非直线型湖岸挡土墙冻害机理的研究.pdf

、1 匐 似 非直线型湖岸挡土墙冻害机理的研究 Researchonthemechanism offrozeninjuryonNon-linear structure lakeshore abamurus 翟 莲。。，刘东辉。，窦立军 ，殷 琨 ‘ ZHAILian。2LIUDong—hui．DOULi-jun，YlNKun。 1 (1．吉林大学，长春 130012；2吉林农业大学，长春 130118： 3．吉林建筑工程学院，长春 130121；4。长春工程学院 ，长春 130012) 摘 要：本文论述了季冻区人工湖岸挡土墙冻胀的原因，根据获取的冻拔位移数据，绘制了常见的两种 曲线形式的湖岸挡土墙冻胀水平位移发展状态的位移曲线 ，并分析了挡土墙在寒期内冻胀位 移的变化规律。同时对比研究了冻土层及冰层水平冻胀力对挡土墙作用的力学原理 ，填补了 国内空白，为季冻区湖岸挡土墙的深入研究提供了科学依据和宝贵的现场资料，为实际冻害 防治工程提供了一定的参考价值。 关键词：挡土墙；水平冻胀应力；非直线型 中图分类号：TP391 文献标识码：B 文童编号：1009—0134(2010)05-0217-04 0 引言 土壤含水量与地下水位较高地区，一侧处于冻胀 性较强非饱和土的水平冻胀力及侧拔力作用，而 湖岸挡土墙是各类湖岸的挡土支护结构，常 常根据当地地形 、地势布置 。在季节性冻土地 另一侧受到冰的水平侧压力及冰拔的作用，使得 区，由于墙背冻结土层以及湖面冰层产生的水平 刚性 的砖石挡土墙处于多向受力的复杂应力状态 冻胀力推动墙体，产生位移、倾斜 、裂缝甚至坍 下。同时，人工湖岸挡土墙平面常常沿湖面形状 塌破坏等冻害。了解各种形式挡土墙墙体 的受力 顺势而建，不同的平面布置形式及同一结构不同 机理，采取相应的防治手段 ，是延长挡土墙 的使 部位 的受力条件 、冻胀条件不 同，其冻深 、冻胀 量随时间变化也不 同，具有不均匀性 。若不能采 用寿命，降低维修及重建费用的最有效途径。 取有效 的防治措施 ，这种冻胀的特性使得刚性的 1湖岸挡土墙冻胀的主要原因 砖石材料很容易产生裂缝和不均匀沉陷。 湖岸挡土墙暴露于大 自然 中，多建于低洼 、 2 湖岸挡土墙冻胀水平位移实验研究 长春雕塑公 园中心湖水域面积 11．8公顷，平 均水深3m，岸边水深0．8～1m。岸边挡土墙为不规 则的曲线形墙体 ，总长约2公罩 ，且依岸边 自然 地貌而建 (如 图1)。挡土墙背土层第一层为厚 0．4--0．6m的松敖状态的腐质土，用于草坪种植；第 二层 ，含水量为24．32％的硬塑、密实、稍湿、中