土拱效应、应力扩散效应、应力集中效应和桩承式路堤

摘要

质疑土拱效应中存在土拱,因“无法探测土拱”,使得土拱的形态、形成和应力转移的各种推测均无法验证,土拱效应的计算方法繁多而不能统一,“土拱”的假设制约了土拱效应理论的发展.分析了颗粒结构应力传递的特点,提出应力扩散效应是土体中应力分布基本特性的全新观点.根据应力在扩散范围内具有向强支承面自动集中获得平衡的规律,提出土体中还存在应力集中效应.当土体中应力集中现象发生重迭时,就会产生土拱效应.桩承式路堤中填土超过等沉面高度h0后,桩顶的应力集中效应覆盖整个路堤面,路堤即出现土拱效应典型的应力分布现象.土拱效应是土体抗剪强度通过应力扩散实现的应力转移现象,土拱效应中不存在土拱,土的应力集中效应和土拱效应都是土的应力扩散效应的衍生效应.提出计算桩承式路堤中等沉面高度h0的通用公式.等沉面高度h0不仅与桩净距有关,更与填土的性质有关.