高填方黄土明洞顶EPS板和土工格栅共同减载计算及土拱效应分析

• 作者: 卓彬 宁贵霞 李盛 王起才 贾涛 马莉
• 来源期刊: 中国铁道科学
• 学科: 工学
• 关键词: 高填方明洞 黄土地区 EPS板 土工格栅 减载 土压力 土拱效应
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 页码范围: 16-22
• 页数: 7页
• 分类号: TU43
• 字数: 4165字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4632.2018.01.03

摘要

基于土压力减载机理,推导高填方黄土明洞顶铺设EPS板和土工格栅共同减载的明洞顶土压力计算公式.利用ANSYS软件模拟不同弹性模量EPS板和土工格栅共同减载时高填方黄土明洞顶的土压力,采用荷载等效方法将数值模拟的“波浪形”分布的土压力转化为均布荷载,将其与公式计算结果进行对比.结果表明:明洞顶土压力均随内外土柱沉降差的增大而减小,公式计算结果与数值模拟结果最大相对误差为3.59％,验证了计算公式的正确性.取EPS板的弹性模量为0.5 MPa,数值模拟明洞顶土体的竖向位移、最小主应力和竖向应力.结果表明:EPS板变形导致明洞顶最小主应力方向发生旋转,指向外土柱,在0.83倍洞高处出现明显的“应力拱”;“应力拱”下部竖向、横向土压力均减小;内外土柱沉降差越大,“应力拱”横向应力越大,承担上部荷载越大,土拱效应越明显.