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多级加筋土高挡墙的工程特性及影响因素

中国铁道科学 2019年第1期40卷 8-16页

作者：靳静杨广庆王志杰王贺石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 河北科技大学建筑工程学院河北石家庄050018

通过8级加筋土高挡墙工程的现场原位监测,研究多级加筋土高挡墙后土体垂直土压力、墙背侧向土压力以及土工格栅筋材应变分布规律。结果表明:墙后垂直土压力、墙背侧向土压力和筋材应变均与填土高度成正比。墙后垂直土压力沿筋材方向呈... 详细信息

通过8级加筋土高挡墙工程的现场原位监测,研究多级加筋土高挡墙后土体垂直土压力、墙背侧向土压力以及土工格栅筋材应变分布规律。结果表明:墙后垂直土压力、墙背侧向土压力和筋材应变均与填土高度成正比。墙后垂直土压力沿筋材方向呈非线性分布,最大值均靠近筋材中后部;墙背侧向土压力的增长速率随填土高度的增加而逐渐减小;土工格栅筋材沿筋长方向的应变非常小,且大部分呈双峰值分布,第1个峰值靠近墙面板,第2个峰值远离墙面板。运用PLAXIS2D软件进行多级加筋土高挡墙施工过程的数值模拟,研究筋材长度、间距及填料的内摩擦角对多级加筋土高挡墙水平变形特性的影响。结果表明,筋材的长度和间距对高挡墙水平变形的影响比较显著。

关键词：多级加筋土高挡墙垂直土压力侧向土压力格栅应变水平变形

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高填方钢波纹管涵垂直土压力计算

交通运输工程学报 2018年第3期18卷 74-83页

作者：魏瑞曹周阳顾安全谢永利长安大学公路学院陕西西安710064 四川高速公路建设开发集团有限公司四川成都610000 郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院河南郑州450015

引入表征钢波纹管波形特性的惯性矩计算方法,通过Spangler管-土相互作用模型,得到了钢波纹管涵竖向收敛变形计算公式;假设管涵顶部填土为半无限直线变形体,将条形基础沉降倒置后比拟上埋式管涵的受力模型;基于弹性力学推导的基础沉降计... 详细信息

引入表征钢波纹管波形特性的惯性矩计算方法,通过Spangler管-土相互作用模型,得到了钢波纹管涵竖向收敛变形计算公式;假设管涵顶部填土为半无限直线变形体,将条形基础沉降倒置后比拟上埋式管涵的受力模型;基于弹性力学推导的基础沉降计算公式,着重考虑管涵侧向土体压缩变形与管涵自身的竖向收敛变形之差,推导了管涵垂直土压力的计算公式;以广巴广陕高速公路连接线吴家浩-张家湾段高填方钢波纹管涵工程为例,对涵顶垂直土压力进行了现场测试,将采用公式计算所得涵顶垂直土压力与现场试验结果和应用实测沉降差反算的垂直土压力进行了对比。研究结果表明:涵顶垂直土压力随填方高度的增加而增大,填土至设计标高后涵顶垂直土压力计算值、实测值和反算值分别为224.14、221.98、211.33kPa,计算值与实测值的相对误差约为0.9%,反算值分别比计算值和实测值小6.1%、5.0%,且计算结果、反算结果均与实测涵顶垂直土压力变化规律一致,填方越高,误差越小。可见,提出的高填方钢波纹管涵垂直土压力计算公式可行,不仅考虑了涵侧土体的抗力系数和基床系数,而且体现了钢波纹管的变形与受力特征。

关键词：涵洞工程高填方路堤钢波纹管涵垂直土压力计算公式现场试验沉降差

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高路堤返包式加筋土挡墙的试验研究

公路交通科技 2021年第6期38卷 70-77页

作者：徐华夏磊任鑫陈紫云张小波西南交通大学土木工程学院四川成都610031 四川省交通运输厅交通勘察设计研究院四川成都610017

为研究高路堤返包式加筋土挡墙结构的荷载状态和筋土相互作用,以我国西南山区一典型的高路堤返包式加筋土挡墙为工程依托,其上部为8 m高的未加筋路肩,下部为14 m高的返包式土工格栅加筋路堤,现场安装土压力盒及筋带柔性位移计,开展为期... 详细信息

