高填方涵洞eps减荷特性试验研究

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1、长安大学硕士学位论文高填方涵洞EPS减荷特性试验研究姓名：张卫兵申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：刘保健20040101摘要随着高等级公路的迅猛发展，高填土路堤下修筑涵洞等结构物的情况越来越普遍，但其事故病害时有发生。本文依托甘肃212国道兰(州)一临(洮)高速公路建设项目，结合高填土涵洞现场测试，指出一些设计部门采用了计算结果偏小的公式或经验曲线计算涵洞项部垂直士压力，是病害产生的主要原因。较好的解决措施是在涵顶铺填压缩性大于填土的柔性材料，可以大大减小洞顶垂直土压力。通过室内试验研究了聚苯乙烯泡沫塑料(EPS

2、)的力学性能，并将其填筑于高填方路堤涵洞洞顶进行减荷现场测试，取得了狱荷与未减荷情况下涵顶垂直土压力、涵洞周边土压力、土体沉降变形及EPS减布材料变形情况的实测成果。分析总结了EPS板材作为涵洞减荷材料的工作特性和减荷效果，根据实测数据和室内试验结果得出了减荷后涵顶垂直土压力计算的经验公式，同时给出了不同填土高度、不同EPS板厚度、不同密度三者之间的关系曲线。此外还结合MARC有限元仿真计算对涵洞在减荷与未减荷时的受力与变，；性状进行了研究，为今后的设计应用提供了参照依据。关键词：高填涵洞垂直土压力EPS减荷措施数值仿真

3、AbstractWiththerapiddevelopmentofhighway,moreandmoreconstructionssuchasculvertshavebeenbuiltunderhighlyfilledroadembankment；however,thedamageandaccidento‘2cursfrequently．Basedontheprojectof212nationalhighwayfromLanZhoutoLinTaoinGanSuprovinceandthefieldtestofculve

4、rtwithhighembankment，thispaperstatesthemaincauseofculvertdamageisthatsomedesigndepartmentadopttheformulaorempiricalcurveswithasmallercopulatingresulttocalculatetheverticalearthpressureonthetopoftheculvert．Thebetterwaytoresolvetheproblemistopavethesoftmaterialwhos

5、ecompressibilityisbiggerthanearthfiIlonthetopoftheculvertandas．aresulttheearthpressureisreducedgreatly．HavingstudiedthemechanicalpropertiesofEPSthrou曲laboratorytestandfilleditonthetopoftheculvertwithhighembankmenttotestloadsheddingonsite，weacquiredlotsofactualach

6、ievementsabouttheverticalearthpressureonthetopoftheculvert，earthpressurearoundtheculvert，anddeformationofsoilandEPSunderloadsheddingandnormalcircumstancesandanalyzedtheoperationalfactorandreducing—loadeffectofEPSwhichwasusedasload—reducingmaterials．Furthermore，th

7、ispaperbringsforwardtheempiricalformulaofcopulatingtheverticalearthpressureonthetopofculvertunderreducing-loadcircumstancesandgivescorrelativecurvesabouttheheilghtofearth611．differentheightofEPSonreducing-loadanddensityofEPS．Inaddition，thepaperhasalsoanalyzedthep

8、erformanceofstressanddeformationoftheculvertunderloadsheddingandnormalcircumstancesthroughfiniteelementmethodwithMARCprogram．allthesecanaffordthereferencetodes