[景观挡土墙模型试验报告.doc

“自嵌式景观挡土墙技术开发与示范项目 室内模型试验报告 室内模型试验 自嵌式景观挡土墙技术开发与示范目录 1. 1 2. 试验要求 1 2.1 试验目的 1 2.2 试验内容 1 2.3 试验材料及试验设备 2 2.3.1 试验材料 2 2.3.2 试验设备 3 3. 试验方案 4 3.1 试验过程控制方案设计 4 3.1.1 环境温度控制方案 4 3.1.2 底板温度控制方案 6 3.1.3 冻深过程控制方案 7 3.1.4 注意事项 7 3.2 模型制作方案设计 7 3.2.1 试验用土料及加筋材料的制备 7 3.2.2 模型成型及传感器埋设 9 3.2.3 模型饱水和补水 9 3.2.4 模型试验土体含水量测定 12 3.2.5 模型拆除 12 3.2.6 试验数据处理与分析 12 4. 试验结果及分析 12 4.1 S5050型聚酯双向格栅加筋模型试验结果及分析 12 4.1.1 模型试验降温过程分析 12 4.1.2 土体温度变化过程分析 12 4.1.3 0℃等温线发展变化过程分析 15 4.1.4 各监测断面变形结果分析 16 4.1.5 加筋材料变形结果分析 17 4.1.6 水平冻胀力结果分析 19 4.1.7 墙趾水平压力结果分析 21 4.2 S2522型玻纤双向格栅加筋模型试验结果及分析 22 4.2.1 模型试验降温过程分析 22 4.2.2 土体温度变化过程分析 23 4.2.3 0℃等温线发展变化过程分析 24 4.2.4 各监测断面变形结果分析 25 4.2.5 加筋材料变形结果分析 27 4.2.6 水平冻胀力结果分析 28 4.2.7 墙趾水平压力结果分析 31 5. 模型试验结论 32 “自嵌式景观挡土墙技术开发与示范项目 ——室内模型试验报告 1. 前言 自嵌式景观挡土墙技术开发与示范项目是水利部948”计划项目。 自嵌式景观挡土结构是一种经济实用、自然美观、设计灵活、施工简单、用途广泛的挡土墙系统。砌块横向和纵向配筋操作简单，无须模板浇灌，施工费用低廉，结构性能与现浇混凝土挡墙相当。通过颜色、面层质感和块形的完美搭配，可实现各种装饰效果和建筑风格。自嵌式挡土结构是新型柔性结构护坡体系，主要依靠挡土块块体、填土通过筋带连接构成的复合体自重来抵抗动静荷载，达到稳定的作用。该此结构无须砂浆砌筑，依靠带有后缘的块与块之间嵌锁作用和上层块体重量来防止滑动倾覆，对地形地质条件不提出特别的要求，任何需要挡土的地方均可使用。只要采用合理的设计方案，可使过水通道两岸，在水浪压力、冰层压力作用下仍然可以达到使用要求。随着国民经济的发展、大众环保意识的进一步提高，自嵌式挡土结构将具有广阔的应用前景。 挡土结构在我国水利等行业部门有广泛的应用，特别用于河道整治、堤岸防护等方面。随着国民素质的提高，环保意识的增强，对挡土结构在景观、环保、可重复利用等方面提出了更高的要求。自嵌式景观挡土结构是新型的重力式结构，该结构适应软地基、抗震性能好、耗材少成本低、施工方便快捷、节约土地资源、景观效果好。 本报告以自嵌式景观挡土墙技术开发与示范项目为背景，对自嵌式景观挡土墙结构开展小比尺冻土力学模型试验，研究自嵌式景观挡土墙结构在寒区工程中应用的变形及应力状态变化过程，为加筋挡土墙设计的理论研究提供基础性资料。 2. 试验要求 2.1 试验目的 本次试验通过模拟挡土墙工程的实际工况，寻求冻融循环过程墙体温度场、冻深、冻胀量、墙面侧向位移、加筋材料应变，以及水平冻胀力等随环境温度变化而变化的规律，为景观挡土墙在季节冻土区的应用和工程设计提供理论依据。 2.2 试验内容 模型试验具体观测内容： （1）冻深观测：墙土体冻深 （2）冻胀量监测：墙顶土体的冻胀量 （3）温度场监测：室内环境温度和土体内部温度场 （4）墙面位移监测：观测冻融过程中墙面位移的变化 （5）加筋材料应变监测：观测冻融过程中加筋材料应变的变化 （）水平冻胀力监测：观测冻融过程中水平冻胀力的变化 （）墙趾压力监测：观测冻融过程中墙趾压力的变化 （）孔隙水压力监测：监测土体内部的孔隙水压力变化 （）含水量测量：观测冻融前后，墙后土体含水量的变化 2. 试验2.3.1 试验材料 2..1.1 土的物理力学性质 本次试验所用粘土取自哈尔滨市郊区薛家土场，粘土土样按水利部行业标准《土工试验规程》（SL237-1999）[3]的要求进行试验。其主要物理力学指标见表1，颗粒分析曲线见图1。 表1 试验用粘土主要物理力学指标 土粒比重 Gs 2.69 液限 ωL（%） 32.2 塑限 ωP（%） 18.3 塑限指数 Ip 13.9 液性指数 IL 0 粘聚力 c (kPa) 31 内摩擦角 φ ( °) 18.1 颗粒组分 细砂（0.05mm）（%）