高填方涵洞加筋减载的颗粒流细观分析
2020-09-02陈峻
福建交通科技 2020年4期
陈 峻
(江苏中设集团股份有限公司,无锡 214000)
随着我国山区高等级公路的迅速发展, 高填方涵洞的修建应用越来越广泛。 然而高填方涵洞顶部承受着巨大的填土荷载,以及涵-土之间巨大的刚度差往往造成涵顶土压力集中的现象,从而造成涵洞出现开裂甚至破坏。为了缓解涵顶土压力集中, 国内外研究人员对高填方涵洞减载做了大量的分析研究。 Marston[1]首次提出在涵顶铺设柔性材料, 利用柔性材料的压缩变形将涵顶上方一部分土压力传递给两侧土体来实现减载(即土拱效应)。后来一些学者[2-6]通过一系列现场试验、室内模型试验研究证明了EPS 板在涵洞减载中可以发挥较好的作用,这也是目前设计高填方涵洞减载的常用工程措施。
然而类似于EPS 板这种低模量、 压缩变形大的材料在后期运营期间可能会产生过大沉降变形造成路堤破坏[7]。 为此,杨锡武等[8-9]提出了高填方涵洞加筋桥减载法,即首先在涵顶铺设一定高度的柔性材料,然后在柔性填料上方铺设土工格栅等加筋材料, 利用其在柔性填料发生较大变形时产生的“提兜”效应可有效将部分土压力传递给涵洞上方两侧土体,以及减小其不均匀沉降变形;研究人员通过室内模型试验、现场试验、有限元数值试验研究分析了不同填土重度、 不同彼岸角度下加筋桥的减载效果。 马强等[10]在此基础上运用有限元软件PLAXIS2d探讨了不同填料模量、不同加筋层数、不同减载孔坡度下的加筋桥减载效果。……
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