岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (12): 3249-3259.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1598
侯天顺,杨凯旋
HOU Tian-shun, YANG Kai-xuan
摘要: 为确定EPS(发泡聚苯乙烯,expandable polystyrene)颗粒混合轻量土在挡土墙后的静止土压力特性,通过对素土和轻量土开展室外挡土墙模型试验,探究加卸载条件下土体在挡土墙后静止土压力、静止土压力系数、竖向沉降量的分布规律,揭示轻量土填料在挡土墙工程中的减压机制和沉降变形机制。结果表明:在加卸载之前,素土和轻量土的竖向土压力、侧向土压力随着填土深度的增加近似呈线性增加趋势,其理论值和实测值间的相对误差不大于26.35%。荷载对素土竖向土压力和侧向土压力的影响随着填土深度的增加而逐渐减小。轻量土养护成型后具有自立性,荷载对其影响深度有限,试验中轻量土的荷载影响区深度大致为H/2(H为墙高)。当填土深度小于H/2时,随着荷载的逐级增减,轻量土竖向土压力、侧向土压力增加和减小较为明显;当填土深度大于H/2时,竖向土压力、侧向土压力随着荷载的逐级增减逐渐出现收敛,变化幅度较小。素土与轻量土静止土压力系数在挡土墙后呈非线性分布,分别处于0.27~0.74和0.33~0.44范围内。由Jaky公式计算的轻量土静止土压力系数理论值基本大于试验实测值,但差值较小。素土的竖向沉降变形随填土深度的增加而逐渐减小,总体介于0~21.5 mm。而养护成型的轻量土在荷载的作用下,竖向沉降量变化不明显,总体介于0~2.8 mm。相比素土而言,由于EPS颗粒的缓冲作用以及水泥的固化作用,使养护成型的轻量土具有良好的缓冲性和自立性,可对竖向应力进行更有效的吸收和分散。轻量土可大大减小静止土压力、静止土压力系数和竖向沉降量,满足挡土墙工程中对填料减重增强的要求。
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