›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (10): 2929-2936.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

软岩下桥隧相连段车辆冲击效应模型试验研究

孙广臣1, 2,傅鹤林1,巢万里3   

  1. 1. 中南大学 土木工程学院,长沙 410075;2. 中冶长天国际工程有限责任公司,长沙 410007; 3. 湖南省交通科学研究院,长沙 410015
  • 收稿日期:2012-06-19 出版日期:2012-10-10 发布日期:2012-10-19
  • 作者简介:孙广臣,男,1981年生,博士研究生,主要从事桥隧相连工程结构分析与研究工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金面上资助项目(No. 50878213);贵州省重大科技专项项目(No. 2008015);湖南省交通建设计划项目(No. 200928)

Study of model test of vehicle impact effects on bridge and tunnel connected project in weak surrounding rock

SUN Guang-chen1, 2, FU He-lin1, CHAO Wan-li3   

  1. 1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China; 2. Zhongye Changtian International Engineering Co., Ltd., Changsha 410007, China; 3. Hunan Communications Research Institute, Changsha 410015, China
  • Received:2012-06-19 Online:2012-10-10 Published:2012-10-19

摘要: 为研究软弱围岩(Ⅳ、Ⅴ级)条件下桥、隧相连段在后期运营中车辆荷载及其冲击作用下的力学行为、作用效应等,依托相关工程实例开展了系统的室内模型试验研究。结合桥、隧相连工程的实际特点,依据相似理论,给出了模型试验中桥、隧结构及洞周岩土体各物理量间的相似关系,对模型试验方法进行了系统的分析和阐述。通过模型试验研究表明,Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的桥、隧相连段中,运营中的汽车荷载及其冲击作用,易使桥梁、隧道衬砌关键部位产生不利力学效应或结构损伤,使桥梁跨中、搭接端及洞底产生过大位移或沉降,并易使隧道洞口围岩稳定性降低等。因此,对桥隧相连段的桥、隧及洞口围岩各关键部位宜采取局部加强措施,以避免各种损伤或病害的发生

关键词: 软弱围岩, 桥隧相连段, 室内模型试验, 试验方法, 车辆冲击, 力学行为, 作用效应

Abstract: In order to investigate the mechanical and deformation characteristics or action effects caused by vehicles and impacts on important parts of bridge or tunnel connecting sections under weak surrounding rocks especially grade Ⅳ or Ⅴ surrounding rocks, systematical indoor model tests have been carried out. The relationship among physical quantities and the similarity indexes have been worked out under the dimensional analysis method of the similarity theorem considering the characteristics of bridge and tunnel connecting projects. The model test methods such as test contents, working conditions, test equipments and instruments etc., have been systematically analyzed and elaborated. Through analyzing the test phenomena and results, some conclusions are drawn as follows: the vehicle loads with impact actions during post operation stage cause harmful mechanical effects or structure damages on some key parts of bridge or tunnel, such as oversize displacement on bridge mid-span and lap joint tip or oversize settlement of tunnel bottom, or lower stability of surrounding rocks nearby tunnel entrance etc. Consequently, for bridge and tunnel connecting projects under Ⅳ or Ⅴ surrounding rocks, some key parts of bridge, tunnel lining and surrounding rocks nearby the entrance should be strengthened in order to avoid damages or diseases .

Key words: weak surrounding rocks, bridge and tunnel connected section, indoor model tests, test methods, vehicle impact, mechanical behaviors, action effects

