›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (5): 1483-1489.

• 数值分析 • 上一篇    下一篇

高路堤下涵洞地基处理现场测试与数值模拟研究

陈保国1,2,郑俊杰1,张世飙3,马 强1,赵建斌1   

  1. 1.华中科技大学 土木工程与力学学院,武汉 430074;2.中国地质大学 工程学院,武汉 430074;3.湖北省十漫高速公路建设指挥部,十堰 442000
  • 收稿日期:2007-08-21 出版日期:2009-05-10 发布日期:2011-02-18
  • 作者简介:陈保国,男,1981年生,博士,讲师,主要从事岩土工程方面的科研与监测工作。
  • 基金资助:

    湖北省交通厅(2005)科技攻关项目资助(鄂交科技(2005)361号)。

Field test and numerical simulation of ground treatment for culverts under high embankments

CHEN Bao-guo 1, 2, ZHENG Jun-jie1, ZHANG Shi-biao3, MA Qiang1, ZHAO Jian-bin1   

  1. 1. College of Civil Engineering and Mechanics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 2. Engineering Faculty, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China; 3. Shi-man Expressway Construction Headquarters of Hubei Province, Shiyan 442000, China
  • Received:2007-08-21 Online:2009-05-10 Published:2011-02-18

摘要:

山区高速公路高填方涵洞工程应用广泛,由于地基处理不当造成的涵洞病害屡见不鲜。结合现场实测成果和有限元数值模拟结果,分析了涵洞结构物的受力状态及地基受力、变形特性,讨论了地基刚度、不均匀沉降对涵洞受力的影响和埋深效应对地基承载力的影响。研究结果表明:涵洞基底与相同标高下涵洞外侧路基基底土压力相差不大,地基设计时可按二者相等考虑;地基刚度越大,涵洞顶部土压力越大,对涵洞结构物强度要求就越高,地基处理中应尽量避免使用刚性桩复合地基。根据研究结果,提出了高路堤下涵洞地基的设计方法。

关键词: 涵洞, 地基处理, 基底压力, 变形特性, 现场测试, 数值模拟

Abstract:

High fill culverts have been widely used in expressway in mountain area and problems of culverts frequently take place because of improper ground treatment. Field test and FEM numerical simulation were carried out to investigate the stress state of the culvert and ground, as well as the deformation characteristics of the ground. The effect of stiffness and uneven settlement of ground on the stress state of culvert and embedded depth on the ground bearing capacity are discussed. The research results show that the pressure of subgrade of culvert is close to that of the roadbed at the same elevation, which can be regarded as equal pressure in design of foundation. The stiffer the ground is, the higher the vertical earth pressure on the top of culvert will be. So a higher strength of culvert is needed and the application of rigid pile in ground treatment of culvert under high embankment should be avoided. In addition, the design method for foundation of culverts under high embankment is proposed based on the research results.

Key words: culvert, ground treatment, subgrade pressure, deformation characteristics, field test, numerical simulation

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[1] 李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140.
[2] 夏 坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[3] 李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[4] 郭院成, 李明宇, 张艳伟, . 预应力锚杆复合土钉墙支护体系增量解析方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 253-258.
[5] 闫国强, 殷跃平, 黄波林, 张枝华, 代贞伟, . 三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 329-340.
[6] 刘红岩. 宏细观缺陷对岩体力学特性及边坡稳定影响研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 431-439.
[7] 金爱兵, 刘佳伟, 赵怡晴, 王本鑫, 孙浩, 魏余栋, . 卸荷条件下花岗岩力学特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 459-467.
[8] 韩征, 粟滨, 李艳鸽, 王伟, 王卫东, 黄健陵, 陈光齐, . 基于HBP本构模型的泥石流动力过程SPH数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 477-485.
[9] 吴锦亮, 何吉, . 岩质边坡动态开挖模拟的复合单元模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 535-540.
[10] 吴凤元, 樊赟赟, 陈剑平, 李军, . 基于不同侵蚀模型的高速崩滑碎屑 流动力过程模拟分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3236-3246.
[11] 孙峰, 薛世峰, 逄铭玉, 唐梅荣, 张翔, 李川, . 基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3255-3261.
[12] 穆锐, 浦少云, 黄质宏, 李永辉, 郑培鑫, 刘 旸, 刘 泽, 郑红超, . 土岩组合岩体中抗拔桩极限承载力的确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2825-2837.
[13] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 基于应变软化指标的岩石非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2239-2246.
[14] 张 聪, 梁经纬, 阳军生, 曹 磊, 谢亦朋, 张贵金, . 堤坝脉动注浆浆液扩散机制及应用研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1507-1514.
[15] 严 健, 何 川, 汪 波, 蒙 伟, . 高地温对隧道岩爆发生的影响性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1543-1550.
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[1] 沈 扬,周 建,龚晓南,刘汉龙,. 考虑主应力方向变化的原状软黏土应力应变性状试验研究[J]. , 2009, 30(12): 3720 -3726 .
[2] 徐中华,王卫东. 敏感环境下基坑数值分析中土体本构模型的选择[J]. , 2010, 31(1): 258 -264 .
[3] 李利平,李术才,张庆松. 岩溶地区隧道裂隙水突出力学机制研究[J]. , 2010, 31(2): 523 -528 .
[4] 张 文,王泽文,乐励华. 双重介质中的一类核素迁移数学模型及其反演[J]. , 2010, 31(2): 553 -558 .
[5] 李丽华,陈 轮,高盛焱. 翠湖湿地软土触变性试验研究[J]. , 2010, 31(3): 765 -768 .
[6] 章定文,韩文君,刘松玉. 初始应力各向异性状态下圆柱孔扩张机制分析[J]. , 2010, 31(S2): 104 -108 .
[7] 李克钢,侯克鹏,李 旺. 指标动态权重对边坡稳定性的影响研究[J]. , 2009, 30(2): 492 -496 .
[8] 洪 勇,孙 涛,栾茂田,郑孝玉,汪发武. 土工环剪仪的开发及其应用研究现状[J]. , 2009, 30(3): 628 -633 .
[9] 张乾兵,朱维申,李 勇,孙林锋,张 磊. 洞群模型试验中微型多点位移计的设计及应用[J]. , 2011, 32(2): 623 -628 .
[10] 张虎元 ,赵天宇 ,吴军荣 ,严耿升 ,冯 蕾. 膨润土改性黄土衬里防渗性能室内测试与预测[J]. , 2011, 32(7): 1963 -1969 .