为研究高路堤返包式加筋土挡墙结构的荷载状态和筋土相互作用,以我国西南山区一典型的高路堤返包式加筋土挡墙为工程依托,其上部为8 m高的未加筋路肩,下部为14 m高的返包式土工格栅加筋路堤,现场安装土压力盒及筋带柔性位移计,开展为期1 a的现场监测试验,深入分析加筋土体内部垂直土压力、土工格栅应变的分布规律以及加筋土挡墙的潜在破裂面形式。测试结果表明:格栅的网兜效应在土体中形成托举力,使得土工格栅可以有效改善筋土复合体内部的应力分布,减小垂直土压力;对于上部有路肩填土作为超载的加筋路堤挡墙结构,其加筋土体可划分为"斜坡荷载影响区"和"垂直荷载影响区",两区分界位置附近的垂直土压力和土工格栅应变均出现峰值;土工格栅应变沿筋长方向呈非线性分布,距离坡面4 m内的土工格栅变形在工后有随时间增大的趋势,但筋带最大拉伸应变仅为1.32%,筋带受到的最大荷载不超过40 kN/m,远小于其极限拉伸强度(165 kN/m);由实测筋带变形推算的潜在破裂面与采用GeoStudio和Geo5数值计算的潜在破裂面趋势较为一致,但数值计算的潜在破裂面相对于实测推算更靠近加筋土体内部,路堤的整体稳定性更高,数值计算结果偏于安全。

关键词：道路工程垂直土压力现场试验加筋土挡墙筋带应变稳定性

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高速黄土路基涵洞土压力分布特征研究

公路交通科技 2021年第8期38卷 37-43页

作者：李晓旭叶海林金俊喜苏和张化杰山西省交通规划勘察设计院有限公司山西太原030032 北京特种工程设计研究院北京100028 中国地质大学(北京) 北京100083

为探究高速黄土路基涵洞土压力分布特征,改进高填方涵洞结构设计,以山西省某拱涵为例,采用CANDE-2007有限元软件建立高填方涵洞数值分析模型,以涵洞设涵方式和填土高度为主要影响因素,揭示涵洞垂直土压力及沉降分布特征,分析不同填土高... 详细信息

为探究高速黄土路基涵洞土压力分布特征,改进高填方涵洞结构设计,以山西省某拱涵为例,采用CANDE-2007有限元软件建立高填方涵洞数值分析模型,以涵洞设涵方式和填土高度为主要影响因素,揭示涵洞垂直土压力及沉降分布特征,分析不同填土高度下涵顶土压力系数变化,比较上埋式和沟埋式两种设涵方式涵洞涵顶土压力随填土高度变化特征,讨论设涵方式及土拱效应对涵洞应力的影响。在拱涵结构上部土体中布置土压力计,记录土体的实测土压力数据,并将数值模拟结果与实测数据结果相互验证。结果表明:涵洞中心与两侧土体的沉降明显不同,导致土拱效应的产生,是影响涵洞顶部垂直土应力变化的重要因素;2种设涵方式涵洞涵顶土压力随填土高度变化均呈线性增长趋势;填土高度大于5 m后,随填土高度增加,上埋式涵洞土压力系数呈现先急剧增加再缓慢降低的变化趋势,涵顶伴随应力集中;而沟埋式涵洞土压力系数随高度增加逐渐降低后趋于稳定,其涵顶所受垂直土压力减小;沟埋式涵洞中心沉降值总是大于同等高度下上埋式涵洞的中心沉降;现场监测与数值模拟对比,实测土压力大于数值模拟结果,工程中涵顶应力集中现象更明显。