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[1] 史旦达,杨彦骋,邓益兵,刘文白,. 考虑转速比影响的砂土中螺旋挤扩钻具成孔特性宏细观模型试验[J]. , 2018, 39(6): 1981-1990.
[2] 程 壮,王剑锋. 用于颗粒土微观力学行为试验的微型三轴试验仪[J]. , 2018, 39(3): 1123-1129.
[3] 汪明元,吴金标,张建经,廖蔚茗,闫孔明,. 一种适用于室内模型试验的循环加载装置研制及试验研究[J]. , 2018, 39(3): 1145-1152.
[4] 叶 飞,宋 京,唐勇三,林剑飞,贾 涛,. 软弱围岩隧道掌子面及超前核心土挤出位移特征研究[J]. , 2017, 38(S1): 323-330.
[5] 李昊达,唐朝生,徐其良,刘昌黎,冷 挺,施 斌. 土体抗拉强度试验研究方法的进展[J]. , 2016, 37(S2): 175-186.
[6] 刘 润 ,祁 越,李宝仁,练继建,丁红岩,. 复合加载模式下单桩复合筒型基础地基承载力包络线研究[J]. , 2016, 37(5): 1486-1496.
[7] 欧阳斌强,唐朝生,王德银,徐士康,施 斌. 土体水分蒸发研究进展[J]. , 2016, 37(3): 625-636.
[8] 蒋建清 ,杨果林,. 格宾网加筋红层软岩土石混填路堤力学行为的现场测试与数值模拟[J]. , 2016, 37(1): 156-165.
[9] 陈忠清 ,徐 超 ,叶观宝 ,强海飞 ,陆 胜,. 冲击碾压模拟试验设备研制[J]. , 2015, 36(1): 279-285.
[10] 高明仕 ,赵一超 ,李 明 ,曹志安 ,张 健,. 软岩巷道顶、帮、底全支全让O型控制力学模型及工程实践[J]. , 2014, 35(8): 2307-2313.
[11] 王 冠 ,谢凌志 ,侯正猛 ,刘建锋 ,邢 伟 , . 岩盐三轴压缩试验方法及数据处理方式的对比研究[J]. , 2014, 299(2): 429-434.
[12] 刘志强,宋 冶,胡元芳. 隧道挤压型变形与支护特性研究[J]. , 2013, 34(S1): 413-418.
[13] 武伯弢 ,朱合华 ,徐前卫 ,明 娟 . IV级软弱围岩相似材料的试验研究[J]. , 2013, 34(S1): 109-116.
[14] 刘小军 ,张永兴 ,高世军 ,黄 达 ,杨 超 . 软弱围岩隧道洞口段失稳机制分析与处置技术[J]. , 2012, 33(7): 2229-2234.
[15] 柯 洪 ,吴 翔 ,王继华 ,曾云川 ,赵春宏 ,冯庆高. 天津厚地层超长钻孔灌注桩单桩承载特性研究[J]. , 2011, 32(9): 2821-2826.
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[1] 刘小文,常立君,胡小荣. 非饱和红土基质吸力与含水率及密度关系试验研究[J]. , 2009, 30(11): 3302 -3306 .
[2] 黄建华,宋二祥. 大型锚碇基础围护工程冻结帷幕力学性态研究[J]. , 2009, 30(11): 3372 -3378 .
[3] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[4] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 邓 琴,郭明伟,李春光,葛修润. 基于边界元法的边坡矢量和稳定分析[J]. , 2010, 31(6): 1971 -1976 .
[6] 万少石,年廷凯,蒋景彩,栾茂田. 边坡稳定强度折减有限元分析中的若干问题讨论[J]. , 2010, 31(7): 2283 -2288 .
[7] 闫 铁,李 玮,毕雪亮. 基于分形方法的多孔介质有效应力模型研究[J]. , 2010, 31(8): 2625 -2629 .
[8] 徐维生,柴军瑞,陈兴周,孙旭曙. 岩体裂隙网络非线性非立方渗流研究与应用[J]. , 2009, 30(S1): 53 -57 .
[9] 赵尚毅,郑颖人,李安洪,邱文平,唐晓松,徐 俊. 多排埋入式抗滑桩在武隆县政府滑坡中的应用[J]. , 2009, 30(S1): 160 -164 .
[10] 刘振平,贺怀建,朱发华. 基于钻孔数据的三维可视化快速建模技术的研究[J]. , 2009, 30(S1): 260 -266 .