(yàn)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，33(12)：2573-2581.[WANG H, YANG G Q, WU L H,etal. Experimental study of geogrids reinforced retaining wall under overhead loading[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2014，33(12)：2573-2581. (in Chinese)]

[ 9] 劉飛禹，趙國(guó)興，蔡袁強(qiáng)，等.移動(dòng)荷載下加筋道路系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2007，41(1)：57-64.[ LIU F Y, ZHAO G X, CAI Y Q,etal. Dynamic response of reinforced pavements system subjected to moving loads[J].Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2007，41(1)：57-64. (in Chinese)]

[10] 劉飛禹，楊鳳云.移動(dòng)荷載作用下加筋路堤和軌道系統(tǒng)的三維動(dòng)力響應(yīng)[J].土木建筑與環(huán)境學(xué)報(bào)，2013，35(4)：101-108.[LIU F Y, YANG F Y. 3- D Dynamic response of reinforced embankment and track system subjected to moving traffic load[J].Journal of Civil Architectural & Environmental Engineering, 2013，35(4)：101-108. (in Chinese)]

[11] 羅烈日，鄭俊杰.交通荷載下斜坡加筋路堤動(dòng)力特性研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2015，36(4)：72-76.[LUO L R, ZHENG J J. Study on dynamic characteristics of slantwise geosynthetic reinforced embankment under traffic load[J].Journal of Zhengzhou University (Engineering Science), 2015，36(4)：72-76. (in Chinese)]

[12] 劉少文，張軍，孫玲.交通荷載下非對(duì)稱加筋路堤動(dòng)力特性研究[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2014，35(2)：41-45.[LIU S W, ZHANG J, SUN L. Study on dynamic behavior of asymmetric reinforced embankment under traffic load[J].Journal of Zhengzhou University (Engineering Science), 2014，35(2)：41-45. (in Chinese)]

[13] 王仕傳，凌建明.交通荷載作用下加筋土路基殘余變形減小的機(jī)理分析[J].土木工程學(xué)報(bào)，2011，44(1)：115-120.[WANG S C, LING J M. Mechanism analysis of the decrease of residual deformation of reinforced subgrades under traffic loading[J].China Civil Engineering Journal,2011,44(1):115-120. (in Chinese)]

責(zé)任編輯：張明霞

Field test of static and dynamic response of reinforced earth retaining wall under vehicle load

LIU Ze1,2，SHI Keyou1,2，HUANG Tianqi1，JIANG Meidong1，HUANG Kaifeng1

(1.Schoolofcivilengineer,HunanUniversityofScienceandTechnology，Xiangtan，Hunan411201,China； 2.HunanProvinceKeyLaboratoryofGeotechnicalEngineeringStabilityControlandHealthMonitoring，HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan，Hunan411201,China)

In order to examine the static and dynamic response of reinforced earth retaining wall under vehicle load, this paper takes the modular reinforced earth retaining wall in the K139+100～K139+400 section of the 330 national highway as the prototype. By burying the soil pressure box, flexible displacement meter, accelerometer and other components, the reinforcement tensile strain, wall lateral earth pressure, stiffened body lateral earth pressure for retaining wall and lateral deformation are tested. The test results show that when the vehicle dynamic load is applied, the response acceleration on the upper part of the retaining wall is much larger than that of the lower layer; when the vehicle load is applied on the reinforced body, the vehicle driving distance has little effect on the earth pressure in the reinforced body; when the vehicle load is applied behind the reinforced body, the vehicle driving distance has great effect on the earth pressure in the reinforced body. Whether under the vehicle static load or under the vehicle dynamic load, the lateral earth pressure of the reinforced body is much larger than the lateral earth pressure behind the face wall.

reinforced soil retaining wall; vehicle load; field test; tensile strain; lateral earth pressure

10.16030/j.cnki.issn.1000- 3665.2017.04.14

2017- 01- 15;

2017- 02- 20

浙江省交通科技項(xiàng)目資助(2013H27-4；2016041)

劉澤(1975- )，博士，碩士生導(dǎo)師，講師，主要從事支擋結(jié)構(gòu)與地基處理的研究與教學(xué)工作。 E- mail：csuzeliu@163.com

TU413.6+2

A

1000- 3665(2017)04- 0091- 07