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，問題復雜，加之對“涵-土結(jié)構(gòu)”整體受力與變形機理認識不清，因而設計中往往無法準確確定作用在涵洞上的土壓力，導致涵洞產(chǎn)生各種病害。針對這一問題，本文通過有限元仿真分析、現(xiàn)場測試和部分室內(nèi)試驗，對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行系統(tǒng)研究。 運用MARC軟件，建立“涵-土結(jié)構(gòu)”平面計算模型，計算中以線性Mohr-Coulomb屈服準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“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柔性填料層可以起到良好的減荷效果。運用MARC軟件，建立涵洞減荷計算模型，研究柔性填料層(聚苯乙烯泡沫)的鋪設對“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、密度等對減荷效果的影響。 依托蘭海和蘭臨高速公路中三個典型的高填路堤下涵洞工程，通

3、過系統(tǒng)全面的現(xiàn)場測試，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(涵頂鋪設一定厚度的聚苯乙烯泡沫、涵頂鋪設疏松質(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，運用土力學基本原理，建立涵洞受力數(shù)學計算模型，推導出涵洞土壓力計算公式，運用本文公式對三個工程實例進行評價分析，并對公式進行簡化處理，使之能夠應用于實際工程。 最后，提出涵洞土壓力計算的實用表格和涵洞減荷