高填方涵洞土压力研究现状探析

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高填方涵洞设计问题研究

摘要：高填方涵洞是山区高等级公路的特殊排水结构物之一。随着高填方涵洞的日益增多，高填方涵洞问题越来越多地出现，高填土涵洞
的研究也越来越多地引起重视。关键词：填方涵洞；筑；。３提高地基承载力３３．３１强夯置换根据高填方涵洞所处的地形地质条件、受力特涵Ｉ设置在原沟位置，２涵设置在沟坡上披两点和排水要求，山区公路高填方涵洞多采用盖板涵种方案分别设让主要参数见表１强夯处理技术广泛应用于碎石、砂土、低饱和表１涵１与涵２主要指标表度的粉土与粘陛土、湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基。置换材料采用级配岚好的碎石、块石等坚硬相比高填土条件下的涵洞具有填土高度大、土压力大但不随填土高度线性增加的特点根明显，的现有粗颗粒材料，粒径大于３０ｍ的颗粒含量不大干０ｒａ２Ｂ２．３ｌｓｌ不靠蜚较大轻菇涵洞设计标准图已不能满足这种高填土条件下的涵Ｉ９，ｌ全重的３％。夯点间距３０驰并保证外缘的夯点距基Ｌ０Ｌ０蔼錾较小较ｌ匠涵洞设计需要，而要使其结构设计安全可靠、经济合涵２３Ｉ２础边缘不小于３５根据实际地质计算墩长及墩．ｍ，理，首先必须正确评价和计算高填土条件下的涵顶涵２的涵长仅为涵１的Ｉ，／大大降低了造价；体直径’ 证墩底穿透软弱土层。３并保一般单击夯击能拱效应及拱效应对土压力的影响，高或过低地估填土高降低５倍以上，过可减小各构造尺寸，降低基底不小于３０ｋｌ’ 点的夯击次数应通过现场试００Ｎ・ｌ夯Ｉ０ｍ实践计拱效应对土压力的影响将会使涵洞的结构设计承载力要求避免复杂的地基处理．２涵进出口需要夯确定最后两击的平均夯沉量不大于５ｍ。不安全或不经济。处理进口应将原沟底填起至洞口设计标高，出口应证明采用强夯挤密碎石桩工艺处理湿陷性黄粘土２高填方涵洞的特点砌槽将水引至原沟．因此需增加征地但山区沟中多涵洞地基，投入少，周期短’ 了施工质量，明保证具有与低填方涵洞和其它填埋式涵管相比＇路高为杂木，／公填起后亦可恢复植被，对周围环境影响较显的经济效益和社会效益。３．３２水泥旋喷桩填方涵洞具有以下特点：小。因此涵２具有明显的优势。求高。高填方涵洞一Ｊ外＇可考虑将原沟填起至理想标高然后在比ｊ丕水泥旋喷桩加固涵洞地基的效果比较明显，常板涵，基础的不均匀沉降填土Ｅ设置涵洞，出口设置急流坡，也可减小涵长，降用水泥旋喷桩是用单层注浆管喷射水泥浆液用此会导致涵台的开裂或拱圈的开裂与塌陷，同时涵洞低填土高度胆填土需要特殊压实处理翊晚地基不浆液的喷射流冲击土体，使被冲下来的部分土颗粒的坍塌会引起路面的沉降破坏。因此扁填方涵洞对与水泥浆搅拌、、混合凝固形成旋喷桩。施工时用旋３减小涵顶土压力２地基土容许承载力及均匀性要求较高般要求地喷钻机自下而上高压旋转喷射水泥浆，喷头提升速基为基岩。涵洞建成后，与周围路基均会有沉降。当周围度为０ｍｔｉ喷头转速一般为２ｒｉ．ｍｒ２￣０／ｎ为宜’ ｍ喷浆工程量大造价高。由于填土高度大，高填方涵土体相对于涵洞无位移盹涵顶上的土压力盯Ｉ压力—般不小于２Ｐ。为确保水泥浆在地基中Ｉ；０Ｍａ洞洞身较长造价较高，如果结构设计不合理结构尺土体相对于涵洞下沉时ｙ｝涵洞相对于土体下沉充分均匀和饱满、Ｙ；ｌ保证旋喷效果和旋喷桩质量以及寸偏大０使高填方涵洞的造价剧增造成浪费例如Ｉａ＜ｈ￣＇。因此十中可利用此变化规律减小涵顶桩径满足设计要求可以采用提高喷射压力、ｌ＇ｙ泵送或阜朝高速一拱涵前墙顶宽达到４ｍ底宽达到土压力’ 适当降低涵底地基刚度＇．，８女口使涵洞相对于周降低回转与提升速度等措施＇也可采用复喷工艺。这６７，．ｍ全涵工程造价达到２０６７多万；结构尺寸围土体下沉戚利用两岸边城阻止土体下沉等。反之＇种方法日本称为ＣＰＣ工法，已经在我国山区涵洞地偏，．Ｊ可能会使结构承载力不能满足荷载要求而导、如图基处理中得以应用。致涵洞的开裂坍塌，酿成质量事故，并增加加固维修２。３３压力注浆．３工程费用。涵洞上方一定高度和宽度范围内用比周围填压力注浆法加固地基是通过一定的压力将可承受的土压力大。由于填土高度大艘其承受土压实度低的土填筑形成—个内松外实的软弱土固化的化学浆液或水泥浆液注入地基上的裂隙或的土压力随填土高度的增加而增加结构尺寸也随区然后在此区域的上方设置钢筋，域。钢筋上铺没土孔院以改善地基的物理力学性能。压力注浆一般是填土高度而增大。工布等，钢筋两端锚固在周围高压实度的密实土体对地基垂直钻孔，在孔内注入浆液。在注浆孔附近一加固维修难度大。高填方涵洞填土高度大，长内。通过软弱土区域内较软弱土体与其周围密实土定影响半径范围内，固化的浆液和土颗粒凝聚成圆度大，ｉ苴风采光条件差，工作面狭窄，一旦产生破坏，体的沉降差艘区域上方钢筋在涵顶填土压力作用柱状的固结体，该固结圆柱体的抗压强度和抗压缩加固维修较为困难费用也较高。下产生下挠通过钢筋的锚固作用与被动受力把涵变形能力高于未注浆的土体，密布排列的固结圆柱３设计思路及设计方法顶垂直土压力荷载传递到涵台外侧的密实土体上，体形成了群桩效果提高了地基的物理力学性质。浆

