【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于隧道施工，尤其是一种梯形拱顶板高填明洞土压力计算方法。
技术介绍
1、高填方结构物垂直土压力的计算方法主要集中在管涵结构方面，与高填方管涵结构相比，高填明洞的跨径更大，安全性要求更高，受力更加复杂，因此，高填方管涵结构的垂直土压力计算方法并不适用于高填明洞。
2、对于高填明洞垂直土压力的计算，目前已有的计算方法针对的是单孔明洞，与单孔明洞相比，梯形拱顶板高填明洞跨径更大，洞顶所受土压力更大，并且受顶板形状的影响，中隔墙上方将承受更大的垂直土压力，若仍采用单孔明洞垂直土压力计算方法，将得到与实际值相比偏小的土压力，不利于土压力的估算与结构设计。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种梯形拱顶板高填明洞土压力计算方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种梯形拱顶板高填明洞土压力计算方法，h为模型高度，h0为等沉面高度，h1为等沉面至地面距离，h为明洞高度，d为明洞宽度，b为明洞至边坡距离。假设明洞、地基均为刚性，忽略明洞本身的压缩变形，以轴向单位长度涵洞截面作为研究对象，忽略边坡的作用。假设土体ⅱ为一个整体，与土体ⅲ的分界面为竖直平面，土体ⅱ、土体ⅲ在分界面上做相对运动。剪应力τ的计算采用bjerrum摩擦力公式，式中，为填土的内摩擦角；为填土的侧向土压力系数；为摩擦力发挥程度系数，与土体间的相对位移有关，a-a截面处β=0，b-b截面处β=1。为简化处理，取β＝１，令，为填土的侧向土压力系数，
3、不考虑顶板形状以及边坡因素时洞顶平均垂直土压力p0为：
4、
5、式中，γ为回填土重度，λ1为与摩擦角相关的常数。
6、顶板形状对拱顶上方土体产生的附加力p1：
7、
8、边坡因素对拱顶产生的附加力p2：
9、
10、边坡因素对中隔墙上方产生的附加力p3：
11、
12、式中：e为变形模量，ν为泊松比，d为单个洞室宽度，d为梯形拱顶板拱顶的宽度，δ1为中隔墙及拱肩上方的土体与拱顶上方土体产生相对沉降差，δ2为边坡上方土体与拱顶土体之间的相对沉降差，δ3为边坡上方土体与中隔墙上方土体之间的相对沉降差。
13、左右洞室拱顶部分竖向土压力p：
14、
15、中隔墙处竖向土压力：
16、
17、与现有技术相比，本专利技术的技术效果和优点：
18、该梯形拱顶板高填明洞土压力计算方法，与原有高填明洞垂直土压力计算方法相比，本专利技术能够适用于梯形拱顶板高填明洞洞顶各位置处垂直土压力的计算。考虑到梯形拱特殊顶板型式以及三级放坡开挖对回填完成后顶板土压力的影响，修正所得公式，得到可以适用于梯形拱顶板高填明洞各位置垂直土压力的估算。与数值模拟结果对比发现，本方法所得结果与实际结果相比误差较小，能够适用于梯形拱顶板高填明洞顶板各位置处土压力的计算；
19、本专利技术针对梯形拱顶板高填明洞，推导洞顶平均垂直土压力计算公式，考虑到顶板的特殊形状因素，以及边坡上方回填土的影响，得到顶板各位置处垂直土压力计算方法，与原有高填明洞土压力计算方法相比有以下优点：
20、1、相比原有方法，本专利技术能够适用于梯形拱顶板高填明洞。
21、2、由于特殊的顶板形状，各位置处的垂直土压力各不相同，对所得公式进行修正，使其分别适用于不同顶板位置处土压力得计算。
22、3、考虑边坡上方填土得影响，修正公式，消除边坡上方填土对土压力得影响。
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1.一种梯形拱顶板高填明洞土压力计算方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种梯形拱顶板高填明洞土...
【专利技术属性】
技术研发人员：马莉，何永泽，李团社，李盛，王起才，李谈，姚泽文，高志宏，禄云华，张海，陈智刚，张伟喜，刘学魁，高升，秦军，侯勉望，马晓波，许昆，高杰，唐红影，张景花，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：
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