軟基上埋式箱涵土壓力的離心模型試驗(yàn)研究
本文選題:橋梁工程 + 上埋式箱涵 ; 參考:《公路交通科技》2014年07期
【摘要】:為考察軟基上埋式箱涵受力特性,通過離心模型試驗(yàn),研究了其豎向和側(cè)向土壓力、土壓力系數(shù)隨填土高度變化的規(guī)律及周圍填土位移場(chǎng)的變化情況。試驗(yàn)結(jié)果表明,使用樁基的箱涵與兩側(cè)路堤產(chǎn)生了顯著的差異沉降,并在涵洞處形成了駝峰;內(nèi)外土柱差異沉降在路堤中形成了拱腳位于涵頂兩側(cè)的上凸壓力拱,并使拱腳處豎向土壓力集中,且豎向土壓力系數(shù)隨路堤填筑呈開口向下的拋物線分布,在某一涵頂路堤高度下達(dá)最大值;同時(shí),隨涵頂路堤填筑,涵洞側(cè)向土壓力和側(cè)向土壓力系數(shù)增加,由于涵側(cè)路堤以沉降為主的位移模式與擋土墻后填土不同,涵洞側(cè)向土壓力小于現(xiàn)行規(guī)范值。軟基上路堤、涵洞和地基的協(xié)同作用分析表明,傳統(tǒng)的強(qiáng)涵基、弱地基的設(shè)計(jì)理念將使涵頂豎向土壓力集中,并導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。為降低涵洞結(jié)構(gòu)破壞風(fēng)險(xiǎn),建議采用輕質(zhì)填料填筑涵頂、涵洞反開挖施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮涵頂豎向土壓力集中等措施。
[Abstract]:In order to investigate the mechanical characteristics of buried box culverts on soft foundation, the vertical and lateral earth pressure, the variation of earth pressure coefficient with the height of the fill and the variation of the displacement field of the surrounding fill are studied by centrifugal model test. The test results show that the box culvert with pile foundation has significant differential settlement with both sides of embankment, and the hump is formed at the culvert, and the differential settlement of internal and external soil column forms the arch on both sides of the culvert. The vertical earth pressure at the arch foot is concentrated, and the vertical earth pressure coefficient is distributed as parabola with the opening down of the embankment, which reaches the maximum value at the height of a culvert top embankment, and at the same time, the vertical earth pressure coefficient is constructed with the culvert top embankment. The lateral earth pressure and lateral earth pressure coefficient of culvert are increased. Because the displacement mode of culvert embankment is different from the backfill of retaining wall, the lateral earth pressure of culvert is less than the current code. The synergistic analysis of embankment culvert and foundation on soft foundation shows that the traditional design concept of strong culvert foundation and weak foundation will make the vertical earth pressure of culvert roof concentrated and lead to structural failure. In order to reduce the damage risk of culvert structure, it is suggested that the culvert roof should be filled with light filler, and the vertical earth pressure concentration of culvert roof should be considered in culvert reverse excavation construction and structural design.
【作者單位】: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51108048) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(九七三計(jì)劃)(2011CB411910) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(八六三計(jì)劃)(2012AA112504) 交通運(yùn)輸部西部交通科技項(xiàng)目(2009318000062,2009319825090) 交通運(yùn)輸部道路結(jié)構(gòu)與材料行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(kfj110202)
【分類號(hào)】:U416.1;U449
