软基上埋式箱涵土压力的离心模型试验研究.pdf

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1、第31卷第7期2014年7月公路交通科技JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentV01．31No．7Jul．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2014．07．009软基上埋式箱涵土压力的离心模型试验研究张军辉，郑健龙，张涛(长沙理工大学公路养护技术国家工程实验室，湖南长沙410004)摘要：为考察软基上埋式箱涵受力特性，通过离心模型试验，研究了其竖向和侧向土压力、土压力系数随填土高度变化的规律及周围填土位移场的变化情况。试验结果表明，使用桩基的箱涵与

2、两侧路堤产生了显著的差异沉降，并在涵洞处形成了驼峰；内外土柱差异沉降在路堤中形成了拱脚位于涵顶两侧的上凸压力拱，并使拱脚处竖向土压力集中，且竖向土压力系数随路堤填筑呈开口向下的抛物线分布，在某一涵顶路堤高度下达最大值；同时，随涵顶路堤填筑，涵洞侧向土压力和侧向土压力系数增加，由于涵侧路堤以沉降为主的位移模式与挡土墙后填土不同，涵洞侧向土压力小于现行规范值。软基上路堤、涵洞和地基的协同作用分析表明，传统的强涵基、弱地基的设计理念将使涵顶竖向土压力集中。并导致结构失效。为降低涵洞结构破坏风险，建议采用轻质填料填筑涵顶、涵洞反开挖施工和结构设计考虑涵顶竖向

3、土压力集中等措施。关键词：桥梁工程；上埋式箱涵；土压力；离心模型试验；差异沉降中图分类号：U416．1+3文献标识码：A文章编号：1002—0268(2014)07—0053—07ExperimentalResearchofCentrifugeModelofSoilPressureonPositive．buriedBoxCulveflonSoftFoundationZHANGJun—hui，ZHENGJian—long，ZHANGTao(NationalEngineeringLaboratoryofHighwayMaintenanceTechnolo

4、gy，ChangshaUniversityofScience&Technology，ChangshaHunan410004，China)Abstract：Inordertoinvestigatetheforcecharacteristicsofthepositive—buriedboxculvertonsoftfoundation，theregularitiesoftheverticalandlateralsoilpressuresandthecoefficientsofsoilpressurevaryingwiththedepthoffill．an

5、dthevariationof矗lldisplacementfieldaroundtheculvertarestudiedusingthecentrifugemodeltests．Thetestresultsshowthat(1)thereisanobviousdifferentialsettlementbetweentheculvertandtheadjacentembankmentandahumpdistributionoccurredattheculvertbecauseofthepilefoundationoftheculvert；(2)th

6、eupwardlyconvexpressurearchwhosearchspringinglocatedat2sidesoftheculverttopappearsintheembankmentandmakestheverticalsoilpressureofthearchspringingconcentratedduetothedifferentialsettlementbetweentheinnerandoutersoilcolumns，thecoefficientoftheverticalsoilpresentsadownwardsparabo

7、lawiththeconstructionofembankment．whicharriYeSthemaximumwhenthefillheightOfftheculverttopreachesacertainvalue；(2)thelateralsoilpressureandthecoefficientoflateralsoilpressureincreasewiththeconstructionofembankment，thelaterals．oilpressureontheculvertislessthanthevalueinthecurrent

8、specificationbecausethesettlementdisplacementmodeofthe