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桩承式路堤土拱效应的算法对比与改进摘要：从工程实际出发对刘吉福和周亦涛土拱效应算法中土压力系数取值进行了改进进而得到了桩土应力比的改进算法。改进后的刘吉福算法和周亦涛算法得到的桩土应力比均随土压力组合系数增加而减小随桩间距增加而减小随桩土差异沉降增加而增加；改进后的周亦涛算法更加接近实测值且是偏于安全。因此本文的研究为桩承式路堤设计提供了一种有益的参考。Abstract：ConsideringpracticalengineeringitimprovedthecoefficientofearthpressureofLiujifu'sandZhouyitao'scalculatingmethodofsoilarchingeffectarchingeffectandtheformulaofpile-soilstressratioisdeduced.Improvedpile-soilstressratiocoefficientwilldecreasewiththeincreaseoftheimprovedcoefficientofearthpressureandthepilespacewillincreasewiththeincreaseofdifferentialsettlementbetweenpilesandsoil.ThetheoreticalvaluebyimprovedZhouyitao'sformulaofpile-soilstressratioisextraordinaryclosetoobservationofpracticalengineeringandisinclinedtosafe.Sotheresearchresultputforwardanusefulreferencetodesignofpile-supportedembankments.关键词：土拱效应；桩承式路堤；土压力系数；桩土应力比Keywords：soilarchingeffect；pile-supportedembankment；coefficientofearthpressure；pile-soilstressratio中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1006-4311（2014）11-0084-020引言桩承式路堤在公路、铁路软基工程得到了广泛应用。桩承式路堤土拱效应的大小直接影响桩土应力比的大小而目前土拱效应分析有平面土拱效应分析和三维土拱效应分析。Terzaghi[1]和Hewlett[2]通过试验验证了土拱效应的存在并分别对平面土拱效应和三维土拱效应进行了分析；刘吉福[3]、谭慧明等[4]、周亦涛[5]等分析了桩承式路堤中路堤的平面土拱效应。这些算法中刘吉福算法和周亦涛算法比较实用但周亦涛算法比较简单而刘吉福算法比较复杂（要求解超越方程）。平面土拱效应计算中的土压力系数均采用主动土压力系数[13-5]但路堤实际是处在工作状态且未达到极限主动状态因此土压力系数应该是介于主动土压力系数和静止土压力系数之间的。本文将对路堤土拱效应的刘吉福算法和周亦涛算法中的土压力系数就行改进以求更加真实地反应路堤的土拱效应。1土拱效应的计算1.1土拱效应的刘吉福算法刘吉福对桩承式路堤平面土拱效应的进行了分析在假定内外土柱界面摩擦力与内土柱的竖向应力成线性关系的基础上得到h≥he时的桩土应力比[3]：n=■（1）式（1）中n为桩顶平面处的桩土应力比；m为置换率当等边三角形布置桩时m=（d/1.05l）2当正方形布置桩时m=（d/1.128l）2[7]；d为桩体直径m；f为内外土柱界面摩擦系数f=tan？渍；？渍为填土的内摩擦角°；K为土压力系数；h为路堤高度m；he路堤等沉面高度m；l为桩间距m；？渍为填土的内摩擦角°。式（1）中的路堤等沉面高度由下式超越方程计算[3]：Δs=■（e■-1）-■（2）式（2）中Δs为桩顶与桩间土表面的沉降差m；？酌为路堤填土容重kN/m3；E为路堤填土的压缩模量kPa。1.2土拱效应的周亦涛算法周亦涛和俞缙在假定内外土柱界面摩擦力在路堤等沉面高度内呈线性分布且最大值在桩顶处的基础上分析了桩承式路堤平面土拱效应得到h≥he时的桩土应力比[5]：n=■（3）式（3）中的路堤等