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 嚴(yán)東方;林從謀;;上埋式涵洞頂部垂直土壓力計(jì)算方法探討[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年02期
2 范鶴;范澤;王述紅;王成;劉斌;;基于高填土涵洞相似材料模型的土壓力研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2008年02期
3 侯瑜京;離心模型試驗(yàn)?zāi)M塑料排水板處理軟基的試驗(yàn)研究[J];大壩觀測(cè)與土工測(cè)試;1995年05期
4 李永剛,孫建生;軟基涵洞土壓力分析[J];土木工程學(xué)報(bào);2003年06期
5 楊錫武,張永興;公路高填方涵洞土壓力變化規(guī)律及計(jì)算方法研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2005年09期
6 羅智剛,李永剛,李力;涵洞洞頂垂直土壓力的分析及計(jì)算[J];太原理工大學(xué)學(xué)報(bào);2004年06期
7 翁效林;謝永利;劉保健;;高填方路堤涵洞碎散體填土成拱效應(yīng)離心模型[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期
8 顧安全;上埋式管道及洞室垂直土壓力的研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);1981年01期
9 鄭俊杰;趙建斌;陳保國;;高路堤下涵洞垂直土壓力研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2009年07期
10 康佐;謝永利;楊曉華;劉保健;;減荷拱涵周圍土體位移變化的離心模型試驗(yàn)[J];中國公路學(xué)報(bào);2006年06期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 李永剛;李力;;鋼筋混凝土涵洞頂部垂直土壓力影響因素研究[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);2006年06期
2 白冰;減荷條件下上埋式圓形結(jié)構(gòu)物周邊土壓力分析[J];長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào);1998年02期
3 折學(xué)森;填埋式管道土壓力的電算模擬[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);1992年02期
4 楊錫武;山區(qū)公路高填方涵洞土壓力計(jì)算理論研究綜述[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2005年04期
5 楊錫武;高填方涵洞土壓力變化規(guī)律與影響因素的數(shù)值模擬研究[J];重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào);2005年05期
6 周正峰;凌建明;梁斌;;輸油管道土壓力分析[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期
7 黃崇偉;;機(jī)坪輸油管道力學(xué)行為計(jì)算理論與方法綜述[J];城市道橋與防洪;2011年04期
8 徐少曼,李樹華,陳孝賢;軟土深基坑開挖的模型試驗(yàn)研究[J];福建建筑;2000年S2期
9 劉保健;謝永利;翁效林;;巖土工程問題的過程分析[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2010年04期
10 劉建民;陳文濤;;爆炸荷載下埋地管道動(dòng)力響應(yīng)分析研究[J];工程爆破;2008年02期
相關(guān)會(huì)議論文 前9條
1 周瑞忠;;高填上埋式結(jié)構(gòu)土壓力理論與實(shí)驗(yàn)[A];第四屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];1995年
2 馮忠居;;溝埋式大型鋼筋混凝土蛋型管道土壓力的研究[A];第五屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第三卷)[C];1996年
3 白冰;李遇春;;減荷條件下上埋式圓形結(jié)構(gòu)物周邊土壓力分析[A];第六屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第三卷)[C];1997年
4 顧安全;王曉謀;折學(xué)森;;上埋式管道及洞室垂直土壓力的研究[A];海峽兩岸土力學(xué)及基礎(chǔ)工程地工技術(shù)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1994年
5 顧安全;折學(xué)森;徐志飛;洪炳章;王柏純;馮景濤;鄭爭(zhēng)廣;;高尾礦壩排洪管道垂直土壓力的試驗(yàn)研究[A];中國土木工程學(xué)會(huì)第七屆土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1994年
6 俞松波;陳建峰;石振明;沈明榮;;軟土地基上格柵加筋路堤離心模型試驗(yàn)探討[A];中國水利學(xué)會(huì)2007學(xué)術(shù)年會(huì)物理模擬技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2007年
7 劉靜;謝永利;;高填土路堤下涵洞受力的數(shù)值仿真[A];巖石力學(xué)新進(jìn)展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2002年
8 顧安全;金濱;馮瑞玲;;減荷措施在高填土涵洞中的應(yīng)用研究[A];巖石力學(xué)新進(jìn)展與西部開發(fā)中的巖土工程問題——中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第七次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2002年
