【摘要】：為了適應(yīng)多山地區(qū)溝壑縱橫的復(fù)雜地形,高填深挖路基也不斷增加。為了滿足排水的要求,在地勢低洼的地帶一般都修建高填土涵洞。在高填土涵洞增多的同時(shí),國內(nèi)外關(guān)于高填土涵洞的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理的方式還在發(fā)展中,相關(guān)理論還不夠完善,導(dǎo)致涵洞病害不斷發(fā)生。所以,對高填土涵洞的研究有著重要的工程意義。本文采用室內(nèi)模型試驗(yàn)、有限元數(shù)值分析和理論計(jì)算的方法,對影響高填土涵洞地基土中應(yīng)力的主要因素進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:(1)應(yīng)用相似理論,設(shè)計(jì)并完成3組模型試驗(yàn),用千斤頂逐級加載模擬涵洞上部填土,模型箱內(nèi)逐層填土模擬涵洞地基,用一定重量的沙袋模擬涵洞側(cè)面填土并埋設(shè)土壓力計(jì)測地基土中應(yīng)力。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著填土高度的增加,地基土中應(yīng)力也逐漸增加;改變涵洞側(cè)面填土高度時(shí),同一點(diǎn)的地基應(yīng)力增長率呈先增加后減小的現(xiàn)象。(2)基于ABAQUS有限元分析軟件,依據(jù)試驗(yàn)土工參數(shù)建立模型,對地基土中應(yīng)力進(jìn)行數(shù)值模擬研究,并將模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相互驗(yàn)證。通過改變涵洞結(jié)構(gòu)形式、涵洞基礎(chǔ)形式以及涵洞側(cè)面填土高度建立了十二種模型進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明,涵洞結(jié)構(gòu)形式對地基土中應(yīng)力的影響較小;由于分離式基礎(chǔ)允許基礎(chǔ)中部以下地基土層出現(xiàn)向上的正位移,緩解了整體式基礎(chǔ)的應(yīng)力集中情況,距離基礎(chǔ)底部第一層土,整體式基礎(chǔ)較分離式基礎(chǔ)的地基應(yīng)力增大約20.9%;在涵側(cè)填土為0.3m時(shí),地基土中應(yīng)力增長率最大;涵洞上部填土高度相同,涵側(cè)填土高度也相同時(shí),距離基礎(chǔ)第一層土中,離基礎(chǔ)中心正下方較遠(yuǎn)距離的地基土中應(yīng)力增長率最大。(3)綜合考慮應(yīng)力集中效應(yīng)和應(yīng)力擴(kuò)散原理,通過運(yùn)用布辛奈斯特法與土柱法的共同作用來求解有涵側(cè)填土作用下的地基土中應(yīng)力。通過計(jì)算可知,當(dāng)涵側(cè)填土在0.4m以下,可使用本文方法來計(jì)算高填土涵洞地基土中應(yīng)力。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U417.3
【圖文】：

洞側(cè)面填土高度對地基土中應(yīng)力分布的研究還相對比較匱涵洞側(cè)面填土高度對地基土中應(yīng)力分布的研究顯得頗有意狀究0 年，普朗特爾[15]根據(jù)塑性理論，導(dǎo)出了剛性基礎(chǔ)壓入無重應(yīng)的極限承載力公式， u= c = cot 2 45°+ 2 ( tan ) 1 為承載力因數(shù)，是僅與摩擦角φ有關(guān)的無量綱系數(shù)，c 為

第一章 緒論 u= c+ q （1.3中， = 2 45°+ 2 ( tan ) （1.4 = 1 cot （1.5中Nq也是僅與摩擦角φ有關(guān)的另一個承載力因數(shù)。3）1943 年，太沙基假定基礎(chǔ)底面是粗糙的，基底與土體之間的摩阻力底處剪切位移的發(fā)生，因此太沙基得出地基極限承載力公式， = + +12 （1.6中，Nc，Nq，Nγ為僅與土的內(nèi)摩擦角φ有關(guān)的無量綱承載力因數(shù)，b、的寬度和埋置深度，q 為基底水平面以上基礎(chǔ)兩側(cè)的荷載，q = γ0d

圖 2.2 光電式液塑限聯(lián)合測定儀Fig.2.2 Photoelectric liquid-plastic limit joint detector（2）直剪試驗(yàn)直接剪切試驗(yàn)是測定土的抗剪強(qiáng)度的一種常用方法，分別在不同的垂直壓用下，施加水平剪切力進(jìn)行剪切，測得剪切破壞時(shí)的剪應(yīng)力 。然后根據(jù)律確定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)：內(nèi)摩擦角 和粘聚力 c。試驗(yàn)中嚴(yán)格執(zhí)行試驗(yàn)作完成試驗(yàn)，求得模型試驗(yàn)中填土材料的強(qiáng)度指標(biāo)。表 2.1 填土強(qiáng)度指標(biāo)Table2.1 Strength indices of embankment填土材料 內(nèi)摩擦角（°） 粘聚力（kPa）粉質(zhì)黏土 25 30.23 模型試驗(yàn)邊界條件處理模型試驗(yàn)?zāi)M邊界條件較為平坦的地形，屬于上埋式涵洞類型。模型箱由作而成，四周以及底部滿足剛性約束條件。試驗(yàn)箱放置在混凝土地面上，

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2759691