高填路堤涵洞土壓力理論及減荷技術(shù)研究.pdf

1、高填路堤下涵洞病害普遍存在。由于涵洞受力涉及因素較多，問題復(fù)雜，加之對(duì)“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形機(jī)理認(rèn)識(shí)不清，因而設(shè)計(jì)中往往無法準(zhǔn)確確定作用在涵洞上的土壓力，導(dǎo)致涵洞產(chǎn)生各種病害。針對(duì)這一問題，本文通過有限元仿真分析、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和部分室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)高填路堤下涵洞受力變形特性和“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。 運(yùn)用MARC軟件，建立“涵-土結(jié)構(gòu)”平面計(jì)算模型，計(jì)算中以線性Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則作為土體材料的屈

2、服條件，分析填土土性參數(shù)、地基土土性參數(shù)、涵洞不同斷面型式、溝谷地形等對(duì)“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形特性的影響。 由于作用在涵頂上的土壓力大于其上填土自重，在涵頂一定范圍鋪設(shè)柔性填料層可以起到良好的減荷效果。運(yùn)用MARC軟件，建立涵洞減荷計(jì)算模型，研究柔性填料層(聚苯乙烯泡沫)的鋪設(shè)對(duì)“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形特性的影響及柔性填料的厚度、密度等對(duì)減荷效果的影響。 依托蘭海和蘭臨高速公路中三個(gè)典型的高填路堤下涵洞工程，通

3、過系統(tǒng)全面的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，研究作用在涵洞周圍的土壓力以及“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形特性；研究減荷措施下(涵頂鋪設(shè)一定厚度的聚苯乙烯泡沫、涵頂鋪設(shè)疏松質(zhì)土)涵洞受力特性和“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形特性。 根據(jù)上述分析成果，運(yùn)用土力學(xué)基本原理，建立涵洞受力數(shù)學(xué)計(jì)算模型，推導(dǎo)出涵洞土壓力計(jì)算公式，運(yùn)用本文公式對(duì)三個(gè)工程實(shí)例進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并對(duì)公式進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，使之能夠應(yīng)用于實(shí)際工程。 最后，提出涵洞土壓力計(jì)算的實(shí)用表格和涵洞減荷