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公路路基特长箱涵顶进模拟试验

冯忠居 任文峰 谢富贵 何涛 门小雄

冯忠居, 任文峰, 谢富贵, 何涛, 门小雄. 公路路基特长箱涵顶进模拟试验[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 74-78.
引用本文: 冯忠居, 任文峰, 谢富贵, 何涛, 门小雄. 公路路基特长箱涵顶进模拟试验[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(4): 74-78.
Feng Zhong-ju, Ren Wen-feng, Xie Fu-gui, He Tao, Men Xiao-xiong. Simulation experiment about oversize box culvert jacked into highway subgrade[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 74-78.
Citation: Feng Zhong-ju, Ren Wen-feng, Xie Fu-gui, He Tao, Men Xiao-xiong. Simulation experiment about oversize box culvert jacked into highway subgrade[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(4): 74-78.

公路路基特长箱涵顶进模拟试验

基金项目: 

广东省交通建设科技项目 2004-24

详细信息
    作者简介:

    冯忠居(1965-), 男, 山西万荣人, 长安大学教授, 工学博士, 从事岩土工程研究

  • 中图分类号: U449.82

Simulation experiment about oversize box culvert jacked into highway subgrade

More Information
    Author Bio:

    Feng Zhong-ju (1965-), male, EngD, professor, +86-29-82336860, ysf@gl.chd.edu.cn

  • 摘要: 为使公路路基特长箱涵顶进施工顺利实施, 基于模拟试验模拟涵洞顶进的实际摩擦性状, 将箱涵及周围土分别简化为混凝土模型与土模型, 分析采取减阻措施前后混凝土与混凝土、混凝土与不同含水量的土之间的摩擦系数的变化规律, 利用摩擦系数计算实际箱涵需求的顶进力。发现混凝土与混凝土之间的滑动摩擦系数平均为0.31, 石蜡机油混合物作为混凝土与混凝土滑动减阻材料效果明显, 摩擦系数平均为0.12, 减阻61%, 涵周土体含水量的变化对混凝土与土之间的摩擦系数影响较大, 含水量越大摩擦系数越小。模拟试验结果表明: 实际箱涵顶进时, 须对涵洞轴线周围地质情况进行勘探, 以掌握涵周土体的工程特性, 进而提出合理的减阻技术。

     

  • 图  1  大型剪切试验

    Figure  1.  Large shear test

    图  2  试验装置

    Figure  2.  Test equipment

    图  3  摩擦系数比较

    Figure  3.  Comparison of friction coefficients

    图  4  不同含水量下各种材料摩擦系数

    Figure  4.  Friction coefficients of various materials with different water contents

    表  1  模型试验总体方案

    Table  1.   Total scheme of model test

    试验内容 模拟类型
    混凝土与混凝土 试验模拟涵洞与滑板间的摩阻力性状
    混凝土与混凝土表面涂滑石粉
    混凝土与混凝土表面涂石蜡机油混合物及滑石粉
    土与混凝土 试验模拟涵洞与涵周土体的摩阻力性状
    土与混凝土表面涂滑石粉
    土与混凝土表面涂油漆
    土与混凝土表面涂聚合材料及纳米疏水剂
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    表  2  不同接触面混凝土摩擦系数比较

    Table  2.   Comparison of friction coefficients of concretes with different touch surfaces

    接触面材料 总竖向力/kN 竖向应力/kPa 水平力/kN 剪应力/kPa 摩擦系数 平均摩擦系数
    混凝土+混凝土 4.59 22.67 1.50 7.41 0.33 0.31
    13.91 68.69 4.60 22.72 0.33
    34.55 170.62 10.30 50.86 0.30
    54.55 269.38 14.59 72.05 0.27
    混凝土+滑石粉+混凝土 12.94 63.90 1.29 6.37 0.10 0.39
    29.55 145.93 10.08 49.76 0.34
    41.75 206.17 23.05 113.83 0.55
    55.08 272.00 30.05 148.40 0.55
    混凝土涂3 mm石蜡机油混合物+滑石粉+混凝土 11.17 55.16 1.59 7.85 0.14 0.12
    22.77 112.44 2.59 12.79 0.11
    32.11 158.57 3.29 16.25 0.10
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    表  3  摩擦系数比较

    Table  3.   Comparison of friction coefficients

    含水量/% 混凝土+土 混凝土涂石蜡机油混合物+土 混凝土涂聚合物纳米材料+土 混凝土涂油漆+土
    21 0.31 0.15 0.13 0.22
    19 0.35 0.23 0.25 0.25
    17 0.45 0.27 0.39 0.32
    15 0.64 0.29 0.51 0.55
    13 0.70 0.24 0.53 0.61
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出版历程
  • 收稿日期:  2006-12-27
  • 刊出日期:  2007-08-25

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