公路棚洞結(jié)構(gòu)與邊坡相互作用機(jī)理模擬研究.pdf

1、隨著我國公路建設(shè)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(shè)逐漸走進(jìn)山區(qū),我國是一個(gè)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(hù)公路景觀和生態(tài)維護(hù)也成了更高的指導(dǎo)方針。
　　 棚洞的出現(xiàn)在山區(qū)公路環(huán)境與防災(zāi)減災(zāi)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(gòu)造物應(yīng)順應(yīng)地勢,提倡設(shè)置棚洞、半隧道結(jié)構(gòu),達(dá)到保護(hù)邊坡和自然

2、環(huán)境的目的。棚洞結(jié)構(gòu)將傍山邊坡的錨噴支護(hù)與棚洞結(jié)構(gòu)有機(jī)的結(jié)合起來,形成完整的受力體系與環(huán)保型邊坡支擋結(jié)構(gòu)。
　　 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(duì)高速公路環(huán)保型建設(shè)技術(shù)開展專題研究工作。通過對(duì)不同邊坡、坡率和回填體的分類分組,對(duì)比分析棚洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化規(guī)律。從而研究棚洞結(jié)構(gòu)、回填體及邊坡之間的相互作用機(jī)理。
　　 本論文的主要研究內(nèi)容主要分為如下幾個(gè)方面:
　　 ①總結(jié)歸納國內(nèi)外近些

3、年的棚洞結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀,分析對(duì)比了沿河傍山路段路塹方案、明洞方案和棚洞方案的經(jīng)濟(jì)性和可行性。充分展現(xiàn)了棚洞結(jié)構(gòu)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(jié)合為一體。
　　 ②以半拱斜柱式棚洞為例,通過對(duì)邊坡和回填體的不同分組分類,建立棚洞結(jié)構(gòu)物理力學(xué)模型。利用Midas/GTS有限元軟件分析,比較不同工況下棚洞結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。對(duì)設(shè)計(jì)和施工提出更合理的支護(hù)回填組合。
　　 ③針對(duì)依托工程對(duì)棚洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行室內(nèi)模型試驗(yàn),通過

4、回填體和邊坡的不同,分組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),分析對(duì)棚洞結(jié)構(gòu)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(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。
　　 研究表明:在相同邊坡條件下,土石回填相對(duì)于片石回填,棚洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)力更大;相對(duì)與巖質(zhì)邊坡,土質(zhì)邊坡情況下棚洞結(jié)構(gòu)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(zhì)邊坡相對(duì)于巖質(zhì)邊坡,棚洞結(jié)構(gòu)內(nèi)力值更大
　　 棚洞結(jié)構(gòu)受力最大的部位集中在棚洞斜柱結(jié)構(gòu)上,對(duì)于整個(gè)