黄土地区高填土明洞土拱效应及土压力减载计算-论文.pdf

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1、第33卷第5期岩石力学与工程学报Vl01．33N0．52014年5月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMay，2014黄土地区高填土明洞土拱效应及土压力减载计算李盛，王起才，马莉，李建新，李伟龙r1．兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070；2．兰州工业学院土木工程学院，甘肃兰州730050)摘要。基于涵洞减载基本原理，结合明洞结构特点，通过室内缩尺模型试验，研究不同减载方案下高填方明洞土压力随填土高度变化的规律及土拱效应。试验结果表明，随着填土高度的增加，土拱效应逐渐显现但不稳定

2、，使明洞顶土压力小于理论土压力。根据明洞项土压力变化规律及明洞减载结构力学模型，利用朗肯土压力理论，提出铺设单层土工格栅减载结构土压力计算公式，包括格栅顶部土柱土压力、格栅底部土体支撑力、明洞项土压力的计算公式，并针对实际】：程中广泛采用的多层土工格栅结构类型，推导其明洞项土压力的计算公式。结合现场明洞试验，证明土工格栅减载的良好效果及本文计算方法的准确性，可为高填土明洞顶土工格栅减载结构设计及施工提供理论参考。关键词：土力学；高填土明洞；模型试验：土工格栅；减载；土压力；土拱效应中圈分类号：Tu43文献标识码：A文章缩号：1000—69

3、15(2014)05—1055～08EAIHPRESSUREANDSoILARCHEFFECTFoRHIGHFILLoPENCUTTUNNELINLoESSAREAUNDERDIFFERENTLoADREDUCTIoNSCHEMESLISheng，WANGQicai，MALi，ElJianxin，LIWeilong(1．CollegeofCivilEngineering，LanzhoudiaotongUniversity，Lanzhou，Gansu730070，China；2．CollegeofCivilEngineering，Lanzh

4、ouInstituteofTechnology，Lanzhou，Gansu730050，China1Abstract：Thesoilarchefectoftheopencuttunnelandthevariationsoftheearthpressurewiththeheightsofthefilledsoilsunderthediferentloadreductionschemeswerestudiedwiththemodeltestsofreducedscales．Theexperimentalresultsshowedthatthe

5、earthpressuresonthetopofopencuttunnelincreasednonlinearlyandthesoilarchefectoccurredwhenthefilledheightwasuptoacertainleve1．Thesoilarchefectwasnotstableandthesoilstressesmeasuredatthecrestofthetunnelweresmallerthanthecalculatedones．Asinglelayerofgeogridwasthusproposedtobe

6、placedabovethetunnelandacorrespondingmethodofcalculationoftheearthpressuresatthetopofthegeogrid，underthegeogridandonthecrestoftheopencuttunnelwaspresentedonthebasisofRankineStheoryofearthpressure．Inaddition，anexpressionofearthpressuresformultiplelayersofgeogridwasalsoderi

7、ved．Thefieldexperimentofanopencuttunneldemonstratedthattheloadreductionbygeogridwaseffectiveandthecalculationmethodwasappropriate．Keywords：soilmechanics；highfillopencuttunnel；modeltest；geogrid；loadreduction；earthpressure；soilarche仟-ect收藕日期l2013—07—09；修回日期I2013—08—15基盒疆目·长

8、江学者和创新团队发展计划资助项NORTl139)作者筒介I李~,(1982一)，男，2005年毕业于兰州交通大学桥梁与隧道专业，现为博士研究生、讲师，主要从事桥梁与隧道方面的教学与研究工作。E