高填方涵洞分层回填的数值模拟和土压力分析

ｍ、高４ｍ，圈厚度５ｍ，形涵洞断面形状矢拱０ｃ箱
图１卵形拱涌位移场云同
取相同的净宽和矢高，土高度均为１．填３６ｍ。土
体的本构关系取理想弹塑性ＤｕｋｒＰａｅｒｃｅ— ｒｇｒ模
模量为２．Ｐ，８０Ｇａ？比０１７容重２Ｎ／。白松．６，４ｋｍ。
位移。然两者的结果是不同的，显只有正确地模拟
分层回填的过程才能得到正确的土压力Ｉ。大型通用有限元分析软件ＡＮＳ，ＹＳ具有独特的生死单元功能，以很方便地模拟涵洞土体的可分层回填过程。在模拟涵洞分层吲填时，首先建立
位移和应力，分层回填时，层土体的重力只对但本下层土体产生影响，会对卜土体产生应力和不层
计算模型的参数如下：土容重ｙ为填１Ｎ／，松比为０２１弹性模量为１．８ｋｍ。泊．７，５０ＭＰ，ａ摩擦角为３。粘聚力为３Ｐ。凝土弹性５，５ｋａ混
所示，比较图１层模拟回填和图７整体计算２分种
不同计算的位移场云图，分层模拟的最大竖向位
移为７５ｍｍ，生在填土高度１２，体计算的发／处整最大竖向位移为１８ｍｍ，生在回填土体最上层２发
维普资讯
交通与计算机２００８年第１期第２６卷总１０期４

涵洞土压力的研究趋势_王进福

≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤
γD 2fkH/D （e -1 ）（H≤H） e 2fk γD 2fkHe/D 2fkHe/D σ= （e -1 ） +γ （H-H）（H＞H） e e e 2fk σ=
（2 ）
式中： γ 为填土容重， kN/m3； D 为管道外径； f=tanφ （φ 为填土内摩擦角）； k 为侧压力系数； H 为管顶填土高度。浙江大学曾国熙教授（1960 年）根据朗肯土压力理论，对马斯顿理论进行了修正，计及土的黏聚力 c，得出修正公式：
1.4
其他方法 “ 卸荷拱 ” 法以普氏卸荷拱理论为基础，是俄国学者普罗托
吉雅科诺夫于 1907 年提出的。 “卸荷拱” 法认为，涵管埋置较深时，滑动（剪切）面不可能贯穿填埋土体（散粒体）的整个厚度，而是到达一定高度后彼此连接，在涵管上方形成一个封闭区，在封闭区上方形成自然卸荷拱。此法不宜用于涵洞土压力计算。顾安全计算公式从变形条件出发，以弹性理论解为基础，计算洞顶平面内、外土柱的沉降差，进而计算洞顶附加土压力。其计算公式假定，管顶填土中的应力分布与半无限均质直线变形体内的应力分布相当，并且以刚性管道、刚性地基作为推导计算公式的基本情况。洞顶填土高度较小时误差较大。
166
1
涵洞土压力的典型计算方法
涵洞土压力的计算理论尚未成熟，目前应用较多的方法是
土柱法、土压力集中系数法和散体极限平衡法（以马斯顿散体极限平衡法为代表）等。 1.1 土柱法土柱法假设涵管不改变土体的应力状态，把问题看作静力平面问题，位于距地面深度为 H 处的涵管顶部任一点的垂直应力是其土柱的压强，土压力强度计算式为： σ= γ H （1 ）土柱法认为涵管顶部垂直压力的合力等于涵管上面土体的重力，与土体性质无关。《公路桥涵设计通用规范》采用此法，其涵洞土压力偏小。 1.2 土压力集中系数法在土压力集中系数法中，洞顶垂直土压力强度表达式为 σ= KγH。考虑涵洞、地基和边坡等因素的综合影响，若使洞顶土体的沉降小于其两侧土体的沉降，则土压力集中系数 K>1；若洞顶土体的沉降大于其两侧土体的沉降，则土压力集中系数 K<1；若洞顶土体的沉降等于其两侧土体的沉降，则土压力集中系数 K= 1。土压力集中系数法从理论上讲是合理的，但集中系数 K 的确定是困难的， K 的大小及其变化规律受许多因素的影响。我国铁路、水利和给排水规范采用此法，各规范的考虑角度不同， K 的取值不同。 1.3 散体极限平衡法—— —马斯顿理论马斯顿理论根据内、外土柱的沉降差建立涵洞土压力计算公式，它对垂直土压力的描述简明扼要。在沟埋式涵洞的土压力计算中，它忽略了胸腔土体的变形和承载效应，使垂直土压力的计算结果偏大。

高填方路基涵洞的土压力及涵洞结构力学分析

高填方路基涵洞的土压力及涵洞结构力学分析摘要：在不同边界及不同填土高度条件下，对涵洞结构与填土的土压力进行力学分析，结果表明：在不同边界条件下，作用于涵洞顶部与涵台外的土压力随着高度的增加而呈非线性的变化规律；另外，边界条件对涵顶土压力的影响不明显，而对涵台外土压力有显著影响。

关键词：高填方涵洞；力学分析；边界条件；填土高度目前，随着公路行业的发展，高填方涵洞成为在山区高等级公路中快速发展的一种优越性的排水结构物，与低填方（通常填土高度在20m 以下）涵洞以及其它的填埋地下管道相比，它具有地基沉降比较高，工程量及工程造价大；在涵洞所处位置，其地形条件的变化较大，另外涵洞需要承受较大的土压力等特点，因此研究分析高填方涵洞在不同边界条件及不同的填土高度条件下的力学作用具有重要的指导意义。

1. 实验方案设计及装置依据道路工程中较为普遍的涵洞位置与边界条件，分析在不同填土高度条件下，土压力的变化的规律以及涵洞的边界条件对涵洞的受力影响，本研究选取了狭窄沟谷地形与宽坦地形两种常见的边界条件进行模拟分析，对不同填土高度情况下涵洞顶部土压力和涵洞台外土压力进行测试分析，其中，坡比1：0.35和1：0分别为狭窄沟谷地形岸坡和宽坦地形岸坡（岸坡对土压力不产生影响），岸坡采用木板形成，其表面粗糙并且稳定，对边界条件的建模如图1-2 所示；涵洞结构模型的形式为盖板涵形式。

涵洞模型的材料用有机玻璃制成，机构尺寸为：长40cm，净跨径12cm，盖板的厚度为0.7cm，模拟的跨径为2.4m，其结构形式可以更好的模拟实际应用形式，如图3 所示。

图1 狭窄沟谷地形(S1) 图2 宽坦地形(S2)图 3 涵洞模型结构依据模拟的加载与相似的分析条件，最终确定结构模型的几何尺寸相拟为1：20，模型的高度为100cm，厚为40cm，选取模拟原型的最大填土高度为50m，当模拟额高度高于20m时，利用反力架的加载替代模型填土高度增加的那一部分重量，因为涵洞模型结构的尺寸与整个填土的高度相比较小，加载替代在上部分模型的填土对传递的土压力和涵洞周边的应力不会产生明显的影响；在模型中的填料粒径选用小于3mm的岩土，其岩土的湿容重为13KN/m3，含水率为10%；高填方路基涵洞的填土施工过程分为两种，一种是分层填土，另外是连续填土，观测填土过程在荷载的条件下，不同填土高度对涵洞土压力的变化规律。

