高填方明挖隧道土壓力計算理論及加筋減載研究.pdf

1、碩士學位論文高填方明挖隧道土壓力計算理論及加筋減載研究Theresearchofearthpressurecalculationtheoryandreinforcementloadreductionofopencuttunnelforhighfillsoil學0210334蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學碩士學位論文摘要改革開放30年來，我國城市化進程取得舉世矚目的成就，然而城市化進程的空前加速

2、致使大量的人們紛紛涌向城市，給城市土地資源與交通帶來前所未有的挑戰(zhàn)。為此，城市決策者們不得不采取填溝造地設想，那么高填方明挖隧道的出現(xiàn)也就不足為奇。問題是這些高填方深埋洞室因缺乏合理的土壓力計算理論，在設計施工完成后常常出現(xiàn)洞室開裂的病害，增加了養(yǎng)護維修的成本?；谶@一現(xiàn)狀，本文通過搜集與查閱大量有關深埋洞室土壓力理論及減載理論的文獻，對比分析發(fā)現(xiàn)這些理論在高填方明挖隧道土壓力計算及減載時普遍存在缺陷；不適合本文所研究的高填方明挖隧道土

3、壓力計算理論與加筋減載這一課題。為此本文針對該課題，采用數(shù)值模擬與理論推導的方法得出了適合該課題的土壓力計算方法及加筋減載設計理論。論文所做的主要工作及研究結論如下：(1)采用數(shù)值模擬的方法首先研究加筋前：填土特性、邊界條件、地基特性及斷面形式等分別對高填方下明挖隧道拱頂豎向土壓力變化規(guī)律的影響；然后再分析加筋后的加筋方式、邊界條件、填土容重等因素對加筋減載效果發(fā)揮程度的影響。(2)提出了考慮填土拱效應的高填方明挖隧道在不同填土高度下拱

4、頂豎向土壓力的計算表達式，并就該表達式進行合理的優(yōu)化，以便工程技術人員方便使用。(3)在以“人工加筋橋”作為減載結構的前提下，分別采用以土工格柵為受力對象的“柔度法”以及以填土為主要受力對象的“極限平衡法”兩種方法，推導得出了“人工加筋橋“所承受的土壓力荷載的計算表達式。(4)以“極限平衡法”得出的“人工加筋橋“承受的土壓力荷載的計算表達式為基礎，提出了“人工加筋橋”減載結構體系的設計理論，主要包括①土工格柵的設置高度，②布置層數(shù)，⑨筋