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刚性挡墙前土台被动土压力模型试验研究
摘要
本文旨在探究刚性挡墙前土台对被动土压力的影响，并通过模型试验得到相应的数据结果进行分析。本研究通过改变挡墙前土台的高度和宽度，以及土台上方土层的厚度和坡度等因素，对土体以及挡墙的应力分布情况进行分析。试验表明，挡墙前土台的存在可以显著降低被动土压力的大小，有效减小土体的变形和位移。因此，在挖掘基坑时，合理设置挡墙前土台，可以有效减小土体应力，提高挡墙的受力性能和稳定性。
关键词：刚性挡墙；前土台；被动土压力模型试验；应力分布
引言
在工程建设中，刚性挡墙是一种常见的结构体，用于限制土体的变形和位移，并保证工程的稳定性。然而，在挖掘挡墙后的土体时，由于土壤的不稳定性，会产生被动土压力，给挡墙和周围的土体带来较大的压力和变形。因此，为了提高挡墙的承载能力和稳定性，需要研究挡墙前土台对被动土压力的影响，并设计合理的土台结构。
本文通过模型试验，对挡墙前土台进行研究，探究其对被动土压力的影响，并得到了相应的数据结果。通过改变挡墙前土台的高度和宽度，以及土台上方土层的厚度和坡度等因素，对土体以及挡墙的应力分布情况进行分析。试验结果表明，挡墙前土台的存在可以显著降低被动土压力的大小，有效减小土体的变形和位移。因此，在挖掘基坑时，合理设置挡墙前土台，可以有效减小土体应力，提高挡墙的受力性能和稳定性。
试验方法
试验设备：本试验采用立式试验机、板式土压力模拟器、横向位移计、应力计等设备进行。
试验土体：试验土体采用黏性土，其压缩模量以及黏塑性较大，应变软化较显著。
试验方案：首先根据工程实际情况，选定挡墙前土台的高度和宽度为常数（高度为1米，宽度为1米），控制土体上方的土层厚度和坡度等参数，通过测试试验进行数据分析。
试验步骤：
1.搭设土压力模拟器，并根据实际情况设置试验装置的参数；
2.将试验土体填入土压力模拟器中，并进行壕沟的挖掘和土台的设置；
3.采用挖孔法，在土层中插入应变计、弯曲计等测量设备，并测量土体压缩转移的变化情况；
4.在试验过程中记录土压力模拟器所受到的荷载、土体位移和应力分布等参数，并进行数据分析和处理；
5.根据试验结果，分析和总结挡墙前土台对被动土压力的影响。
试验结果分析
根据试验结果，我们可以得到以下结论：
1.挡墙前土台的存在可以显著降低被动土压力的大小。试验结果表明，在不设置土台的情况下，被动土压力的大小较大，而设置土台后，土体的变形和位移明显减小。因此，在实际工程中，设置土台是有效减小土压力和提高挡墙稳定性的一种手段。
2.土台的高度和宽度对被动土压力的影响较大。通过试验可以发现，土台高度和宽度增加会显著降低被动土压力的大小，减少土体的位移和变形。因此，合理设置土台的高度和宽度，能够显著提高挡墙的受力性能和稳定性。
3.土台上方土层的厚度和坡度也会影响土体的应力分布。试验表明，土台上方土层的厚度和坡度对土体的应力分布有一定的影响，但对被动土压力的大小影响较小。因此，在设计土台时，可以根据实际情况选择不同的厚度和坡度。
结论
本研究通过模型试验分析了刚性挡墙前土台对被动土压力的影响，并得到了相应的数据结果。试验表明，挡墙前土台的存在可以显著降低被动土压力的大小，有效减小土体的变形和位移；土台的高度和宽度对被动土压力的影响较大。因此，在实际工程中，合理设置土台对于提高挡墙的受力性能和稳定性具有重要意义。同时，在实际工程中，应根据实际情况选择不同的土台结构和参数，以提高挡墙的稳定性和承载能力。