文档介绍：水利学报
年月第卷第期
文章编号
膨胀土挡墙侧向膨胀压力研究
王年香章为民顾行文曾友金
南京水利科学研究院江苏南京
摘要通过大型模型试验研究了深层浸水条件下膨胀土挡墙侧向膨胀压力的变化规律结果表明随着浸水时间
的增加挡墙侧向膨胀压力逐渐增长到最大值尔后若挡墙为不能移动时压力稳定在最大值附近但若挡墙是可
移动的则压力逐渐减小至稳定值挡墙可动与不能移动的最大侧向膨胀压力之比约为挡墙可动时的最大
侧向膨胀压力与稳定侧向膨胀压力之比约为综合考虑了膨胀力与含水率含水率变化与深度膨胀率
与上覆压力膨胀力与膨胀率的关系提出了侧向膨胀压力计算方法分析了侧向膨胀压力的垂向分布模式和影响
因素计算结果与模型试验结果较吻合此外还推导了侧向膨胀压力的合力及其作用点位置
关键词侧向膨胀压力膨胀土挡墙模型试验计算方法浸水
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研究背景
膨胀土是一种具有裂隙性胀缩性和超固结性的高塑性黏土当含水率发生变化时会遇水膨胀失
水收缩表现出明显的胀缩性早在世纪年代人们就从黏性土地基变形破坏和边坡失稳事故中
认识到膨胀土的裂隙性造成的危害但并未引起足够的重视直到世纪年代美国等国家才开始
研究膨胀土问题我国对膨胀土的最早认识和实践是世纪年代初期铁道部门在修建成渝铁路
时首先遇到成都地区膨胀土世纪年代修建丹汉线成昆线北段和年代修建阳安线襄渝线焦
枝线等铁路时均遇到膨胀土问题揭示了膨胀土在我国分布的广泛性以及所引起各种工程问题的严重
性和复杂性此后随着工业与民用建筑铁路公路水利等工程建设的开展各行各业相继开展了
膨胀土研究目前在膨胀土的评价工程地质特性胀缩机理试验技术变形与强度特征地基和边坡
的工程实践等方面国内外工程界已取得了大量的研究成果
在膨胀土膨胀变形研究方面徐永福等研究了膨胀土含水率干密度上覆压力对膨胀变形的影
响认为膨胀率与含水率干密度上覆压力成线性关系李振等对不同起始密度和含水率的膨胀土
进行了分级浸水和一次性浸水膨胀变形试验表明不同浸水路径在浸水的初期对膨胀变形速率有一定
的影响但膨胀率最终值基本一致邢义川等进行了膨胀土分级增湿变形试验表明膨胀土的应力随
变形增加呈衰减趋势并且在增湿变形中以体积变形为主剪切变形较少
当膨胀变形受到约束时膨胀土便对约束体产生一个反力膨胀压力这样膨胀土挡墙不仅要
承受一般的土压力还要承受墙后膨胀土因含水率增大而产生的附加应力侧向膨胀压力因此较
准确地计算侧向膨胀压力是决定膨胀土挡墙既安全稳定又经济合理的关键问题在膨胀土挡墙土压力
试验研究方向罗强等对成都黏土一种膨胀土重力式挡墙的土压力进行了现场试验研究索洛昌
进行了膨胀土地基长期浸水现场试验以研究挡土结构物上的水平膨胀力通过室内挡墙模
型试验研究了墙后回填压实伦敦黏土时发生的侧向膨胀力等进行了长高为的挡
收稿日期
基金项目交通部西部交通建设科技资助项目
作者简介王年香男江西信丰人博士教授级高级工程师主要从事岩土工程研究
墙大型模型试验认为黏土的膨胀可导致较高的水平总应力但随着时间会因填料的软化而减小张
颖钧在长宽高为的模型槽里进行挡墙模型试验研究了在膨胀土挡墙墙背
设置缓冲层对于膨胀土压力的降低作用等进行了膨胀土饱和前后土压力的对比试验表明饱
和后膨胀土的主动土压力