高填方涵洞顶垂直土压力影响因素分析

填土高度／ｍ
填土小，因此可以减小涵洞的内外土柱沉降差，从而减小涵顶附加土压力。另外，关于涵侧回填卵石
图２ＭＸ１计算值与实测值比较
的厚度，本文先后计算了１涵高（）／涵高，４２ｎ、１Ｉ２
科圄复ｌ接葡竺塑
据文献［，取填土与涵洞间的摩擦系数为０。在８］．２有关涵洞结构受力分析的论文中，许多数值模拟计算，无论使用的分析软件是ＭＲＡＣ和ＦＡ。还是ＬＣＡＳＳＮＹ，都采用的是整体计算进行分析，即假设在瞬时将全部载荷施加到整个结构上，而不考虑实际
施工中荷载的逐级施加。与之相对的分层加载计算则能体现结构和回填土体本身应力和变形随施工过
见图４。 ‘
符，由此可知，分层计算比整体计算的结果更接近
州
实际情况，本文分析采用是分层计算的方法。
＼
３结果分析
３１模拟结果与实测资料比较．
趟
文献［的涵顶垂直土压力值为３号和３８６】１８２号
土压力盒测得，将ＭＸ１案计算的土压力值与现方场实测值进行了比较，见图２。
程的变化，更好地体现了材料的非线性，因此符合
实际。ＡＳＳ软件中单元生死控制正好可以用来ＮＹ模拟填土的过程同。笔者分别采用整体法和分层法
图３填土沉降差示意图
计算Ｍ，其中分层计算应按１／Ｘ１层加载，总共ｍ分了２层，两种计算的位移云图显示。整体计算５的最大位移出现在填土表面，越向下位移越小，这

高填土涵洞垂直土压力分布规律研究

ｖｒｉａａｔｒｓｕｅｃｎｃｎｒｔｓａｈｏｆｏｉｈｆｌｃｌｅ．ａｄｔｏｃｎｒｔｏａｔｒｏａｈｐｅｓｒｓｅｔｃｌｅｒｈｐｅｓｒｏｅｔａｅｔｔｅｒｏｆｈｇｉｕｖｒｎｈｅｃｎｅｔａｉｎｆｃｏｆｅｒｒｓｕｅｉｌｔｔｇａａｌｎｒａｉｇｗｉｈｔｅｉｃｅｓｆｆｌｉｇｈｉｈ．Ｗｈｎｔｅｆｌｎｅｃｅｅａｎｈｉｈ，ｔａｈｐｅ一ｒｄｕｌｙｉｃｅｓｎｔｈｎｒａｅｏｉｌｎｅｇｔｅｈｉｉｇｒａｈｓａｃｒｉｅｇｔｈｅｅｒｒｓｌｔｔ
向量．即为总评判结果。
３４３评判结果的处理．．
首先将评判集中各元素进行量化，然后用公式尸ＢＶ算得结果，根据结果，即可判定该项目＝计＿＝
社会经济影响的效果。
４结语
价指标体系研究ｆ］庆交通学院学报，２０Ｊ．重０６，
Ａｂｔａｔａｅｎｒｃｎｔｃｉｒｊｃｏｈｎｚｏ — ｕｙｎｘｒｓａ，ｔｉｐｐｒｕｅｕｅｉａｓｒｃ：ｓｄｏｅｏｓｕｔｎｐｏｔｆＺｅｇｈｕＬｏａｇＥｐｅｓｙｈｓａｅｓｓｎｍｒｌＢｒｏｅｗｃ
ＢＡＩＷｅ— ａｇ．ＨＥａ — ｎｉｆｎＣｈｏｑｕ（．ｎｎＴａｓｏｔｔｎＲｅｅｒｈＩｓｔｔｏ，ｔ．Ｚｅｇｈｕ４００，ｈｎ；．ｎｎＰｏｉｃａｍｍｕｉａｉｎｌｎｉｇ１ＨｅａｒｎｐｒｉｓａｃｎｔｕｅＣ．Ｌｄ，ｈｎｚｏ５０６Ｃｉａ２ＨｅａｒｖｎｉｌａｏｉＣｏｎｃｔｓＰａｎｎｏＳｒｅｕｖｙ＆ＤｓｇｎｔｕｅＣ．Ｌｄ，ｈｎｚｏ５０２ＣｉａｅｉｎＩｓｔｔｏ，ｔ．Ｚｅｇｈｕ４０５，ｈｎ）ｉ

几种关于高填方涵洞涵顶土压力计算方法的探讨

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｓｅｖｅｒａｌｃｕｌｖｅｒｔｔｏｐｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｅｈｉｇｈｉｌｆｌｃｕｌｖｅｒｔ
为利用附近高路堑开挖产生的废方，降低工程造价，常把地形高差比较大的路段设计为高路堤，或者把桥梁方案变更为高路堤方案。但因排水的需要，在涵洞设计中高填方涵洞的应用越来越多。我国《公路桥涵设计通用规
ＹＡＮＨｏｎｇ — — ｗｅｉ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ）
第３３卷第７期
Ｖｏｌ＿３３ＮｏＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＣＡＬＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＯＦＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ
２０１４年３月
Ｍａｒ．２０１４
几种关于高填方涵洞涵顶土压力计算方法的探讨
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏａｄ，ａｓａｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｎｅｅｄｏｆｒｏａｄａｌｉｎｍｅｇｎｔａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｇｃｏｓｔ，ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｈｉｇｈｉｆｌｌｃｕｌｖｅｒｔａｒｅｓｅｔｔｅｄ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｄｅｓｉｎｇｏｆｃｕｌｖｅｒｔ，ｃｏｒｒｅｃｔｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｏｆｃｕｌｖｅｒｔｔｏｐｅａｔｈｒｐｒｅｓｓｕｒｅｉｓ

高填土和软土地基中的涵洞设计问题初探

高填土和软土地基中的涵洞设计问题初探摘要：高填土涵洞设计中，土的压力较大，如果按照传统的设计理念，无法满足对土的压力缓解，还容易造成材料的浪费，根据实践的案例发现，传统的理念配筋较为多，在大体积混凝土浇筑时较易发生开裂等问题；而软土地基涵洞的设计建设中，因实际地基的承载力较差，如果对工程施工地质等情况的考虑不完善，或对地基的处理不合理等，容易造成涵洞的病害，根据实践的经验反应出，因对软土地基涵洞设计的重视程度不足或未能做到对实地的真实考察，导致在处理地基的过程中容易出现困难问题，导致设计的变更量有一定程度的增加，既浪费了资源，也从一定程度上拉长了工程期。

