›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S1): 55-60.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S1.010

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于颗粒介质的桩承式路堤土拱效应试验分析

房营光1, 2，侯明勋1，谷任国1, 2，冯德銮1，陈 平1   

  1. 1. 华南理工大学 土木与交通学院，广东 广州 510641；2. 华南理工大学 亚热带建筑科学国家重点试验室，广东 广州 510641
  • 收稿日期:2015-03-09 出版日期:2015-07-11 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:房营光，男，1958年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土工程方面的科研与教学工作
  • 基金资助:
    国家自然科学基金青年基金（No.51208211）；中央高校基本科研业务费专项资金（No.2014ZZ0011）；亚热带建筑科学国家重点试验室自主研究课题（No. 2013ZC18）。

Experimental analysis of soil arching effect in piled embankment based on granular media

FANG Ying-guang1, 2, HOU Ming-xun1, GU Ren-guo1, 2 , FENG De-luan1, CHEN Ping1   

  1. 1. School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510641, China; 2. State Key Laboratory of Subtropical Building Science, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510641, China
  • Received:2015-03-09 Online:2015-07-11 Published:2018-06-14

PDF (Chinese)

1590

摘要： 土拱效应的形成和荷载传递机制是进行桩承式路堤中桩土相互作用分析的关键性技术问题。为了探究宏观土拱效应形态的演化过程，借助于传统的光弹试验技术，研制出一种直径为3 mm的聚碳酸酯颗粒，通过自制的加载装置和光测力学图像处理系统，实现了桩承式路堤内部应力分布的可视化，直接观测到模型内部力链网格的产生、分布及变化，求得不同高跨比下桩土应力比变化，并与数值模拟的对比分析。结果表明，随着高跨比的减小，土拱形状由三角形变为半圆形，桩土应力比逐渐减小，当填土高度与桩间距的比值 时，可以形成完整的土拱；当 时，土拱效应开始消失。

关键词: 桩承式路基, 土拱效应, 光弹试验, 有限元

Abstract: The formation of soil arching effect and load transfer mechanism are the key technological problems for analyzing pile-soil interaction in piled embankment. In order to research the evolution process of macroscopic soil arching effect morphology, the photoelastic experiment technology is applied and realizing stress visualization in piled embankment model by using a locally developed loading device and optical measurement mechanics image processing system. The rules of generation, distribution and changes of the force network can be directly observed. Then based on comparatively analyzing the pile-soil stress ratio obtained from experiment and finite element numerical simulation, it is shown that the soil arching shape transforms from triangle to semicircle; and pile-soil stress ratio decreases gradually when reducing the height-span ratio. When the ratio of filling height to pile spacing, , is greater than 1, full soil arching is observed; when , the effect of soil arching begins to disappear.

Key words: piled embankments, soil arching effect, photoelastic test, finite elements

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 刘映晶, 杨杰, 朱汉华, 尹振宇, . 一种新的高渗透性地层中盾构隧道同步注浆浆液损失的多物理场模拟方法[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2744-2756.
[2] 邓鹏海, 刘泉声, 黄兴. 隧道底板渐进破裂碎胀大变形:一种新的底鼓机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1512-1529.
[3] 朱彬, 裴华富, 杨庆, 卢萌盟, 王涛, . 基于随机有限元法的波致海床响应概率分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(5): 1545-1556.
[4] HANIFAH Hermil Rizki, RAHARDJO Paulus Pramono, LIM Aswin. 砂土地层圆形深基坑三维分析与测斜仪测量[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1142-1152.
[5] 王家全, 陈家明, 林志南, 唐毅, . 基于三角形滑移面的地基松动土压力研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 697-707.
[6] 王锐松, 郭成超, 林沛元, 王复明, . 富水粉土基坑装配式可回收支护开挖响应分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 843-853.
[7] 王瑞, 胡志平, 彭建兵, 王启耀, . 基于二维降阶Hermite插值的铁路路基动力响应2.5D有限元模拟[J]. 岩土力学, 2023, 44(3): 908-915.
[8] 钟卫, 张 帅, 贺拿. 基于相对变形方法的桩后土拱模型试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 315-326.
[9] 易明星, 朱长歧, 王天民, 刘海峰, 马成昊, 王星, 张珀瑜, 瞿茹, . 启东某场地自升式平台插桩可行性试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 487-496.
[10] 李艳朋, 李志远, 胡志强, 林皋, . 基于改进比例边界有限元法的成层场地中峡 谷−地下孔洞体系的散射分析[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 553-562.
[11] 戴天毅, 肖世国, . 考虑路堤−加固区相互作用的刚性桩复合 地基沉降算法[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 479-489.
[12] 杨恩光, 杨立云, 胡桓宁, 汪自扬, 张飞. 单轴压缩荷载下闭合裂纹扩展的试验和数值研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 613-622.
[13] 黎春林. 盾构开挖面三维曲面体破坏模型 及支护力计算方法研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2092-2102.
[14] 邓友生, 李令涛, 彭程谱, 李龙, 刘俊聪, 付云博. 静动荷载下桩网结构路基模型试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(8): 2149-2156.
[15] 刘映晶, 杨杰, 尹振宇, . 内部侵蚀对地下结构影响的数值分析： 在隧道渗漏问题上的应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(5): 1383-1390.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 魏 丽，柴寿喜，蔡宏洲，王晓燕，李 敏，石 茜. 麦秸秆加筋材料抗拉性能的实验研究[J]. , 2010, 31(1): 128 -132 .
[2] 黄庆享，张 沛，董爱菊. 浅埋煤层地表厚砂土层“拱梁”结构模型研究[J]. , 2009, 30(9): 2722 -2726 .
[3] 荆志东，刘俊新. 红层泥岩半刚性基床结构动态变形试验研究[J]. , 2010, 31(7): 2116 -2121 .
[4] 刘争宏，廖燕宏，张玉守. 罗安达砂物理力学性质初探[J]. , 2010, 31(S1): 121 -126 .
[5] 王登科，刘 建，尹光志，韦立德. 突出危险煤渗透性变化的影响因素探讨[J]. , 2010, 31(11): 3469 -3474 .
[6] 樊恒辉，高建恩，吴普特，娄宗科. 水泥基土壤固化剂固化土的物理化学作用[J]. , 2010, 31(12): 3741 -3745 .
[7] 张成平，张顶立，骆建军，王梦恕，吴介普. 地铁车站下穿既有线隧道施工中的远程监测系统[J]. , 2009, 30(6): 1861 -1866 .
[8] 王 军，曹 平，李江腾，刘业科. 降雨入渗对流变介质隧道边坡稳定性的分析[J]. , 2009, 30(7): 2158 -2162 .
[9] 张 渊，万志军，康建荣3，赵阳升. 温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析[J]. , 2011, 32(3): 677 -683 .
[10] 张雪婵 ，龚晓南 ，尹序源 ，赵玉勃. 杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析[J]. , 2011, 32(S1): 488 -0494 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发