棚洞结构体、回填缓冲体与山体的适应性研究

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1、分类号U451单位代码10618密级公开学号2120970096专业硕士学位论文棚洞结构体、回填缓冲体与山体的适应性研究研究生姓名：郑勇导师姓名及职称：蒋树屏研究员王晓雯教授申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2015年4月16日专业领域名称建筑与土木工程论文答辩日期2015年6月6日2015年6月6日Adaptationofshed-tunnelstructure,backfillbufferbodyandthemountainADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhengYongSuper

2、visor：Prof.JiangShuPingProf.WangXiaoWenChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明，是本人在导师的指导下，独立进行研：所呈交的学位论文。究王作所取得的成果除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名《Ｄ：卷日期：年月／鬥重庆交通大学学位论文版权使巧授权书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可Ｗ将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。、碱惠换為学位论文作者签名｝：濟指导教师签名：日期年巳月〇；／＾〇／円日期＞巧月／日本人同意将本学位论文提交至

4、中國学术期刊（光盘版）电子杂志社ＣＮＫＩ系列数据库中全文发布，并按《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定孚雙相关权益。參＞］１＾！学位论文作者签名：指导教师签名：。ｂ刖月：月曰曰期；－／巧＾月／曰奸占／７摘要随着我国公路建设的发展，城市公路基本上能满足人们的通行出行，公路建设逐渐走进山区，我国是一个多山地的国家，山区公路隧道开始出现并逐渐向着更长、更大的方向发展，在山区公路隧道蓬勃发展的过程中，减少深挖高填、保护公路景观和生态维护也成了更高的指导方针。棚洞的出现在山区公路环境与防灾减灾方面具有重要的意义。在山区公路路线走廊困难地段、沿河岸沟谷地

5、、路线傍山布置地段，构造物应顺应地势，提倡设置棚洞、半隧道结构，达到保护边坡和自然环境的目的。棚洞结构将傍山边坡的锚喷支护与棚洞结构有机的结合起来，形成完整的受力体系与环保型边坡支挡结构。本文以广东省江门至罗定高速公路金中山棚洞作为依托，对高速公路环保型建设技术开展专题研究工作。通过对不同边坡荷载释放率和回填体的刚度分类分组,对比分析棚洞结构的内力变化规律。从而研究棚洞结构体、回填缓冲体及边坡体之间的相互作用机理和适用性。本论文的研究内容主要分为如下几个方面：①总结归纳国内外近些年的棚洞结构发展现状，比较系统的总结了棚洞结构的特点及棚洞结构的分类；充分证明了棚洞结构不仅能节省填挖工程

6、量，更能很自然的融入环境并与之结合为一体。②利用Midas/GTS有限元分析软件，通过建立棚洞结构物理力学模型，比较分析了不同形式棚洞结构的受力特点；并对不同形式棚洞的适用性做了总结。针对依托工程，利用Midas/GTS有限元分析软件对棚洞结构体、回填缓冲体及边坡体之间的相互作用机理和适用性展开研究。研究表明：1）在相同边坡条件和相同回填材料条件下，随着荷载释放率的增大，即棚洞施作较晚，棚洞内力较小，施作较早，棚洞内力较大。因此从棚洞结构内力角度考虑，棚洞应等边坡变形完后再施作。而边坡坡顶位移、坡顶拉应力、坡脚塑性区越大，表明边坡稳定性越差，因此从边坡稳定性角度考虑，棚洞应及早施作

7、。设计时要综合考虑，既使得棚洞内力较小，又使得边坡稳定性较好，必须选择合适的棚洞施作时机，可以通过边坡监控量测的方法来确定。2）在相同边坡条件和相同棚洞施作时机下，随着回填土石刚度的增大，棚洞内力较小，当刚度在5000MPa时，棚洞结构弯矩值达到最小值；刚度超过5000MPa后，弯矩值还有所增加，但是增加很缓慢。棚洞轴力和剪力值一直呈现减小的趋I势。但达到5000MPa后减小不是很明显。随着回填土石刚度的增大，边坡坡顶位移、坡脚塑性应变越小，边坡稳定性越好