高回填明洞土壓力影響因素及減載措施研究.pdf

1、隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入實施,西部山區(qū)的基礎設施建設得到了大力的發(fā)展,由于受地形起伏較大等因素的制約,高回填明洞也愈來愈廣泛的被用于鐵路、公路等大型基礎設施建設當中。土壓力是此類工程設計與施工中結構所受荷載的主要來源,但目前我國各類規(guī)范中,針對高回填明洞土壓力的計算方法不多,按照《公路橋涵設計通用規(guī)范》中“土柱法”,造成了工程成本的大量增加。因此,找出高回填明洞的土壓力影響因素及有效的土壓力計算方法,對于我國工程建設具有重要意義。<

2、br>　　本文依托新建蘭渝鐵路蘭州樞紐工程長壽山隧道二號明洞為工程背景,先對前人研究的各種土壓力計算理論進行了解析,又通過對工程模型進行簡化與處理,借助大型通用有限元計算軟件AN SY S的強大的模擬功能,做了以下工作:
　　(1)模擬研究了邊坡坡度、溝底與結構的寬度比、結構處于溝底的位置及回填土容重對高回填明洞土壓力的影響。并擬合出了以容重和回填高度為基本參數(shù)的高回填明洞的非線性土壓力計算公式。
　　(2)研究了拱頂鋪設E

3、PS板、加筋橋減載和旋噴樁處理土體三種減載措施,以結構安全系數(shù)、二次襯砌混凝土開裂和地基承載力三方面為切入點,分析三種減載措施下的結構安全性,從而對三種減載措施的減載效果作出評價。
　　通過研究,得出了以下主要結論:
　　(1)高回填明洞上方回填土壓力,與理論值?z??H相比,呈現(xiàn)出明顯的非線性關系。在回填高度小于20m時,土壓力接近于理論值;回填高度大于20m時,土壓力小于理論值,且此時回填土體存在著拱效應,隨著回填高度的

4、增大,拱效應越來越明顯。
　　(2)邊坡坡度、溝底與結構的寬度比、結構處于溝底的位置及回填土容重都對高回填明洞土壓力有一定的影響。其中邊坡越陡,溝底與結構寬度比越小,越有利于拱效應的形成,相同回填高度下,拱頂土壓力越小。結構處于溝底坡腳比處于溝底中心位置所受土壓力要小。容重對土壓力的影響最大,且容重越大,越有利于土體拱效應的形成。
　　(3)拱頂鋪設EPS板、加筋橋減載和旋噴樁處理土體三種減載措施都能夠有效的減小明洞拱頂所受