关键词：高填土；软土地基；涵洞设计；问题；措施1涵洞概念涵洞是常见的功能性结构，可将其修筑在道路路基中，起到贯通两侧水流的作用。

根据规定，在具备一孔跨径小于5m或多孔跨径总长小于8m的条件时，均可视为涵洞；此外，对于箱涵和圆管涵，无关乎孔数、跨径、管径，均视为涵洞。

在道路工程中合理建设涵洞后，可将路基内侧汇水、边沟水流排出，同时能够连通道路沿线原有道路。

此外，市政工程中也常见涵洞的“身影”,其具有排除城市污水的功能，而稳定可靠的洞身还可穿过丰富的市政管线，为城市基础设施的建设提供良好的条件。

从涵洞的结构组成来看，集洞身、基础、洞口建筑于一体。

2高填土和软土地基中的涵洞设计策略2.1涵洞基础设计方法涵洞设计对公路稳定性和使用寿命的影响十分重要，因此涵洞的设计需要科学合理。

涵洞设计需要考虑施工现场的实际情况，包括地形、地质、水文等。

这些因素必须得到充分的考虑，以确保涵洞的建造不会对周围环境和公路造成不良影响。

涵洞的设计还需要考虑公路等级、应用性质、未来发展等因素。

设计时必须遵循安全、经济、美观、环保等原则，确保涵洞与周围环境相适应。

设计涵洞建造类型需要分析调查多种因素，包括涵洞地基承载能力、造价、筑路材料等。

这些因素会影响涵洞的建造成本和使用寿命。

涵洞基础设计需要考虑涵洞自身的重量、汽车活载和涵洞顶部及两侧填土形成的土压力。

公路高填方涵洞分层土压力及施工质量控制分析

生相对位移，最终产生了拱效应，宏观上可以称为土颗粒介质中的 “ 欺硬避软 ” 现象。
施工工艺总结，得出不同结构形式涵洞的施工质
量控制措施。
关键词：高填方路基涵洞；土压力；土拱效应；施工
，
２试验方案
对汕（头）湛（江）高速公路云浮至湛江段及支线
工程ＴＪ１１标，截面尺寸为４ｍ× ４ｍ，总长度为６５ｍ的盖板涵进行现场土压力试验，涵洞洞口形式为八字墙结构，填土高度为１０ｍ。
公路高填方涵洞分层土压力及施工质量控制分析
赵勇，胡滨，张林龙
（１．中交二公局第三工程有限公司，陕西西安
７１００１６；
２．中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西西安７１００７５）
摘要：通过对高填方涵洞现场试验，分析了涵洞外
侧土压力的大小及变化规律。对公路高填方涵洞
移引起。土拱的形成改变了土质中的应力状态，引起
应力重新分布，把作用于拱后或拱上的压力传递到拱脚及周围稳定介质中去，通过被破坏土体的抗剪强度的调用实现。所以，土拱产生的必然条件是土体内部产生相对位移。如：取结构中的土体作为研究对象，由于各部分介质的自身差异和受力特性不同，即使在相同的荷载条件下，各土颗粒的受力也不相同，这就必然导致土颗粒的变形性能不同，因而土体之间发

浅谈高填方路基钢波纹管涵洞土压力

浅谈高填方路基钢波纹管涵洞土压力0 引言波纹管最早诞生于英国，1896年美国率先进行波纹板通道、涵管的可行性研究，并首次应用于涵洞。

直至20世纪90年代末我国才逐步开展公路钢波纹管涵洞的应用、研究及生产。

中交第一勘察设计院有限公司李祝龙教授认为钢波纹管涵洞由于轴向波纹的存在使其具有优良的受力特征，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变，可最多程度上分散荷载效应。

在欧美国家，公路建设更注重环保，在设计中尽量少破坏天然山体，尽量减少高填方深挖路基，所以有关高填方涵洞的研究成果很少，更多的是低填方涵洞或者明涵的试验研究。

所以对高填方钢波纹管涵洞的研究就更少了，范晓明等认为钢波纹管涵洞在高填方路基上应用是具有一定优势的，因其抗变形能力和抗沉降能力较强强，使得其在软土、膨胀土和湿限性较强地基承载力较低的地区应用的比较多，且其效果相对较好。

史成万等认为高填方钢波纹管涵洞施工时回填高度满足最小填土高度后，便可按正常路基填筑方法进行其他施工。

对钢波纹管角隅回填要特别慎重，高填方涵洞尤应注意。

1 现场涵洞土压力测试方法本文主要是采用现场试验的方法进行高填方钢波纹管涵洞土压力的研究。

1.1 测试涵洞概况本文以郑州至卢氏高速公路洛宁至卢氏K89+317直径4米单管波纹钢涵洞现场试验试验为依据。

该涵洞进出口采用浆砌片石铺砌，波纹管材质为Q235，采用热浸镀锌涂料防腐，用片状拼装相连。

本实验涵洞波纹管在路中线的填土高度为19.36米。

1.2 现场实验方案通过埋设应变片和压力盒测定不同边界条件下的钢波纹涵管洞的受力和变形特征。

1.2.1压力盒埋置方案土压力布点：路中4m和5.8m处的管周径向0°、30°、60°、90°、120°、150°各2个（如图1、2所示），与0°高度对应的路基部分（水平方向管外3米和8米）分别布设各2 个，共布设16个。

其中150°处贴着管壁的为1号，沿着管壁向上依次为2-6号，另一断面（路中5.8m处）对应1号的为7号，然后在沿着管壁依次向上为8-12号，水平方向管外3m的分别为13、14号，对应00位置水平方向管外8m的两个压力盒为15、16号。

上埋式高填方涵洞土压力理论研究

Ｈ≥日，如图２所示为ｈ时 ≥Ｈｅ时涵洞垂直土压力计算模
国内外许多学者致力于上埋式涵洞垂直土压力的研究。
后，种差异可忽略不计，Ｈｅ以上填土认为均匀沉降，这即相
Ｍｒｔａｓｎ首先利用散体极限平衡条件提出一个沟内埋管上垂ｏ直土压力的计算模型，并推导出计算公式。１５年，９６北京市工程设计院石志析工程师就对上埋式涵洞土压力课题进行
ｔｒ（）ａ）４
（）５
－（－１．－
】ｏ
由基本假定（）：３知
，＇ｃｒａ￣＋ｔｍｐ＝
这些系数均随深度的变化而变化，其中￡为日的一次函数，分析涵顶填土变化规律时可视来代替，似其为填土高度对涵顶填土ｏ的影响，ｒｚ故引入系数，、具有类似作用。上述推导的前提条件为Ｈ＜情况下推导出来的，Ｈｅ当
一
化。肖勤学（９６团呶寸１９）碎散高填方涵洞进行了三维模型
试验研究，表明碎散体具有成拱作用，结果其压力拱为半椭
圆形。孙建生（ｏｏ嘞李永￣（０３软基上大型涵洞２ｏ）网１２０）对］衬砌结构用有限元方法进行过分析，出一些有益结论。得
Ｌ三
土高度的增加而逐渐减小，当填土高度达到某一临界值Ｈｅ［收稿日期］０９１－７２０ — １２ｓ埘－ｉｒ
ｊ＋）Ｈ－ｌ（ｚ）－＋￣
ｃ－ｏ０（）３
［作者简介］晓蓉，，９０杜女１８年生，０年毕业于石家庄铁道学院，２３０助理工程师，主要从事岩土、下工程施工及工程预算。地