9 岳峰;喬雄;朱彥鵬;;某集水廊道受回填土壓力的計(jì)算與分析[A];第22屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅱ冊(cè)[C];2013年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 秦昊;地鐵車站基坑開挖對(duì)鄰近地下管線的影響研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2010年
2 王雯璐;側(cè)填荷載對(duì)高填方涵洞地基承載力的影響[D];吉林大學(xué);2011年
3 李朝暉;廢輪胎顆粒與黃土混合物巖土工程特性研究[D];蘭州大學(xué);2011年
4 劉寒鵬;天津?yàn)I海新區(qū)高層建筑荷載作用下地面沉降研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2010年
5 申文明;埋地管涵—土相互作用及管涵結(jié)構(gòu)橫縱向受力特性研究[D];浙江大學(xué);2011年
6 王智超;高填方路堤流變沉降本構(gòu)模型及其計(jì)算方法研究[D];湘潭大學(xué);2011年
7 馬強(qiáng);高填方涵洞受力特性及新型格柵減載方法研究[D];華中科技大學(xué);2011年
8 謝婉麗;黃土地區(qū)高填方加筋土路堤變形與穩(wěn)定性研究[D];西北大學(xué);2004年
9 楊錫武;山區(qū)公路高填方涵洞土壓力理論及加筋減載研究[D];重慶大學(xué);2004年
10 魏紅衛(wèi);加筋高陡路堤穩(wěn)定性及其涵管受力特性研究[D];湖南大學(xué);2005年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 趙慶;土石壩壩下涵洞三維有限元分析[D];鄭州大學(xué);2010年
2 上官方;涵洞填土等沉面及其對(duì)涵洞土壓力的影響研究[D];太原理工大學(xué);2011年
3 張淼鑫;考慮結(jié)構(gòu)剛?cè)嵝缘穆裰檬讲y鋼管涵力學(xué)性能研究[D];北京交通大學(xué);2011年
4 柴江;黃土公路隧道施工方法對(duì)比分析[D];蘭州理工大學(xué);2011年
5 鄒維;山區(qū)公路加筋路堤下涵洞垂直土壓力的研究[D];中南大學(xué);2011年
6 王向榮;基于ANSYS二次開發(fā)的高填方拱涵的受力性狀分析[D];中南大學(xué);2011年
7 姚學(xué)瑞;高填方涵洞EPS減荷技術(shù)應(yīng)用研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年
8 蘭國冠;大口徑輸氣管道公路穿越力學(xué)性狀研究[D];西南石油大學(xué);2011年
9 張興華;加筋路堤下涵洞土壓力特性試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)沙理工大學(xué);2011年
10 龔雷;路堤涵洞豎向土壓力分布研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 范鶴;劉斌;王成;范澤;;高填土涵洞相似材料的試驗(yàn)研究[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年08期
2 施健勇,趙維炳,艾英缽,余湘娟,劉仁平,黃波;砂井施工對(duì)軟粘土擾動(dòng)的研究[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào);1997年02期
3 葛折圣,黃曉明;含EPS夾層臺(tái)背回填材料的離心模型試驗(yàn)[J];交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào);2004年01期
4 吳能森,侯偉生,趙塵;土的結(jié)構(gòu)性損傷與損傷模型問題探討[J];福建工程學(xué)院學(xué)報(bào);2005年01期
5 雷國慶,萬希嶺;考慮滲流效應(yīng)的土壓力計(jì)算[J];安全與環(huán)境工程;2002年04期
6 宰金珉,梅國雄;考慮位移與時(shí)間效應(yīng)的土壓力計(jì)算方法研究[J];南京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年01期
7 周小文,濮家騮;隧洞結(jié)構(gòu)受力及變形特征的離心模型試驗(yàn)研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年08期
8 郭利軍;上埋式涵洞頂部垂直土壓力的塑性分析[J];山西水利科技;2005年01期
9 王秉勇;涵洞頂填土壓力的討論及計(jì)算[J];鐵道工程學(xué)報(bào);2002年02期
10 孫紅,趙錫宏;各向異性損傷對(duì)土壓力強(qiáng)度的影響分析[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年08期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 楊錫武;山區(qū)公路高填方涵洞土壓力理論及加筋減載研究[D];重慶大學(xué);2004年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 康佐;特高填土路堤下涵洞受力與減荷性狀研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2004年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 茅承覺;;有關(guān)泥水加壓式盾構(gòu)機(jī)掌子面土壓力計(jì)算的探討[J];建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理;2006年04期
2 盧偉;桂云海;段然;;山區(qū)公路擋土墻設(shè)計(jì)淺析[J];林業(yè)建設(shè);2009年02期
3 嚴(yán)東方;林從謀;;上埋式涵洞頂部垂直土壓力計(jì)算方法探討[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2007年02期
4 要興雷;;U型橋臺(tái)開裂的原因及設(shè)計(jì)建議[J];北方交通;2009年03期
5 聶宜勇;;高填方涵洞的設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J];吉林交通科技;2007年01期
