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湘潭至衡阳西线高速公路途经红砂岩地区,边坡防护工程大且必须重视生态防护。而目前,国内外公路在支挡结构与边坡生态防护结合形式单一。经各方面综合考虑,最终采用三种新型的支挡结构形式—加筋格宾组合式挡墙、柔性网面土工格栅加筋土挡墙和加筋格宾桥台。因此,研究红砂岩的工程地质特性、新型加筋材料特性、筋土界面摩擦特性以及加筋格宾挡墙设计,对今后新型土工合成材料、新型支挡结构的研究、设计、施工及应用等均具有重要意义。本文结合导师科研课题湖南省交通厅科技项目(200612):“高速公路新型加筋土结构技术研究与示范工程”,以湖南湘潭至衡阳西线高速公路三种支挡结构实体工程为依托,在进行了一系列土工试验,现场试验和理论分析的基础上,全面系统地分析和研究了该项新型加筋土技术,为今后设计和施工同类型的加筋土挡墙提供依据和参考,主要工作和结论如下:1.归纳和总结了红砂岩的工程地质特性,并通过室内土工试验及现场大型水平推剪试验得到了红砂岩风化土的物理力学特性,通过室内粗粒土三轴试验研究了素红砂岩、加筋红砂岩在不同含水量、不同加筋材料、不同加筋层数条件下的强度及变形特性。结合现场所采用的施工工艺,对红砂岩填料进行了可行性分析。2.详细介绍了工程背景及相关材料特性。在室内模型试验的基础上,结合格宾和格栅材料的拉伸试验以及加筋土的拉拔摩擦试验,获得了两种格宾和格栅筋材的物理力学参数,得到了它们与红砂岩的界面摩擦参数,研究了加筋格宾材料的耐久性及影响因素。3.介绍了格宾结构及其组合结构、柔性网面土工格栅加筋土挡墙和加筋格宾桥台的组成和技术特点。根据试验段的工程地质情况,确定了现场监测方案,在湘潭至衡阳西线高速公路第十二合同段的三个典型断面进行了现场监测,研究了这三种新型支挡结构墙背土压力沿墙高的变化及分布规律、拉筋及格宾笼的变形规律、潜在破裂面形式和墙面板的水平位移变化规律,充分研究了这三种新型支挡结构的工作机理。4.归纳和总结了加筋格宾挡墙的组成部分和技术特点、设计方法,结合实际工程,并借助相关程序,研究了常规的定值设计法(安全系数法)和结构可靠度理论(Rosenblueth法)在加筋格宾挡墙稳定性分析中的应用,深入探讨了抗剪强度等相关参数对加筋格宾挡墙稳定性的影响。