涵洞土压力的研究趋势

研究趋势。
关键词：涵洞土压力；计算方法；究趋势研
中图分类号：Ｕ４Ｔ４９文献标识码：Ａ
涵洞（）管是埋设在填土下面的输水（输气、输油及供交通之用的）建筑物，广泛使用于水利、铁路、路、公能源、市政和军工等部门。根据埋设方式，涵洞主要分为上埋式和沟埋式，涵洞土压力是涵洞设计的主要荷载，对涵洞土压力的研究有着重要的实
ｌ５６
王进福
涵洞土压力的研究趋势
本刊Ｅｍａｈｊ＠ｓｉｆ．ｔ — ｉｂｂｘｎｏｅｎ
综
述
ＧＡｎｍｌ（９９年）印度涵洞设计标准进行讨论，ｎａａｉ１８ａ对设计标准中忽略了填土的黏性。试验表明土体黏性会使上埋式涵洞的土压力增大，使沟埋式涵洞的土压力减小，｝不同类型涵洞提【Ｊ的土压力修正系数：
受顶部填土的自重外，还承受由于外土柱沉降大于内土柱沉降而产生的向下的摩擦力，因而管顶垂直土压力大于同高度土柱压强。当填土达到一定高度时，外土柱的沉降相同，内、形成等沉
面（用表示）。据此，推得上埋式管道顶部垂直土压力的公可
１涵洞土压力的典型计算方法
涵洞土压力的计算理论尚未成熟，目前应用较多的方法是土柱法、土压力集中系数法和散体极限平衡法（以马斯顿散体极
限平衡法为代表）。等１土柱法．１
土柱法假设涵管不改变土体的应力状态，把问题看作静力平面问题，位于距地面深度为处的涵管顶部任一点的垂直应

高填方明洞土压力设计荷载研究

高填方明洞土压力设计荷载研究高填方明洞土压力设计荷载研究摘要：近年来，随着现代工程建设的快速发展，高填方明洞土压力的设计成为岩土工程领域中的热点问题。

本文针对高填方明洞土压力设计荷载展开研究，通过理论分析与数值模拟相结合的方式，对高填方明洞土压力相关因素进行了深入探讨，为工程设计提供借鉴和指导。

1. 引言高填方明洞土压力是指填方土体对洞室周围土体以及洞室围岩施加的力。

它是设计高填方明洞工程时必须要考虑的重要因素之一，并对隧道结构的稳定性与安全性起着关键作用。

因此，对高填方明洞土压力的设计荷载进行研究具有重要的理论和实际意义。

2. 高填方明洞土压力的影响因素高填方明洞土压力的大小主要受到以下几个方面的因素影响：（1）填方土体的密实度和压实程度：填方土体的密实度和压实程度越大，其抗力越大，土压力也相应变大；（2）填方土体的重度和墙面土质的比重：填方土体的重度越大，墙面土质的比重越高，土压力也会增大；（3）填方土体的类型和土质特性：不同类型的填方土体具有不同的土质特性，其对土压力的响应也不尽相同；（4）洞室周围地下水位和水头：地下水位和水头的变化会改变土体的饱和度，进而影响土压力的大小；（5）洞室围岩的强度和变形特性：洞室围岩的强度和变形特性是影响土压力的关键因素，强固的围岩具有较好的抗压能力，能够减小土压力；（6）周围环境荷载的作用：同时还要考虑周围环境荷载对土压力的影响，如临近建筑物、交通荷载等。

3. 高填方明洞土压力的设计荷载分析针对以上影响因素，我们提出了高填方明洞土压力的设计荷载分析方法。

（1）通过现场调查及实验数据的收集与分析，获取填方土体、洞室围岩的基本信息，明确土压力设计荷载的参考参数；（2）利用数值模拟方法，建立填方土体与洞室围岩的有限元模型，模拟土压力的分布；（3）根据土压力的分布特点，采用合理的计算方法，确定高填方明洞土压力的设计荷载；（4）对设计荷载进行验证，比较设计值与实测值的差异，评估设计方案的合理性与可行性。

高填方涵洞设计相关问题探析

高填方涵洞设计相关问题探析【摘要】高填方涵洞设计可以说是公路建设当中会经常遇到的工程，尤其在山区公路建设当中。

高填方涵洞的设计是公路工程建设当中的难点问题，因为，随着社会主义现代化建设的发展需求，我国对于公路建设的质量、等级要求越来越高，比如对公路线路方面是有严格要求的，所以说在遇到特殊地形时，高填方工程是无法避免的。

高填方涵洞方面由于其工程量非常的大，受力又比较复杂而且必须要有一个稳定牢固的地基来承载，这些都是在高填方涵洞设计当中必须解决的问题。

要想使高填方涵洞的质量得到保证，就必须对高填方涵洞设计相关问题加以重视，因此本文从高填方涵洞的特点出发，在对高填方涵洞设计思路与方法进行分析探讨。

【关键词】高填方；涵洞；设计前言：因为叫高填方涵洞，自然这种涵洞涵顶具有填土高度大的特点，所以说用普通的涵洞设计在这种高填方状态下是不能满足的，必要全面、全新的解决高填方涵洞设计问题。

在进行高填方涵洞设计时一定要多方面进行考虑，其设计结构必须安全可靠，经济合理，工程造价少等等。

另外在涵底冲刷方面、涵洞长度方面、涵洞坡度方面等等也不许考虑周到，还有一点是最重要的就是对高填土条件下涵洞供效应的预算。

只有在设计上考虑周到，才能使高填方涵洞有质量的保证。

一、高填方涵洞的特点（一）地基沉降方面要求高首先来说，高天方涵洞在地基的沉降方面要求非常高。

高填方的涵洞基本形式主要有两个，一种形式叫做拱涵，还有形式叫做盖板涵，这两种形式各具特色，根据不同情况用不同的形式，其基本材料都是钢筋混凝土。

在这两种形式之下，如果地基不均匀，出现了沉降，那么导致的后果就是，涵台出现裂缝以及坍塌的情况。

当涵台出现这种问题时，路面紧接着也会有沉降的影响。

所以说要想使这种情况不出现，那么就必须加强地基的承载力以及均匀性。

因而高填方涵洞在地基材料方面都是采用基岩。

（二）工程量比较大、造价比较高之所以说工程量比较大，造价比较高，就是因为高填方涵洞填土高度比其他涵洞高，在涵洞长度方面也是其他涵洞无法比的。

uj高填方涵洞土压力与填土沉降差关系分析

高填方涵洞土压力与填土沉降差关系分析作者：单位：时间：2007-08-07 点击： 269 次摘要：关键词：籍延青（山西交通科学研究院，山西太原 030006）摘要：结合工程实际，通过对两个试验段的对比，分析了涵洞土压力与填土沉降差关系，总结了形成土拱的条件，对类似工程设计与施工有一定借鉴与指导。

