公路棚洞結構與邊坡相互作用機理模擬研究.pdf

1、隨著我國公路建設的發(fā)展,城市公路基本上能滿足人們的通行出行,公路建設逐漸走進山區(qū),我國是一個多山地的國家,山區(qū)公路隧道開始出現(xiàn)并逐漸向著更長、更大的方向發(fā)展,在山區(qū)公路隧道蓬勃發(fā)展的過程中,減少深挖高填、保護公路景觀和生態(tài)維護也成了更高的指導方針。
　　 棚洞的出現(xiàn)在山區(qū)公路環(huán)境與防災減災方面具有重要的作用。在山區(qū)公路路線走廊困難地段、沿河岸溝谷地、路線傍山布置地段,構造物應順應地勢,提倡設置棚洞、半隧道結構,達到保護邊坡和自然

2、環(huán)境的目的。棚洞結構將傍山邊坡的錨噴支護與棚洞結構有機的結合起來,形成完整的受力體系與環(huán)保型邊坡支擋結構。
　　 以渝湘高速公路重慶段洪(洪安)酉(酉陽)路6＃棚洞作為依托,對高速公路環(huán)保型建設技術開展專題研究工作。通過對不同邊坡、坡率和回填體的分類分組,對比分析棚洞結構的內力變化規(guī)律。從而研究棚洞結構、回填體及邊坡之間的相互作用機理。
　　 本論文的主要研究內容主要分為如下幾個方面:
　　 ①總結歸納國內外近些

3、年的棚洞結構發(fā)展現(xiàn)狀,分析對比了沿河傍山路段路塹方案、明洞方案和棚洞方案的經濟性和可行性。充分展現(xiàn)了棚洞結構不僅能節(jié)省填挖工程量,更能很自然的融入環(huán)境并與之結合為一體。
　　 ②以半拱斜柱式棚洞為例,通過對邊坡和回填體的不同分組分類,建立棚洞結構物理力學模型。利用Midas/GTS有限元軟件分析,比較不同工況下棚洞結構的受力特點。對設計和施工提出更合理的支護回填組合。
　　 ③針對依托工程對棚洞結構進行室內模型試驗,通過

4、回填體和邊坡的不同,分組進行對比試驗,分析對棚洞結構的受力影響。得出在不同圍巖情況下,建議最合適的刷坡坡率和回填體組合。更好的指導設計和施工。
　　 研究表明:在相同邊坡條件下,土石回填相對于片石回填,棚洞結構的內力更大;相對與巖質邊坡,土質邊坡情況下棚洞結構受回填體材料的影響更大。在相同邊坡坡率下,在邊坡穩(wěn)定的前提下,土質邊坡相對于巖質邊坡,棚洞結構內力值更大
　　 棚洞結構受力最大的部位集中在棚洞斜柱結構上,對于整個