山区公路高填方涵洞的成拱效应及土压力计算理论研究

通过模型试验研究了不同边界条件下高填方涵洞涵顶土压力随填土高度变化的规律,以及高填方涵洞的成拱效应,测试结果表明,当涵顶填土达到一定高度以后,在涵洞上方将产生拱效应,但由于高填方涵洞上方路基填料是不同于岩石的散粒体,高填方涵洞上方的拱效应具有不稳定的特点,使上部填土压力在填土高度增加过程中仍能部分地传递到涵顶上,使涵顶上的土压力小于理论土压力并随填土高度成非线性规律变化。根据高填方涵洞的土压力变化规律及拱效应特点,提出了高填方涵洞的非线性土压力计算理论和方法,通过算例证明了非线性土压力理论是高填方涵洞较合理的土压力计算方法。     

高填方涵洞土压力分析及减荷措施

针对山区公路高填方涵洞的特点,对高填土涵洞的土压力计算理论及现状进行了论述,分析了现行规范对涵洞土压力的计算方法以及参数选取,提出了高填方涵洞土压力的主要减荷措施,为设计和施工人员提供参考。     

高填方涵洞土压力研究现状探析

高填方涵洞土压力计算没有明确方法,对国内外现状高填方涵洞土压力的计算方法进行了概述和评价分析,并指出在现阶段研究结果上的未来高填方涵洞研究方向,对高填方涵洞的研究、设计有一定的参考价值。     

高填方涵洞减荷中的土拱效应分析

通过在涵顶铺设EPS板对高填方涵洞进行减荷的方法,进行了涵顶土体中土拱效应的机理分析,结果表明：土拱效应的产生应同时满足三个条件：当涵顶EPS板压缩变形大于两侧土体的压缩变形时,即涵顶平面内外土柱产生沉降差-δ,填土要达到一定的高度,土体拱脚的存在;同时,通过土体抗剪强度的发挥,涵顶土体内部应力向两侧重分布,此时的土拱具有不稳定的特点。     

山区公路高填方涵洞减载方法及试验研究

提出了高填方涵洞加筋减载方法及加筋桥减载概念,用模型试验证明了高填方涵管加筋减载的有效性、加筋减载的合理布筋方式、影响加筋减载效果的因素。试验结果表明,应用加筋桥减载结构可在高填方涵洞上方形成一个结构明确而较稳定的卸荷结构-“加筋桥”,通过加筋桥的承载作用,有效地把涵顶的垂直土压力传递到涵台外的填土上,从而达到减载目的。采用数值模拟计算方法研究了加筋减载的力学机理,通过现场试验证明了加筋减载的良好效果。试验研究结果表明,高填方涵管加筋减载方法具有机理明确、施工操作简便、质量易于保证,安全可靠的特点。这种减载方法不但适用于高填方涵洞,而且适用于其他各种填埋式地下洞室的减载。     

高填涵顶垂直土压力计算理论研究

目前,高填涵洞已广泛应用于交通等基础设施领域,但涵顶垂直土压力作为其结构设计主要荷载,国内外尚无统一的计算理论或方法,在设计时存在着安全和经济两方面的矛盾,因此,有必要对其主要土压力理论适用性做进一步研究。本文在分析这些土压力计算理论机理的基础上,结合一高填涵洞现场实测涵顶垂直土压力,对监测数据与主要土压力理论计算数值进行了对比;分析讨论了高填涵顶垂直土压力的特点及各种土压力理论对其计算时的优缺点和适用范围;其成果可供其它相似工程设计参考。     

碎散体高填方涵洞压力计算理论

本文在碎散体高填方涵洞受力分析与压力传递机机理分析的基础上，导出了压力拱的形状为半椭圆形，并建立了碎散体高填方涵洞拱顶压力计算理论。以李子亚煤矿内广场碎散体高填方涵洞为例，理论计算结果与现场压力监测值基本一致。     

高路堤下涵洞垂直土压力研究

依托十漫高速公路高填方涵洞工程,结合现场测试结果,采用理论分析和数值模拟的方法研究了高填方涵洞垂直土压力分布特征和变化规律,并对顾安全垂直土压力理论计算公式进行了修正,得出与现场实测结果更为接近的高路堤下涵洞垂直土压力计算方法。研究结果表明:高填方涵洞涵顶存在垂直土压力集中现象,土压力集中系数随填土高度的增加逐渐增大,当路堤填土达到一定高度后逐渐趋于稳定并略有减小。     

柱板结构挡土墙板上的土压力计算方法

本文根据卸荷拱原理导出了柱板结构挡土墙墙板上的土压力计算公式。计算结果表明作用于板上的侧压力并不随埋深线性增长,此结论与工程实际情况较一致。论文还对计算公式中有关参数进行了分析,指出有关参数对土压力的影响范围。     

