基于EPS板減載的不同矢跨比高填黃土明洞土壓力及影響因素離散元分析*

趙亮亮 寧貴霞 李 盛 姚玉相 馬 莉 韓國強

(①蘭州交通大學土木工程學院， 蘭州 730070， 中國)(②蘭州工業學院土木工程學院， 蘭州 730050， 中國)

0 引 言

在西部鐵路建設中，為緩解城市用地緊張，高填明洞的應用日益普遍。在實際工程中常常出現因明洞結構型式受力不合理而導致洞頂縱向開裂等問題。為保證明洞結構安全，合理的減載措施必不可少。但當填土高度過大時，僅僅通過減載方式不能完全達到工程的要求，所以有必要通過結構型式優化的方式來進一步增加填土高度，改善結構受力。因此，對不同矢跨比下高填黃土減載明洞土壓力的研究具有重要意義。

國內外學者對高填方明洞減載進行了研究，并取得了一定的成果。美國衣阿華州立大學的Marston(1930)最早提出并驗證了高填方涵洞(管)結構的ITI卸載法，即在其頂部鋪設可壓縮柔性材料進行土壓力減載； 隨后，Larsen et al.(1962)、顧安全(1981)、Valestad et al.(1993)、Okabayashi et al.(1994)、Dancygier et al.(1996)和白冰(1997)通過在結構物頂部鋪設柔性材料，研究了結構-土相互作用的影響，進一步得出在結構物頂部鋪設柔性材料可以起到很好的減載效果； Lee et al.(2007)采取室內試驗和有限元模擬了不同減載措施的減載效果； 姚玉相(2019a)等使用離散元軟件，研究了不同減載措施對土拱效應的影響； 李盛等(2014a， 2014b， 2016a， 2016b， 2016c， 2018a)， Li et al.(2019)通過模型試驗和有限元軟件數值模擬，對高填黃土減載明洞進行了一系列研究，提出了很多有效的減載措施，分析了影響高填黃土明洞土拱效應的各種因素。

有關明洞截面型式的研究，王煥等(2018)通過數值模擬和室內試驗的方法，研究了矩形和拱形兩種明洞截面型式土壓力及土體位移差異性規律，為溝谷地區高填黃土明洞結構截面設計提供了參考；……