高填方路基钢波纹管涵洞土拱效应分析

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1、第41卷，第1期公路工程Vo1．41．No．12016年2月HighwayEngineeringFeb．，2016-___I-_一Cl-aJ填方路基钢波纹管涵洞土拱效应分析李祝龙，姜涛，谢晓如，俞文生(1．中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安710075；2．中国交通建设股份有限公司，北京100000；3．江西高速投资集团有限公司，江西南昌330008)，[摘要]土拱是土体不均匀变形过程中逐渐形成的荷载传递形式，对岩土工程中应力场和位移场的变化和发展过程产生着重要影响。针对目前关于土拱效应理论的研究现状，通过现场试验

2、和室内模拟分析对高填方钢波纹管涵洞管顶土拱效应进行了研究。结果表明：高填方涵顶土压力不是成or=TH分布，而是成非线性分布；随着填土高度的增加，涵顶土压力增加幅度逐渐减小。当涵顶填土达到一定高度以后，在涵洞上方将产生拱效应，但由于高填方涵洞上方路基填料是不同于岩石的散粒体，高填方涵洞上方的拱效应具有不稳定的特点，使上部填土压力在填土高度增加过程中仍能部分地传递到涵顶上，使涵顶上的土压力小于理论土压力并随填土高度成非线性规律变化。[关键词]高填方钢波纹管涵洞；土拱效应；现场试验；有限元模拟；竖向应力分布；土压力[中图分类号]U

3、416．I【文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2016)O1—0193—05TheAnalysisofHigh-filledSteelCorrugatedPipeCulvertSoilArchingEfectLIZhulong，JIANGTao，XIEXiaoru，YUWensheng(，1．CCCCFirstHighwayConsultantsCo，LTD，Xi’anShanxi710075，China；2．ChinaCommunica一tionsConstructionCo．Ltd，Beijing100000

4、，China；3，JiangxiProvinceExpresswayInvestmentGroupLLC，Nanchang，Jiangxi330008，China)[Abstract]Thesoilarchingisaloadtransferform，whichgraduallyformedintheinhomogeneousdeformationprocessofsoil；ingeotechnicalengineering，ithasanimportantimpactonthetransformationanddevelo

5、pmentprocessofthestressfieldanddisplacementfield．Accordingtothecurrentresearchsta-tusaboutsoilarchingeffecttheory，analysisthesoilarchingeffectonthetopofthehigh—fillsteelcorruga-tedpipeculvertthroughthefieldtestandlaboratorysimulation．Theresultsshowthatthetopsoilpre

6、ssureofthehigh—filledculvertisnotdistributedas=yH，butthenonlineardistribution；withtheincreasingoffillingheight，theincreasingamplitudeoftheculverttopsoilpressuregraduallydecreases．Whenthefillsontheculvertreachesacertainheight，thearchingeffectwilloccuratthetopofthecu

7、lvert．Becausethefillsontheculvertaredifferentfromtherock，thearchactionabovethehighfillculverthasthecharacter—isticsofunstabilityandtheearthpressurecanpartlytransfertothetopofculvert，whichmakestheearthpressuresonthetopofculvertlessthanthetheoryofsoilpressureandincre

8、asenonlinearly．[Keywords']high—filledsteelcorrugatedpipeculvert；soilarchingeffect；fieldtest；finiteelementsimulation；verticalstressdistribution；ea