图珲公路高填方涵洞竖向荷载分布试验研究

为了研究高填方涵洞顶部土压力随填土高度变化的规律以及拱效应,依据相似原理设计了宽坦沟谷沟心设涵边界条件的涵洞室内模型试验,测得不同填土高的涵洞顶部土压力和涵台外侧土压力;选取图们—珲春高速公路桩号为RK392+640处高填方涵洞作为试验涵洞,在涵顶埋设土压力盒测量不同填土高度的涵顶竖向土压力;按照《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》计算土压力,比较并分析计算值与实测值的误差。结果表明,涵顶土压力随着填土的增加而增加,当填土达到一定高度后,高填方涵洞上方将产生拱效应,由于涵顶路基填料的特点,拱效应具有不稳定性,从而使土压力的增加幅度变小,涵顶土压力也随填土高度呈现非线性规律变化。     

软基涵洞土压力分析

利用逐级新增单元的有限元方法,模拟软基涵洞周围土体分层填筑的施工过程,得到回填土体的应力场,由此分析涵洞周边土压力分布。结果表明,土压力的分布随涵洞形式变化,且可能随填土厚度变化;洞顶、洞侧的平均土压力与涵洞形式有关,本文所得值比传统计算方法中的平均土压力小10％～15％。     

黄土地区高填土明洞土拱效应及土压力减载计算

 基于涵洞减载基本原理,结合明洞结构特点,通过室内缩尺模型试验,研究不同减载方案下高填方明洞土压力随填土高度变化的规律及土拱效应。试验结果表明,随着填土高度的增加,土拱效应逐渐显现但不稳定,使明洞顶土压力小于理论土压力。根据明洞顶土压力变化规律及明洞减载结构力学模型,利用朗肯土压力理论,提出铺设单层土工格栅减载结构土压力计算公式,包括格栅顶部土柱土压力、格栅底部土体支撑力、明洞顶土压力的计算公式,并针对实际工程中广泛采用的多层土工格栅结构类型,推导其明洞顶土压力的计算公式。结合现场明洞试验,证明土工格栅减载的良好效果及本文计算方法的准确性,可为高填土明洞顶土工格栅减载结构设计及施工提供理论参考。     

高填方强湿陷地段井桩下沉问题的探讨

 在湿陷性黄土地区，尤其是在经人为推山填沟整平的高填方地段，采用人工挖孔灌注桩基础(以下简称井桩)，往往会因各种原因导致井桩下沉引起建筑物发生变形事故。结合兰州市某经济开发区内几幢建筑物井桩基础下沉事故的典型实例，分析了该地段井桩下沉的原因，并对已采用的几种处理措施进行了探讨。     

被动土压力折减系数的研究

根据考虑变形的朗肯土压力模型 ,对被动土压力折减系数进行了理论探讨。结果表明 :被动土压力折减系数随内摩擦角的增大而减小 ;随着挡土墙位移量的增大 ,被动土压力折减系数也相应增大     

深基坑护坡桩土压力的工程测试及研究

本文通过对粘性土基坑支护工程及室内模型试验中上压力、桩背土体变形、护坡桩内力与水平位移等实测资料的研究,重点分析了悬臂桩在基坑开挖后土压力分布形态的变化与土体变形情况,探讨了护坡桩的破坏机理,并提出由于桩的位移与土体变形的不协调,造成桩与桩背土体之间裂缝的向下延伸,使土压力作用点下移,从而使桩身受力减小的观点.     

基于统一强度理论朗肯土压力的计算研究

 采用双剪统一强度理论主应力型表达式和平面应变假设,首先将挡土墙土压力问题视为平面应变问题,通过广义虎克定律确定出中主应力 ,并根据朗肯土压力分析原理确定出另外一个主应力,最后结合双剪统一强度理论主应力型表达式分别推导朗肯主动土压力和被动土压力的计算公式。该公式除了引入考虑中主应力影响的系数b,还通过广义虎克定律把材料的泊松比 引入朗肯土压力计算公式中。经典的朗肯土压力计算公式仅为该统一解的特例。该统一解可以灵活地运用于各种不同特性填土材料的土压力计算。最后通过一算例讨论不同权系数b对计算结果的影响。分析表明：采用经典的朗肯被动土压力理论所得到的结果是偏小的,而采用经典的朗肯主动土压力理论所得到的结果是具有一定的安全储备;双剪统一强度理可以更好地发挥材料的强度潜力,可取得一定的经济效益。     

土压平衡盾构土舱压力建立机制及设定准则研究

 土压平衡盾构掘进施工中,土舱压力的设定对于控制盾构施工对周围环境的影响意义重大。结合超大直径土压平衡盾构施工的上海市迎宾三路隧道工程,利用理论分析和实测数据分析的方法对土压平衡盾构的土舱压力建立机制和设定准则进行研究。基于进出土平衡理念研究土舱压力建立过程中各施工参数间的关系,提出开挖面土体挤压量这一概念以揭示土舱压力的建立机制。建立盾构刀盘的细化模型,分析刀盘挤压作用下盾构开挖面上土体的挤压情况。基于控制开挖面土体不发生二次扰动的理念,提出土压平衡盾构土舱压力的设定准则,并对该土舱压力设定准则进行工程应用。现场监测数据显示,盾构掘进施工引起的地表隆沉得到有效的控制。     

现场监测实时分析中的土压力计算公式

提出了现场实时分析中土压力计算公式,公式考虑了土压力大小随挡土墙位移面变化的特点,最后进行了离心模型试验的验证,表明了该计算公式的适用性.