高填方涵洞选址选型及地基承载力探讨

论文摘要

目前,由于对高填方涵洞的涵-土相互作用机理认识不足,设计人员未能充分考虑地形和地基条件等因素对涵洞受力的影响以及高路堤下涵洞基础的埋深效应和地基承载力的修正,对地基承载力提出了过高的要求。一方面造成经济浪费,另一方面使涵顶应力集中现象加剧,给构造物带来安全隐患。本文针对上述问题,结合现场测试、数值模拟和理论分析研究了高填方涵洞受力与位移的变化规律,讨论了填土高度、边界条件、地基条件等因素对涵洞结构受力和位移的影响。根据不同的地形条件,结合理论分析和数值模拟对高路堤下涵洞的选址和选型进行了系统研究,分析了地基受力和变形特性及其影响因素。考虑涵洞基础的埋深效应,对涵洞地基承载力进行修正,确定了涵洞地基处理的范围,同时对不同地基处理方法的效果进行了对比分析。研究结果表明,涵洞的选址和选型应综合考虑地基条件、边界条件和偏载效应的影响。地基刚度和沟谷宽度越大,涵顶土压力越大;涵洞偏载效应越明显,涵底差异沉降越大。涵洞应避免直接设于坚硬土层或半硬半软地基上,同时应考虑沟谷中非对称设涵对涵洞结构受力的影响。涵洞基底平均压力与其外侧相同标高下路基基底压力相差不大,地基设计时可按两者相等考虑。涵洞地基处理后的承载力应考虑深度和宽度修正,地基处理宽度可取3倍涵体宽度。本文研究成果对山区高速公路高填方涵洞的选址、选型及地基设计具有重要的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 涵洞选址选型与地基承载力研究的意义
• 1.2 山区软土特征与涵洞选型选址研究现状
• 1.3 涵洞地基承载力与地基处理技术研究现状
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 涵洞选址
• 2.1 涵洞设置
• 2.2 涵洞选址
• 2.3 本章小结
• 3 涵洞选型
• 3.1 洞口选型
• 3.2 基础选型
• 3.3 涵体选型
• 3.4 本章小结
• 4 地基承载力确定
• 4.1 地基承载力理论研究
• 4.2 地基承载力修正探讨
• 4.3 本章小结
• 5 涵洞地基处理
• 5.1 地基处理范围确定
• 5.2 地基处理效果对比
• 5.3 扇子沟涵洞的地基处理方法探讨
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 本文结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录:作者攻读学位期间发表论文目录