关键词：道路工程垂直土压力数值模拟现场监测高填方涵洞

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深埋顶管顶力理论计算与实测分析

岩土力学 2013年第3期34卷 757-761页

作者：杨仙张可能黎永索彭环云黄常波湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南城市学院土木工程学院湖南益阳413000 中建市政建设有限公司北京100161

针对管幕预筑法中深埋顶管顶力进行理论和实测分析。顶管顶力与垂直土压力密切相关。参照隧道开挖中垂直土压力的计算方法,常用的垂直土压力计算理论有:普氏理论和太沙基理论。在详细分析了这两种垂直土压力计算理论的适用性和缺陷之后... 详细信息

针对管幕预筑法中深埋顶管顶力进行理论和实测分析。顶管顶力与垂直土压力密切相关。参照隧道开挖中垂直土压力的计算方法,常用的垂直土压力计算理论有:普氏理论和太沙基理论。在详细分析了这两种垂直土压力计算理论的适用性和缺陷之后,结合普氏理论和太沙基理论,提出了改进的垂直土压力计算理论公式,并编写MATLAB程序计算改进理论公式的数值解。改进理论既考虑了土拱效应,又考虑了拱下土体的挟持力,更符合实际土体变形情况。将普氏理论、太沙基理论和改进的理论应用于沈阳地铁新乐遗址站管幕预筑法顶管工程中,计算不同深度的两根大埋深管道顶力,并把计算与实测结果进行比较,发现普氏理论和太沙基理论计算结果都远大于实测值,改进理论计算结果稍大于实测值,更适合于深埋顶管顶力估算。

关键词：管幕预筑法顶管顶力垂直土压力普氏理论太沙基理论改进理论实测顶力

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填埋式刚性管道垂直土压力计算分析

地下空间与工程学报 2021年第S2期17卷 771-778页

作者：李玉坤周鹏陈帅朱建平彭启凤中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院国家管网集团西南管道公司

当前埋设管道垂直土压力的计算方法多是基于Marston理论发展而形成的,主要是针对于上埋式和沟埋式两种管道的埋设方式,具有较大的应用局限性。本文介绍了一种由折学森提出的填埋式管道垂直土压力计算方法,基于理论计算方法同Marston理... 详细信息

当前埋设管道垂直土压力的计算方法多是基于Marston理论发展而形成的,主要是针对于上埋式和沟埋式两种管道的埋设方式,具有较大的应用局限性。本文介绍了一种由折学森提出的填埋式管道垂直土压力计算方法,基于理论计算方法同Marston理论进行对比,分析了两种理论在上埋式和沟埋式下的土压力计算偏差;数值方法结果同仿真结果进行对比,验证了折学森理论在填埋式下的应用可行性。结果表明:折学森理论计算结果和有限元仿真结果拟合较好,具有很好的适用性;相对于Marston理论,沟埋式的计算土压力降低了45%以上,上埋式也有一定的降低。因此,折学森理论可以有效地用于指导填埋式管道的设计与施工。

关键词：填埋式管道垂直土压力有限元仿真沟坡地形沉降差

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高填方大直径钢波纹管涵减荷试验

长安大学学报（自然科学版） 2018年第3期38卷 1-9页

作者：魏瑞曹周阳顾安全长安大学公路学院陕西西安710064 四川高速公路建设开发集团有限公司四川成都610041 郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院河南郑州450015

为了研究在钢波纹管涵顶铺设聚苯乙烯泡沫(EPS)板减小涵顶土压力及其调整土压力分布效果,依托四川广巴(广元—巴中)高速公路连接线项目路基工程,对其高填方大直径钢波纹管涵开展现场试验。在设计填方最高处的路堤下沿管涵纵向选取4个特... 详细信息

