滚石冲击EPE-砂土复合垫层明洞动力响应研究

摘要：

明洞顶部铺设缓冲垫层是提升明洞结构抗滚石冲击性能的重要措施之一,传统垫层主要以砂土材料为主,存在自重大、缓冲效果差等缺点.为此,引入具有轻质、高回弹性能的发泡聚乙烯(expandable polyethylene,EPE)材料,并与砂土组成EPE-砂土复合明洞垫层结构,采用物理模型试验及数值模拟手段,开展滚石冲击EPE-砂土复合垫层明洞动力响应研究及优化设计.研究表明:当垫层总厚度一定时,与传统砂土垫层、纯EPE垫层相比,EPE-砂土复合垫层在减缓滚石冲击力和降低下覆顶板应力及位移上均表现出更好的耗能缓冲效果;进一步,将EPE-砂土复合垫层应用于汶马高速桑坪隧道明洞工程中,通过多组工况数值模拟计算表明:当垫层总厚度设计为1.5 m时,在最大滚石设计冲击能级(1 621 kJ)条件下,EPE-砂土复合垫层采用厚度比值为4∶1(砂土材料1.2 m,EPE材料0.3 m)时具有最佳防护效果.研究成果可为明洞工程EPE-砂土复合垫层设计提供理论依据及技术支持.

关键词：滚石、EPE-砂土复合垫层、动力响应、优化设计

所属期刊栏目：41

分类号：TU443(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点实验室自主研究课题;四川省交通科技项目

在线出版日期：2022-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：201-210