山區(qū)高速公路棚洞結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟發(fā)展和經(jīng)濟建設的要求，必將有越來越多的高等級公路要深入西部山區(qū)，西部山區(qū)復雜的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件限制了傳統(tǒng)公路邊坡支擋結(jié)構(gòu)的應用。為了保證西部山區(qū)交通設施的運營安全以及保護西部脆弱的生態(tài)環(huán)境，避免誘發(fā)地質(zhì)災害，尋求一種適合西部山區(qū)的公路支擋結(jié)構(gòu)成為日益迫切的需求。棚洞結(jié)構(gòu)因其自身融合了結(jié)構(gòu)支護和環(huán)保的功能，日益受到設計人員的青睞，在西部山區(qū)交通設施建設中發(fā)揮著越來越大的作用。 本文通過對國內(nèi)外現(xiàn)有棚洞結(jié)構(gòu)的歸納性

2、研究，在證明棚洞結(jié)構(gòu)在山區(qū)公路建設中優(yōu)越性的基礎上，首先研究邊坡和棚洞結(jié)構(gòu)的耦合性，以期找到一種合理的數(shù)值模型，然后對現(xiàn)存的四種典型的棚洞結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，優(yōu)化棚洞結(jié)構(gòu)，通過ANSYS有限元軟件對棚洞結(jié)構(gòu)進行數(shù)值分析，通過對計算數(shù)據(jù)的分析，得出了最為優(yōu)化的棚洞結(jié)構(gòu)為偏壓斜腿型棚洞。同時結(jié)合工程實例，論證了在淺埋、偏壓、沿河溝谷地段采用棚洞結(jié)構(gòu)型式的技術(shù)可行性和環(huán)保優(yōu)越性。分析認為采用錨噴支護與棚洞結(jié)構(gòu)相結(jié)合的新型結(jié)構(gòu)型式是安全合理的，既

3、充分發(fā)揮錨桿噴射混凝土護面的作用，又發(fā)揮棚洞結(jié)構(gòu)的支擋作用，使之形成一個互為補充的完整受力體系。計算表明只要保證邊坡開挖的臨時穩(wěn)定，一旦棚洞結(jié)構(gòu)建起來后，就可以保證整個邊坡的永久安全，這樣就大大減小了開挖量，保護了周圍的原生態(tài)自然環(huán)境，也大大減小了對自然地質(zhì)體的擾動，減少了誘發(fā)地質(zhì)災害的可能性。從而得出結(jié)論：在淺埋、偏壓、沿河岸溝谷和路線傍山布置地段，構(gòu)造物應順應地形，提倡設置偏壓式棚洞，達到保護邊坡和自然環(huán)境的目的。最后，結(jié)合分析結(jié)果