不同位移模式下土拱效應(yīng)及土壓力分布規(guī)律研究.pdf

1、隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)重心逐漸向中西部偏移，高填方路堤、高陡邊坡、軟弱地基等特殊路段越來越多，如何有效保障路基邊坡穩(wěn)定性或控制地基沉降為工程界關(guān)注的熱點問題。在諸多可選方案中，抗滑樁、擋土墻、復(fù)合地基等技術(shù)被大量應(yīng)用，并取得了較好的應(yīng)用效果。盡管如此，許多研究者通過現(xiàn)場試驗、模型試驗和理論分析發(fā)現(xiàn)無論對于支護結(jié)構(gòu)還是復(fù)合地基，由于土與結(jié)構(gòu)之間不可避免會產(chǎn)生不均勻變形，均普遍存在土拱效應(yīng)，造成土-結(jié)構(gòu)發(fā)生應(yīng)力重分布，引起結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)較為明顯

2、的應(yīng)力集中現(xiàn)象。然而，目前關(guān)于該現(xiàn)象的研究尚處于初步討論階段，有關(guān)其理論體系還遠遠不能滿足工程實踐，因此，工程設(shè)計中均未能合理考慮土拱效應(yīng)的影響?；诖搜芯勘尘埃瑸樯钊朊鞔_豎向及水平土拱效應(yīng)的關(guān)鍵影響因素、土-結(jié)構(gòu)荷載分擔(dān)效應(yīng)的變化規(guī)律，以改進相關(guān)設(shè)計計算方法，本文采用了室內(nèi)豎向及側(cè)向活動門試驗的方法，考慮活動門寬度、不均勻位移量及位移模式的影響，探究了土拱效應(yīng)的動態(tài)演化規(guī)律及土-結(jié)構(gòu)荷載分擔(dān)效應(yīng)，提出如下主要結(jié)論:
　　1、豎向

3、土拱效應(yīng)活動門試驗中，活動門產(chǎn)生主動位移后，擋板上的土壓力增加，而活動板上的土壓力因為土拱效應(yīng)的作用減小。且當(dāng)活動門位移量增加時，擋板上的土壓力不斷增大而活動門上方的土壓力則不斷減小;活動門產(chǎn)生被動位移后，擋板上的土壓力減小，而活動板上的土壓力因為土拱效應(yīng)的作用增加。且當(dāng)活動門位移量的增加時，擋板上的土壓力不斷減小而活動門上方的土壓力則不斷增大。
　　2、當(dāng)活動門發(fā)生主動位移時，活動板上的砂土土壓力穩(wěn)定時的臨界位移量δ1=(0.0

4、3～0.04)w，擋板上的砂土土壓力穩(wěn)定時的臨界位移量δ2=(0.15～0.2)w。當(dāng)活動門發(fā)生被動位移時，活動板上的砂土土壓力穩(wěn)定時的臨界位移量δ1'=(0.05～0.4)w，擋板上的砂土土壓力穩(wěn)定時的臨界位移量δ2'=(0.02～0.1)w。
　　3、對于側(cè)向土拱效應(yīng)活動門試驗，活動門產(chǎn)生主動位移時，側(cè)向土壓力均表現(xiàn)為活動板前的土壓力大幅度減小，且當(dāng)主動位移量增大時，墻背側(cè)向土壓力呈現(xiàn)不斷減小的趨勢?；顒影瀹a(chǎn)生被動位移時，側(cè)向

5、土壓力均表現(xiàn)為活動板前的土壓力大幅度增加，且當(dāng)主動位移量增大時，墻背側(cè)向土壓力呈現(xiàn)不斷增大的趨勢。
　　4、不同主動、被動位移模式下，當(dāng)活動門寬度一定時，隨著樁寬比B/w的增大，樁土荷載分擔(dān)比逐漸變小，土體自身承擔(dān)荷載的能力被充分調(diào)動，土拱效應(yīng)越來越明顯，不同活動門寬度條件下變化規(guī)律一致。提出了任意位移模式不同活動門寬度下墻被水平土壓力合力及任意高度處的墻被水平土壓力的計算公式:P合=1/2γH2[A*exp（α/B）+C]、P=