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高填方路基竖向应力分布规律研究

李渊  
【摘要】: 进入21世纪以来,以山地为主的我国西部地区高速公路建设蓬勃发展,为了满足整体规划的要求以及充分利用由挖方和开挖隧道产生的废方,在高速公路修建时越来越多采用高填方路基形式。 目前国内外对高填方问题的研究主要集中在高填方涵洞上产生的土压力大小和高填方路基的沉降等方面,而对高填方土体在填筑过程以及使用过程中内部应力的分布规律研究较少,因而也就不能全面揭示高填方中的土拱效应及其分布规律。本文通过现场测试、理论分析和数值模拟等对高填方土体中竖向应力的分布及土拱效应进行了研究,主要工作包括以下几个方面的内容: 1.对重庆市重点工程金渝大道高填方路基的施工过程进行监控量测,在涵顶轴线位置处布设土压力盒以测定其涵顶竖向土压力,研究涵洞土压力大小随高填方路基填筑高度的变化规律。 2.建立高填方土体竖向应力计算的分析模型,由Bossinessq解推导出高填方竖向应力理论计算公式,并通过与现场实测数据的对比分析,对理论计算公式进行修正。 3.对不同边界形式、不同岸坡比、不同填料容重和是否设置涵洞等不同条件的高填方路基填筑过程进行有限元数值模拟,分析填筑过程、地形条件及涵洞等对高填方竖向应力分布的影响规律。 4.根据现场实测数据和数值模拟分析结果,研究高填方土拱效应产生的条件,涵洞及边界岩体对土拱效应在高填方不同部位产生的影响程度,提出充分利用高填方中土拱效应的相关建议。


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