第1章 绪论 1
1.1高填方涵洞工程特性研究的意义 1
1.2涵洞病害类型及原因 2
1.2.1涵洞选址不当 2
1.2.2涵洞洞身开裂 5
1.2.3台背处不均匀沉降 6
1.2.4涵洞淤塞积水 6
1.2.5护坡滑塌 8
1.2.6涵洞侧墙及翼墙开裂 9
1.2.7涵洞渗漏水 10
1.3高填方涵洞受力特性研究现状 11
1.4山区工程地质特征与涵洞选型选址研究现状 14
1.4.1山区高速公路高填方路段特征 14
1.4.2涵洞选型选址研究现状 14
1.5地基处理技术研究现状 15
1.6动力特性研究现状 16
1.6.1黄土动力特性研究现状 16
1.6.2涵洞动力特性研究现状 17
1.7本章小结 18
第2章 高填方路堤-涵洞现场试验研究 20
2.1工程概况 20
2.2现场试验测点布设 20
2.3现场试验结果分析 23
2.3.1单点位移计 23
2.3.2测斜管 24
2.3.3混凝土应变计 26
2.3.4柔性位移计 27
2.3.5竖向土压力 29
2.4本章小结 33
第3章 高填方涵洞受力特性数值模拟研究 35
3.1计算模型选取 35
3.2材料参数及本构模型 36
3.3数值模拟结果分析 37
3.3.1涵顶土压力分布规律 37
3.3.2边界条件对涵洞受力状态影响 42
3.3.3涵洞填土高度对涵顶土压力的影响 43
3.3.4涵洞外形及几何尺寸对涵顶土压力的影响 44
3.3.5涵洞台背填土性质对涵顶土压力的影响 47
3.3.6涵顶填土类型对涵顶土压力的影响 47
3.3.7地基刚度对涵顶土压力的影响 49
3.3.8偏载效应对涵洞受力的影响 50
3.3.9涵洞洞身结构受力分析 53
3.4本章小结 55
第4章 高填方涵洞受力特性理论研究 57
4.1非线性土压力回归计算公式 57
4.2现行土压力计算理论及其修正 58
4.2.1 Marston土压力计算理论 58
4.2.2修正的Marston理论公式 58
4.2.3普氏理论 59
4.2.4耶梅里扬诺夫公式 59
4.2.5顾安全公式 59
4.2.6修正顾安全公式 60
4.2.7公路桥涵设计通用规范 62
4.2.8铁路桥涵设计基本规范 62
4.2.9美国公路桥涵设计规范 62
4.3理论结果与现场监测对比分析 63
4.4本章小结 65
第5章 高填方涵洞减载措施研究 67
5.1减载原理 67
5.2减载措施 67
5.2.1中松侧实法 67
5.2.2柔性填料法 69
5.2.3加筋桥减载法 72
5.2.4先填后挖法 73
5.2.5利用天然地形 74
5.3本章小结 74
第6章 高填方涵洞选址与选型 75
6.1涵洞设置 75
6.1.1涵洞设置原则 75
6.1.2典型涵位及受力特性 76
6.2涵洞选址 77
6.2.1数值分析模型 77
6.2.2沟谷宽度对涵洞受力和位移的影响 79
6.2.3岸坡角度对涵洞受力和位移的影响 82
6.2.4地基刚度对涵洞受力和位移的影响 84
6.2.5地基均匀性对涵洞受力和位移的影响 85
6.2.6偏载效应对涵洞受力和位移的影响 86
6.3洞口选型 87
6.4基础选型 88
6.4.1对称均匀地基设涵 88
6.4.2半软半硬地基设涵 91
6.4.3存在偏载效应地形设涵 95
6.4.4偏载效应条件下半软半硬地基上设涵 98
6.5涵体选型 101
6.5.1对称均匀地基设涵 101
6.5.2半软半硬地基设涵 106
6.5.3存在偏载效应设涵 110
6.6本章小结 114
第7章 地基承载力确定与处理方法研究 116
7.1地基承载力理论研究 116
7.2地基承载力修正探讨 118
7.2.1天然地基承载力修正分析 120
7.2.2复合地基承载力修正分析 123
7.3地基处理范围确定 125
7.3.1地基处理原则 125
7.3.2理论分析 126
7.3.3数值模拟 129
7.4地基处理效果对比 132
7.4.1换填法、刚性桩与柔性桩复合地基法研究 132
7.4.2换填法、刚性桩与柔性桩复合地基处理效果对比分析 135
7.5扇子沟涵洞的地基处理方法探讨 138
7.5.1现场测试与数值结果比较 139
7.5.2扇子沟涵洞不同地基处理方法效果比较 141
7.6本章小结 143
第8章 地展荷载作用下涵洞动力响应分析 144
8.1概述 144
8.1模型的建立 144
8.2.1网格划分 144
8.2.2参数选取 145
8.3不同条件下的涵洞地震响应 146
8.3.1不同填土高度下涵洞的地震响应 146
8.3.2不同地震烈度下涵洞的地震响应 148
8.3.3不同地震波传播角度下涵洞的地震响应 150
8.4本章小结 152
第9章 交通荷载作用下涵洞动力响应分析 153
9.1概述 153
9.2工程概况与数值建模 154
9.2.1工程概况 154
9.2.2数值建模 154
9.3计算结果分析 156
9.4不同条件下土-结构体系动力响应规律 158
9.4.1荷载循环次数的影响 159
9.4.2车辆荷载大小的影响 159
9.4.3行车速度的影响 162
9.5本章小结 163
第10章 黄土震陷性对涵顶土压力的影响 164
10.1概述 164
10.2模型及假设 164
10.3上埋式涵洞土压力计算 165
10.3.1静态填土土压力计算方法 165
10.3.2黄土状填土震陷量计算方法 169
10.3.3震陷后填土土压力计算方法 169
10.4工程实例验证 170
10.5参数分析 171
10.6本章小结 172
参考文献 173