关键词: 涵洞；沉降差；土压力；土拱效应随着我国公路建设投资的不断加大和公路等级的明显提高，公路中涵洞结构物所占比重也越来越大。

对于涵洞上填土较高，往往是其上土压力计算值较实际的土压力偏小而造成涵洞结构物的开裂破坏，或者是土压力计算值远远大于实际的土压力值而造成不必要的浪费。

现行公路桥涵设计规范中，涵洞垂直土压力采用土柱重量计算，即，σ＝γh。

事实上，该公式并不能真实反映涵洞上作用的土压力。

另外，对涵洞地基与基础的设计，大多数方法是采取地基加固处理，使基础做得又大又厚，这对涵洞结构受力也是非常不利的。

因为这样做加大了涵洞洞身两侧路基与涵洞之间的沉降差，从而增大了作用在涵洞上的土压力。

本文基于汾离高速公路K24+383和K52+273两处高填方涵洞实体工程特点，具有针对性地进行了研究，通过对比分析，得出一些有益结论。

1、工程概况K24＋383处为1－4m台阶式钢筋混凝土拱涵，与路线呈30°斜交，涵洞长198.8m，填土高度41.98m。

开挖地基主要表现为砾石土，且砾石含量较高，在上游有约20米左右为基岩，地基地质条件较好。

涵洞两侧坡体较缓，植被丰富，表层有约50cm腐殖土；以下土质在汾阳方向主要为砾石土，下卧基岩；离石方向主要为黄土，上游下卧基岩。

K52＋273处为1－4m钢筋混凝土拱涵，与路线正交，涵洞长96m，填土高度38m。

涵址区地处黄土丘陵地区，地表出露马兰黄土，坚硬~硬塑；Ⅱ级自重湿陷性。

地表开挖后为黄土层夹砂砾层，地表以下约6m处有自由水，地基承载力与均匀性都不满足设计要求，属不良地基。

高填方涵洞土压力分析及减荷措施

高填方涵洞土压力分析及减荷措施何超【期刊名称】《《山西建筑》》【年(卷),期】2019(045)017【总页数】2页(P138-139)【关键词】涵洞; 高填方; 土压力【作者】何超【作者单位】北京国道通公路设计研究院股份有限公司北京 100053【正文语种】中文【中图分类】U449.80 引言山区高填方涵洞有着长度长、填土高的特点，洞身受到的土压力大，相应的涵洞尺寸也较大，若设计时土压力计算过分保守，尺寸过大则导致造价高造成浪费。

若涵洞设计考虑欠缺导致尺寸偏小，可能出现涵洞承载能力不足，导致涵洞过早出现开裂等危害。

在保证其可靠性和耐久性的情况下能否做到经济合理，是高填方涵洞设计需重视的问题。

1 现行规范涵洞土压力计算涵洞土压力主要分为以下几类:1)散体极限平衡法；2)土柱法；3)压力集中系数法；4)卸荷拱法；5)根据变形条件以弹性理论为基础的计算方法。

我国现行的JTGD60—2015公路桥涵设计通用规范采用土柱法计算，JTG/T D65—04—2007公路涵洞设计细则则采用压力集中系数法。

在设计过程中，由于对涵洞土压力认识不足，若采用了相对偏小的荷载作为设计依据，结果造成涵洞承载力不足，过早产生病害。

由于公路涵洞多为混凝土结构，柔性管涵相对较少，混凝土结构刚度大，而土的刚度较小，因此涵洞上部的土位移小于两侧的土的位移，导致涵洞外侧的土对涵顶上方的土柱产生向下的托拽作用。

因此，涵洞顶也会受到外侧的土施加的向下附加应力，造成涵洞所受的土压力大于涵洞上部的土重，涵洞与土作用机理可见图1。

涵洞所受的土压力并不等于其上土柱的重量，而是相对洞身上方土重较大，根据相关研究表明，涵洞承受的土压力约为上方土重的1.3倍～2.0倍[1]，因此，欠缺合理的计算将导致设计涵洞的承载力不足。

我国JTG D60—2015公路桥涵设计通用规范中，涵洞土压力采用土柱法计算，竖向土压力qv=γH，水平土压力Hq=tan(45°-φ/2)×γH。

高填方涵洞地基处理探讨

高填方涵洞地基处理探讨摘要：高填方涵洞上填土荷载较大，过大的填土压力通常会引起涵洞基础沉降量过大，导致涵顶开裂，影响结构的安全和正常使用。

为了获得涵洞地基处理的合理方法，本文采取换填天然地基土的方式，模拟不同换填宽度和深度对高填方涵洞基础沉降量和地基承载力的影响，以便获得指导工程设计的理论依据。

关键词：高填方涵洞；涵顶土压力；地基沉降；地基承载力1.1 工程介绍涵洞位于屯留县某城际连接线上，设计跨径为2-4x5m，顶板厚1m，立墙厚度均为0.9m，承台高1.5m，涵顶填土为16m，为高填方箱涵。

1.2 几何模型简化和材料参数的选取（1）几何模型简化为了突出研究重点，几何模型进行了如下简化：①不考虑车辆荷载引起的竖向土压力，仅计算填土引起的竖向土压力。

②对于高填方涵洞可简化为平面应变问题。

③利用施工阶段来模拟土体的分层回填过程。

有限元计算模型如图1所示。

图1 有限元计算模型利用平面应变单元来模拟地基土、回填土及涵洞洞口外侧已完成的路基填土，采用梁单元来模拟箱涵立墙及基础。

（2）材料参数选取结合工程场地土工试验结果选取数值模拟所采用的计算参数如表1所示。

表1数值模拟所采用的计算参数材料名称下层粉质粘土中层粉质粘土上层粉质粘土天然砂砾涵顶上方填土混凝土弹性模量（KN/m2）100000 60000 45000 120000 100000 30000000泊松比 0.28 0.3 0.3 0.2 0.25 0.2容重（KN/m3）20.6 20.3 20.1 19.2 17.5 25粘聚力（KN/m2）15 15 15 0 10 -摩擦角（度） 30 30 30 35 23 -1.3 涵洞地基沉降计算（1）地基处理宽度对沉降的影响为了研究涵洞地基处理宽度对涵洞地基沉降的影响，本文采取换填天然地基土的方式来进行地基处理，换填后的地基土刚度E=10MPa其余土体及结构参数同表1，换填宽度B分别按照0m（即天然地基，不处理），8m，13m和18m来控制。

高填方涵洞地基承载力分析

高填方涵洞地基承载力分析梁鹏【摘要】在工程实践中,特别是在高填方情况下,为了使地基承载力满足设计要求,往往需要投入大量的人力和物力进行涵洞基底的地基处理,这种做法是不经济的.高路堤下的涵洞,填土相当于使涵洞基础具有埋深效应,可以显著提高地基承载力,深刻认识埋深效应有助于指导高填方涵洞的地基承载力的确定.如果对地基承载力修正认识不足,过分强调修正效果,会导致结构物因地基承载力不足,基底沉降和不均匀沉降过大,甚至引起结构物或路面开裂,影响道路的正常使用.因此,合理确定高填方路堤土压力分布状态、准确对地基承载力进行修正,成为高填路堤下构筑物设计和施工中的突出问题.【期刊名称】《四川建筑》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】2页(P89-90)【关键词】涵洞;地基;承载力【作者】梁鹏【作者单位】重庆市交通规划勘察设计院,重庆401121【正文语种】中文【中图分类】U449.1我国软土地基承载力的理论研究具有数十年的历史，对软土的基本工程性质进行了大量的试验，对我国分布的软土的物理力学性质有了基本了解。

