外荷载作用下挡土墙土压力的计算方法不够统一,计算结果相差较大。目前,关于列车荷载作用下挡土墙的土压力尚无专题研究,其大小、分布、合力作用点位置不明确。随着高速铁路建设和既有线提速的全面展开,列车荷载作用下挡土墙土压力的研究非常必要。在总结已有研究资料成果的基础上,本文通过理论计算、数值分析和现场试验,对列车荷载作用于刚性挡土墙上土压力的大小及其分布规律进行了研究。 以重力式刚性挡土墙为研究对象,采用库仑土压力理论和弹性理论对墙背土压力进行计算分析,重点考虑了荷载土压力与墙高、荷载作用距离、放坡高度等因素的影响。对实际工程情况下挡土墙的土压力进行有限元仿真分析,对不同变位组合模式、不同墙高、不同荷载作用距离下挡土墙的土压力进行分析研究,得到在这些工况下,挡土墙土压力的分布规律、合力作用点的变化规律、土压力系数的变化规律以及挡土墙的位移变化情况。 选择胶济线两衡重式挡土墙和两重力式挡土墙作为现场试验工点,对填土和上部结构自重土压力的分布情况、挡土墙土压力随时间的变化规律、列车动力荷载产生的路基动应力在土体中的衰减规律、列车动力荷载作用下挡土墙土压力的分布及其影响因素等进行分析研究,并与理论分析和数值计算的结果进行比较。现场测试的土体自重以及动荷载所产生的墙背土压力值与数值计算结果基本吻合。 研究认为在挡土墙设计中,荷载土压力计算可采用弹性理论方法。列车动荷载对挡土墙土压力影响不大。在高速铁路挡土墙设计中,可以采用适当提高安全系数的方法,来考虑列车动力荷载的影响。