6 賈韻潔;;重力式擋土墻設(shè)計(jì)中土壓力的計(jì)算[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2011年15期
7 張建經(jīng);對(duì)拉式擋土墻的土壓力計(jì)算[J];鐵道建筑;1991年01期
8 王魯;;鐵路涵洞八字翼墻設(shè)計(jì)淺析[J];電腦知識(shí)與技術(shù);2009年23期
9 陳占;;多支點(diǎn)預(yù)應(yīng)力錨索樁結(jié)構(gòu)計(jì)算與測(cè)試分析[J];路基工程;2010年03期
10 鄒春華;周順華;徐正良;孫玉永;;基于位移反分析法的盾構(gòu)掘進(jìn)面土壓力計(jì)算[J];中國鐵道科學(xué);2010年04期
相關(guān)會(huì)議論文 前9條
1 季亞平;朱偉;秦建設(shè);鐘小春;;土壓力計(jì)算對(duì)盾構(gòu)管片內(nèi)力的影響[A];中國土木工程學(xué)會(huì)第九屆土力學(xué)及巖土工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2003年
2 顧安全;楊福林;張世平;王興平;;高填土涵洞減荷措施設(shè)計(jì)研究[A];中國公路學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(上)[C];2005年
3 曾進(jìn)群;楊光華;史永勝;蔡曉英;陳小丹;;復(fù)雜條件下格柵連續(xù)墻的數(shù)值模擬探討[A];第一屆中國水利水電巖土力學(xué)與工程學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集(下冊(cè))[C];2006年
4 李傳濤;馬瑞強(qiáng);;有汽車地面超載的地下結(jié)構(gòu)擋墻設(shè)計(jì)[A];第九屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年
5 鐘小春;韓月旺;加瑞;;砂土地基盾構(gòu)隧道作用松馳土壓力數(shù)值分析[A];第15屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(第Ⅱ冊(cè))[C];2006年
6 朱家槐;;鐵路橋梁墩臺(tái)活載按空間結(jié)構(gòu)分析的建議準(zhǔn)則[A];中國土木工程學(xué)會(huì)市政工程專業(yè)委員會(huì)第一次城市橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1987年
7 駱行文;姚海林;楊明亮;;高填路基錨索樁板墻支擋結(jié)構(gòu)計(jì)算方法及施工控制[A];巖石力學(xué)與工程的創(chuàng)新和實(shí)踐:第十一次全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2010年
8 車志強(qiáng);王軍;;擋土墻設(shè)計(jì)淺析[A];河南地球科學(xué)通報(bào)2008年卷(中冊(cè))[C];2008年
9 荊學(xué)喜;;箱橋翼墻內(nèi)傾的整治方案[A];高速重載與普通鐵路橋隧運(yùn)營管理與檢測(cè)修理技術(shù)論文集(下冊(cè))[C];2010年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條
1 蔣楚生;路堤(肩)式預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論及工程應(yīng)用研究[D];西南交通大學(xué);2006年
2 周佳媚;隧道洞門結(jié)構(gòu)土壓力的研究[D];西南交通大學(xué);2004年
3 周世生;高路堤涵洞空間豎向壓力理論及結(jié)構(gòu)型式優(yōu)化研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年
4 李永剛;溝埋式和上埋式涵洞土壓力統(tǒng)一計(jì)算理論研究[D];太原理工大學(xué);2009年
5 劉靜;高填路堤涵洞土壓力理論及減荷技術(shù)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2004年
6 楊錫武;山區(qū)公路高填方涵洞土壓力理論及加筋減載研究[D];重慶大學(xué);2004年
7 屈戰(zhàn)輝;土工格室柔性擋墻力學(xué)性狀及設(shè)計(jì)方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2011年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 王大偉;分離式預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻的試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2012年
2 岳輝;整體現(xiàn)澆式預(yù)應(yīng)力錨索樁板墻的試驗(yàn)研究[D];昆明理工大學(xué);2010年
3 瞿小莉;大直徑圓筒結(jié)構(gòu)土壓力研究[D];大連理工大學(xué);2008年
4 葉建東;路基施工工藝對(duì)擋土結(jié)構(gòu)物土壓力的影響研究[D];河海大學(xué);2006年
5 門廣鑫;重力式U型斜交橋臺(tái)開裂與加固的非線性有限元模擬分析[D];吉林大學(xué);2007年
6 趙冬嬌;封閉式路塹U形槽結(jié)構(gòu)的研究[D];吉林大學(xué);2010年
7 曹周陽;高填方路堤下涵洞減荷試驗(yàn)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2009年
8 王操;山區(qū)公路沿河路基防護(hù)結(jié)構(gòu)的工程特性研究[D];重慶交通大學(xué);2008年
9 譚永波;高填方涵洞結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究[D];吉林大學(xué);2007年
10 李士林;斜拉板樁碼頭結(jié)構(gòu)與土相互作用研究[D];南京水利科學(xué)研究院;2007年
,本文編號(hào):2002956
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2002956.html