为了系统阐述软土的特性及微观机理，我国著名学者高国瑞教授以电化学、胶体化学理论为基础，系统研究了软土的物质成分及微观结构，并分析了它们对软土工程的影响程度。

沈珠江院士从宏观角度对软土特性尤其是强度特性进行了系统研究，以大量的试验资料为依据，全面探讨了软土在不同应力条件下的应力应变关系及其表现出的强度特性，这些研究成果开创了软土工程的新局面[2-3]。

1992 年，赵燕明结合土层经建筑荷载压密后其强度参数有所提高的实际，假定饱和土地基由于其土中孔隙完全被水充满，当其渗透系数和排水条件给定以后，通过固结理论计算地基在某一阶段后的沉降量，进一步计算出基础以下一定深度内土的密度的改变量。

通过建立地基土的密度改变量与它的强度参数改变量之间的关系，在固结理论的基础上，建立起地基在发生了一定的均匀沉降后的承载力修正值的计算公式。

高填方涵洞关键问题探讨

高填方涵洞关键问题探讨摘要：在山区公路设计过程中，受平纵指标及填挖平衡的限制，高填方工程是无法避免的，为了满足路基横向排水或被交道路交通要求，需要设置涵洞。

高填方涵洞由于上覆土层厚度大，垂直土压力大，巨大的压力容易使混凝土开裂破坏。

上覆土层厚度大，对地基承载力的要求也高，而且容易发生不均匀沉降，导致涵内积水甚至裂缝，严重影响了涵洞的正常使用。

由此可见，在设计高填方涵洞时，如何确定高填方土压力分布状态，有效地减小涵洞上的垂直土压力，提高地基承载力及涵洞基础设计是首要解决的问题。

关键词：高填方涵洞减载承载力基础设计1、高填方涵洞的定义及特点我国的公路桥涵设计规范，对于高填方涵洞并没有明确定义。

而根据我国路基设计规范，把填方高度超过20m的填方路基定为高路堤，故在高路基底部修建的涵洞也就是高填方涵洞。

高填方涵洞具有土压力较大，对地基沉降要求高，工程造价高以及出现问题后，加固维修难度大的特点。

2、合理确定高填方土压力分布状态目前在涵洞设计中存在两个误区。

一方面，如果在涵洞设计过程中过于保守，采用过大的安全系数，那么为了使地基承载力满足设计要求，往往需要投入大量的人力和物力进行涵洞地基的处理，同时造成涵洞顶部填土压力更加集中，这种做法是不经济的，也是不合理的。

另一方面，如果对涵顶“土拱效应”认识不足，没有考虑到高填方涵洞拱顶的土压力集中现象，得出较小的土压力，从而导致结构物因强度不够而开裂，或因地基承载力不能满足实际受荷要求，而导致基底沉降和不均匀沉降过大，造成涵洞结构物顶部拉裂或路面开裂，有些涵洞还可能出现中部沉降值较大，造成涵洞内积水甚至基础开裂的情况，严重影响涵洞的正常使用。

因此，合理确定高填方土压力分布状态成为高填方涵洞设计和施工中的首要问题。

在实际工程设计中，需根据地基条件不同，选择不同的竖向土压力计算方法。

当涵洞周围为非软土的稳定地基时，涵顶填土与涵台外填土的沉降差很小。

由沉降差引起的附加剪应力很小，可以忽略，此时若填土高度较低，可采用土柱法计算。

浅析现代公路工程施工中的高填方涵洞措施

浅析现代公路工程施工中的高填方涵洞措施摘要：由于高填方涵洞所受荷载大。

涉及到的受力因素多，复杂多变，因此在设计时很难准确确定涵洞土压力的大小，所以，高填方公路涵洞在应用中常常会出现开裂、错位等一系列病害，如何采取措施能减小涵洞上所受的土压力显得意义重大。

本文结合公路工程实例，对施工中的高填方涵洞措施进行论述。

关键词：公路；高填方涵洞；施工措施前言随着国民经济的快速发展，现代高等级公路越来越多，必然会遇到更多的高填方涵洞。

然而公路高填方涵洞施工中，在涵顶铺设柔性材料能够有效降低涵顶所受垂直土压力，改善结构受力状态，减小结构尺寸，减小工程量。

一、涵洞减荷的试验1. 1 减荷原理在高填方涵洞顶部铺设具有一定压缩性质的材料来减小正沉降差，并产生负沉降差，使外土柱对内土柱产生向上的附加摩擦力，从而使外土柱和涵洞共同承担涵顶的土柱压力，达到减小作用于涵顶土柱压力的目的。

1. 2 试验概况由于涵洞基础位于岩石地基上，在某一盖板涵洞顶部净跨范围内铺设30cm 厚聚苯乙烯泡沫板(EPS)，涵顶最大填土高度为15.3m，主要测试涵顶垂直土压力。

涵洞结构尺寸、EPS板铺设及测试仪器埋设情况如图1 所示。

图1 涵洞结构尺寸、EPS板铺设及测试仪器埋设(单位:cm)1. 3 EPS板应力-应变关系所选EPS板密度为24kg/m3，应力-应变关系曲线如图2所示: EPS板变形分为弹性、塑性和硬化3个阶段。

当应变小于5%时，EPS板处于弹性阶段，之后进入塑性屈服; 应变达到70% 后EPS板进入硬化阶段。

并将应变为10%时的应力定义为EPS板的抗压强度，EPS板的这种压缩特性使其成为理想的减荷材料。

图2 EPS板应力-应变曲线1. 4 涵顶垂直土压力分析涵顶垂直土压力-填土高度曲线如图3所示。

图3表明，采取减荷措施且涵顶填土高度＜4.0m时，涵顶受到的土压力大于土柱压力γH，此时的减荷效果并不明显;当填土高度超过4.0m后，涵顶受到的垂直土压力开始小于γH，且土压力值随填土高度的增加而缓慢增加，EPS 板开始发挥减荷效果，最终涵顶土压力为土柱压力的0.28～0.47 倍。

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第43卷第29期山西建筑V〇L 43 No. 292 0 17 年 10 月 SHANXI ARCHITECTURE Oct. 2017 . 167 .文章编号：1009-6825 (2017)29-0167-03高填方涵洞土压力研究现状探析路云(太原市市政工程设计研究院，山西太原〇3〇〇〇1)摘要:高填方涵洞土压力计算没有明确方法，对国内外现状高填方涵洞土压力的计算方法进行了概述和评价分析，并指出在现阶段研究结果上的未来高填方涵洞研究方向，对高填方涵洞的研究、设计有一定的参考价值。

关键词：高填方，涵洞，土压力，计算，设计中图分类号:U452 文献标识码:A1概述20世纪90年代以来，高等级道路在山区中的应用越来越多, 为满足道路线形标准和地形条件的限制，高填方路基及高填方涵洞已变得较为常见。

