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项目年度编号
1001080105
中图分类号
U416.1 U416.02
成果公布年份
2010
关键词
高速公路 高填方构造物受力特性 压力计算方法 地基处理方法
成果简介
现行公路桥涵设计通用规范中的线性土压力理论未能准确反映山区高速公路高填方构造物的受力特性，且设计人员对填土-构造物-地基之间的相互作用机理认识不够深入，对构造物地基承载力提出了过高的要求，造成了严重的通涵病害和经济上的浪费。项目针对山区高速公路高填方构造物中存在的若干关键技术问题，通过现场调研、试验研究、理论分析和数值模拟等手段进行系统研究，取得了如下主要创新性成果：(1)结合现场试验，采用数值模拟和理论方法分析研究了高路堤下构造物非线性土压力的分布和变化规律，以及填土内部的土拱效应，推导了非线性土压力理论计算表达式。指出了现行规范和常用的理论计算公式的适用范围及存在的问题，提出了高填方构造物非线性土压力计算方法，改进了顾安全公式，丰富了高填方构造物的设计理论。(2)研究了边界条件、几何尺寸效应和偏载效应对填土-构造物体系的受力状态和变形特性的影响，揭示了填土-构造物-地基的相互作用机理。(3)研究了地基条件、边界条件和偏载效应对构造物选址和选型的影响，得出了一系列可为构造物设计提供重要参考的成果。(4)考虑埋深和宽度效应对处理后的构造物地基承载力进行修正，对不同的地基处理方法进行了对比分析，进一步确定了构造物地基处理的范围；考虑了工程造价和技术指标等多因素，提出了地基处理方案的熵权多属性决策方法。项目研究成果具有重要的理论意义和工程应用价值，可为现行的公路桥涵设计通用规范的修编提供参考，并为山区高速公路构造物及地基设计与施工提供科学依据。成果直接应用于指导高填方构造物的设计与施工，可改善构造物的受力状态，大大提高工程质量，具有良好的技术效果和社会效益。项目成果应用在高填方构造物建设中比传统设计方法节约造价30%-40%，经济效益显著。
完成单位
湖北省十漫高速公路建设指挥部 华中科技大学
完成人
张世飙 郑俊杰 夏述光 罗君君 潘汉洪 陈保国 赵桂林 马强 王德元 赵建斌 毛峰 孙玲
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