›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (S2): 687-692.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

砂土拱效应的挡板下落试验及机理研究

加 瑞1,朱 伟1, 2,钟小春1   

  1. 1. 河海大学 土木工程学院,南京 210098;2. 河海大学 环境科学与工程学院,南京 210098
  • 收稿日期:2006-07-19 发布日期:2006-12-16
  • 作者简介:加瑞,男,1982年生,硕士生。主要从事盾构隧道土压力方面的研究工作

On baffle drop test and mechanism of sand arching effect

JIA Rui1,ZHU Wei1,2,ZHONG Xiao-chun1   

  1. 1. College of Civil Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. College of Environment Science and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China
  • Received:2006-07-19 Published:2006-12-16

摘要: 土拱效应对考虑拱效应时土压力的计算非常重要,而目前对土拱效应的形成机理认识还不深刻。通过自行设计的室内挡板下落试验对砂土拱效应的问题进行了试验研究。得到了不同的土体埋深情况下,随挡板下移挡板上土体重量、箱内土体的应力和侧压力系数的变化规律。试验结果表明,挡板微小的位移挡板上土体的重量就会快速降低;随着挡板继续下移挡板上土体重量降低的趋势逐渐减缓,认为挡板下移2.5 mm时上部土体达到临界状态;随挡板下移箱底挡板上部中心线上的竖向土压力减小,挡板两侧上部土体的竖向土压力增大;挡板上部中心线上的侧压力系数明显增大。通过土体内的应力变化规律对砂土拱效应的形成机理进行了分析。

关键词: 土拱效应, 砂土, 土压力, 侧压力系数

Abstract: Soil arching effect is very important to the soil pressure calculations. The problem of the sand arching effect was studied through the indoors baffle drop test designed by the authors. Along with the baffle’s drop, the sand’s weight on the baffle, the sand’s stress and the lateral pressure coefficient that under different buried depths of sand in the box were characterized. It is shown that the sand’s weight on the baffle reduces quickly when the baffle has a small displacement. The sand’s weight on the baffle reduces slowly when the baffle drops gradually. We consider that the sand reaches the critical state when the baffle’s displacement is 2.5mm. While the baffle drops, the vertical soil pressure reduces in the central line on the top of the baffle and the vertical soil pressure increases in the line on the top of the baffle’s sides. Lateral pressure coefficients in the central line on the top of the baffle increase obviously. Finally, the formation mechanism of the sand arching effect was analyzed through the stress variety regularities in the sand.

Key words: soil arching effect, sand, soil pressure, lateral pressure coefficient

中图分类号: 

  • TU 45
[1] 黄大维, 周顺华, 冯青松, 罗锟, 雷晓燕, 许有俊, . 地表均布超载作用下盾构隧道上覆土层 竖向土压力转移分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2213-2220.
[2] 陈建旭, 宋文武, . 平动模式下挡土墙非极限主动土压力[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2284-2292.
[3] 汪大海, 贺少辉, 刘夏冰, 张嘉文, 姚文博. 地层渐进成拱对浅埋隧道上覆土压力影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2311-2322.
[4] 芮 瑞, 叶雨秋, 陈 成, 涂树杰. 考虑墙壁摩擦影响的挡土墙 主动土压力非线性分布研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1797-1804.
[5] 孙逸飞, 陈 成, . 无状态变量的状态依赖剪胀方程及其本构模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1813-1822.
[6] 陈 峥, 何 平, 颜杜民, 高红杰, . 考虑土拱效应的管棚合理间距计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1993-2000.
[7] 邵生俊, 陈 菲, 邓国华, . 基于平面应变统一强度公式的结构性黄土填料 挡墙地震被动土压力研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1255-1262.
[8] 庄海洋, 付继赛, 陈 苏, 陈国兴, 王雪剑, . 微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1263-1272.
[9] 魏 星, 张 昭, 王 刚, 张建民, . 饱和砂土液化后大变形机制的离散元细观分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1596-1602.
[10] 朱俊高, 蒋明杰, 陆阳洋, 吉恩跃, 罗学浩, . 应力状态对粗颗粒土静止侧压力系数影响试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 827-833.
[11] 张 勋, 黄茂松, 胡志平, . 砂土中单桩水平循环累积变形特性模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 933-941.
[12] 陆 勇, 周国庆, 杨冬英, 宋家庆, . 砂土剪胀软化、剪缩硬化统一本构的显式计算[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 978-986.
[13] 唐德琪, 俞 峰, 陈奕天, 刘念武, . 既有−新增排桩双层支挡结构开挖模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1039-1048.
[14] 张成功, 尹振宇, 吴则祥, 金银富, . 颗粒形状对粒状材料圆柱塌落影响的 三维离散元模拟 [J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1197-1203.
[15] 刘 洋, 于鹏强. 刚性挡土墙平移模式的土拱形状 与主动土压力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 506-516.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张福海,王保田,刘汉龙. 压实膨胀土路基的膨胀变形规律研究[J]. , 2010, 31(1): 206 -210 .
[2] 伍振志,杨国祥,杨林德,林家祥,王吉云. 上海长江隧道过民房段地表变位预测及控制研究[J]. , 2010, 31(2): 582 -587 .
[3] 冯志刚,朱俊高,冯豪杰. 常规次固结沉降计算方法的改进研究[J]. , 2010, 31(5): 1475 -1480 .
[4] 丁洲祥,袁大军,朱合华. 一维大变形主、次固结耦合新模型[J]. , 2010, 31(8): 2367 -2372 .
[5] 孔令伟,周葆春,白 颢,陈 伟. 荆门非饱和膨胀土的变形与强度特性试验研究[J]. , 2010, 31(10): 3036 -3042 .
[6] 原喜忠,李 宁,赵秀云,杨银涛. 东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析[J]. , 2010, 31(10): 3265 -3272 .
[7] 卢 正,姚海林,程 平,吴万平. 非均布列车荷载作用下软土路基的振动分析[J]. , 2010, 31(10): 3286 -3294 .
[8] 白 冰,李小春,石 露,唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789 -3792 .
[9] 连志龙,张 劲,王秀喜,吴恒安,薛 炳. 水力压裂扩展特性的数值模拟研究[J]. , 2009, 30(1): 169 -174 .
[10] 许文锋. 海底隧道围岩位移全曲线研究[J]. , 2009, 30(S1): 220 -224 .