为了研究在钢波纹管涵顶铺设聚苯乙烯泡沫(EPS)板减小涵顶土压力及其调整土压力分布效果,依托四川广巴(广元—巴中)高速公路连接线项目路基工程,对其高填方大直径钢波纹管涵开展现场试验。在设计填方最高处的路堤下沿管涵纵向选取4个特征断面,其中1个为不减荷断面,另3个为涵顶平铺不同厚度EPS板的减荷断面,并对每个断面的特征点位进行应力应变测试,研究钢波纹管涵在减荷与否2种情况下的受力与变形随填土高度的变化规律和EPS板的减荷效果。研究结果表明:在未减荷断面,填土高度在约10m之前的垂直土压力大于土柱压力、约10m后小于土柱压力,最终的垂直土压力系数为0.9左右;在减荷断面,填土高度在约5m之前垂直土压力大于土柱压力、约5m之后小于土柱压力,最终的垂直土压力系数为0.46~0.47;钢波纹管涵两侧填土时,管涵变形表现为横向收敛、竖向拱起,随着填土高度的增加,其变形逐步调整,最终表现为横向挤胀、竖向收敛,且未减荷断面的竖向收敛略大于减荷断面,最终的收敛变形率均在1.0%~2.0%之间;在减荷与否2种情况下,钢波纹管涵顶垂直土压力随着填土高度的增加而增大,但增幅均逐渐减小;未减荷的钢波纹管随着填土高度的增加逐渐表现出柔性管的受力特性,而具有调节土压力的能力;在钢波纹管涵顶平铺柔性材料EPS板具有显著的减荷效果和调节土压力分布的作用;钢波纹管涵顶垂直土压力是影响其最终收敛变形的一个关键因素。

关键词：道路工程高填方钢波纹管涵洞垂直土压力 EPS板减荷

基于FLAC3D的高填方涵洞EPS板减荷效应研究

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武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2019年第3期43卷 554-559页

作者：黄笑犬张谢东晓夏刘建平张志华罗吕青武汉理工大学交通学院武汉430063 中交第一公路工程局有限公司北京100024

以喀麦隆雅杜高速公路PK4+212.5段高填方涵洞为工程背景,通过涵顶铺设EPS板进行现场原位测试,对不同填土高度时的涵顶垂直土压力进行实时监测,并采用FLAC3D有限差分软件建立相应的计算模型,对填土进行分层施工模拟,得到了涵顶垂直土压... 详细信息

以喀麦隆雅杜高速公路PK4+212.5段高填方涵洞为工程背景,通过涵顶铺设EPS板进行现场原位测试,对不同填土高度时的涵顶垂直土压力进行实时监测,并采用FLAC3D有限差分软件建立相应的计算模型,对填土进行分层施工模拟,得到了涵顶垂直土压力分布.结果表明,通过涵顶EPS板的变形协调,能够降低涵顶受到的垂直土压力,减荷效果明显.以涵洞某截面为例,通过对比模拟结果和现场实测结果可知两者吻合度较高,在施工中采用EPS板减荷措施可以有效降低涵顶垂直土压力.

关键词：高填方涵洞 EPS板垂直土压力现场试验 FLAC3D

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直槽沟埋式管道的垂直土压力计算模型

兰州理工大学学报 2020年第5期46卷 34-40页

作者：安宗文王莹莹张永明兰州理工大学机电工程学院甘肃兰州730050

针对沟埋式管道中的钢塑转换结构件受到土壤载荷作用,容易发生断裂与变形而导致结构件失效,进而导致管道发生泄漏的问题,运用双剪切统一强度理论,推导并建立了适用于刚、柔性埋地管道的垂直土压力计算模型,通过算例对所建模型的有效性... 详细信息

针对沟埋式管道中的钢塑转换结构件受到土壤载荷作用,容易发生断裂与变形而导致结构件失效,进而导致管道发生泄漏的问题,运用双剪切统一强度理论,推导并建立了适用于刚、柔性埋地管道的垂直土压力计算模型,通过算例对所建模型的有效性进行了分析与验证.研究结果表明:该模型考虑了主应力和回填土的影响,相较于马斯顿理论,该模型计算的压力降低了40%,为直槽沟埋式管道的垂直土压力计算提供一种新方法.

关键词：直槽沟埋式垂直土压力统一强度理论