在我国《公路桥涵设计手册》和《公路涵洞设计细则》中仅给出了暗涵的定义，并明确高填方涵洞的定义。

因高填方涵洞土压力缺乏合理的计算方法指导，使得在设计过程中出现以下两种情况：1) 参照暗涵或者隧道土压力计算方法,使得结构尺寸过于守，地基承载力过高，工程造价偏高。

2) 过分的依赖经验，强调拱效应，使得结构尺寸偏小,从而发不同程度的裂缝，不安全因素较大。

高填方涵洞土压力的优化研究对于保证结构安全、减小结构准确定下来，就要通过试验进行验证。

其二,对灌浆材料和各种机械设备都要做好准备，为灌浆加固施工创造良好的基础条件。

其三,对灌浆施工的各项管理工作予以高度重视。

包括管理人员、专业技术人员以及施工人员都要能够认真履行职责。

管理人员要深人到现场进行组织管理，对于灌浆施工的质量和进度都要掌握,做好各项控制工作。

行过滤[4]。

其六，灌浆施工中，所采用的是纯压式的灌浆技术，按照设计深度把握灌浆的量。

在对孔口进行封闭的时候，要由上而下地进行，浆液填满基础后，灌浆作业停止。

其七，进人到封孔环节，在灌浆施工结束,浆液凝固之后，就可以封孔了。

24 h后要检查孔口的质量，发现浆液凝结之后基础没有被填满，就要进行补浆施工。

3.2 灌浆施工中所采用的工艺技术其一,灌浆施工中要严格遵循流程。

在对西秦岭特长隧道采用灌浆加固手工法对基础加固，需要严格按照流程进行，即对需要加固的基础在指定的位置钻孔、将灌浆管安放好之后,堵住孔口，对灌浆液进行搅拌，进行过滤后备用，将钻孔清理干净之后进行灌浆施工，浆液凝结后做好封孔处理工作。

其二，在灌浆施工中所采用的工艺技术，就是对隧道的墩台进行加工，各个环节的施工工艺都要合理控制。

其三，进人到成孔环节，钻孔中所选用的钻头为直径89 m m 为宜，当钻进粘性土层中之后，要对孔壁使用导管护住。

在取砂成孔的时候，可以用捞砂筒完成,将钻孔钻到粘性土中为止。

其四，灌浆管安放好之后,就要及时地堵住孔口。

为了避免有泥沙进人到灌浆管中，还要使用软橡皮包裹好灌浆管的外壁，可以起到一定的保护作用。

其五，对搅拌浆进行过滤。

将水倒人到搅拌桨筒中，水量要适当。

之后使用搅拌机进行搅拌，将水泥加人到水中，达到预定量之后停止加人，要持续性地搅拌5 mm，直到浆液均匀混合，进4结语在西秦岭特长隧道的施工中出现了常见的施工现象，采用灌浆法加固处理可以获得良好的效果。

在具体的施工操作中，是根据工程所在区域特点以及施工的实际需要采用灌浆法进行加固，为了降低加固成本，对施工的流程进行了设计，科学地配置灌浆材料，对于灌浆的设计以及所实施的工艺技术标准都予以明确，使得加固处理效果良好，且提升了隧道基础的承载力。

参考文献：[1]李翰庭.浅析灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].企业技术开发,2014(12) :67-68.[2] 杨贊娴.探讨灌浆法在公路桥梁隧道工程施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2014(10) :144.[3]卢江.灌浆法在公路桥梁隧道施工中的应用[J].交通建设与管理,2014(14) :60-61,67.[4]郭鲁.公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J].交通建设与管理,2014(12) :112-114.Application of grouting method in highway bridge and tunnel constructionHe Xiaobo(Shanxi Yuncheng Luqiao Co. ,Ltd,Yuncheng044000, China)Abstract ：The application of grouting method in highway bridge tunnel construction is studied,a detailed description of the grouting reinforcement principle and reinforcement design of the status quo,followed by the investigation of West Qinling Mountains tunnel grouting application, put forward the construction of the corresponding strategies；finally clarify：when the tunnel cracks or masonry off there,grouting method can play a very good reinforcement effect.Key words：highway bridge,tunnel construction,grouting method,application收稿日期:2017-08-08作者简介:路云（1985-)，女，硕士，工程师•168•第43卷第29期2 0 17年10月山西建筑尺寸、地基处理、减少造价等具有显著社会效益。

本文对国内外现状高填方涵洞土压力的计算方法进行了概述和评价分析,并指出在现阶段研究结果上的未来高填方涵洞研究方向，对高填方涵洞的研究、设计有一定的参考价值。

2高填方涵洞土压力的国内外研究现状在国际上由于各国地形地势条件、环境环保理念、经济技术发展水平的不同，每个国家对高填方涵洞研究的广度、深度以及重点也有所不同。

重视环保的欧美发达国家，遵循尽量减少破坏天然山体出现高填深挖的设计理念，有关高填方涵洞方面的研究并不多。

结合国内外的研究现状关于高填方涵洞土压力的计算方法可概括为6大类。

分别如下。

2.1 马斯顿的散体极限平衡法1913年，美国学者M aston在散体极限平衡理论基础上提出了涵洞土压力计算公式，回填土在自重作用下产生沉降,逐步密实，假定涵洞顶内土柱与涵洞侧土柱之间存在着滑动面,此滑动面引发内外土柱间的相对移动在滑动面上产生对应的摩擦力，使涵洞顶产生相应的附加荷载f。

涵洞与填土的刚度比决定了附加荷载的大小与方向。

当结构刚度较大时，涵洞顶的土压力等于涵洞顶土柱与附加荷载f之和;反之，附加荷载与土柱重力反向，涵洞顶的土压力等于涵洞顶土柱减去附加荷载f。

2.2 土柱法土柱法的假设条件为：土体的极限应力状态不受涵管的干扰，把问题简化为静力平衡问题。

假设涵管顶部埋深为^则涵顶处垂直应力为：水平应力〜为：.y Z(1 - sirup)根据上式可知涵管顶部的垂直压力与内摩擦角无关，仅为涵管顶部的土体重量。

土柱法计算比较简便，自20世纪50年代以来被我国公路部门所采用。

2.3 “卸荷拱”以普氏卸荷拱理论为基础提出的“卸荷拱”法,是根据普氏卸载拱理论以及涵顶填料的性质提出的。

涵管埋置深度较深时，填土不会被由沉降引起的滑动面所贯穿。

滑动面在一定的高度范围内形成一个封闭区域。

其中在封闭区域上方形成了自然卸载拱,作用在涵顶上的土压力等于破坏区内的土体重量。

因此作用于涵顶上的垂直土压力远小于涵顶土柱的重量，其值为卸载拱下的相应土重。

2.4 土压力集中系数法维诺格拉多夫提出涵洞垂直土压力可采用集中系数法进行计算。

其公式为：〇■,=Kv yH〇其中，土压力集中系数&是土压力集中系数法的关键，其值是根据前苏联已建成使用工程反算出的。

此方法形式简单，目前市政、水利、电力等设计部门均有所采用。

2.5 以弹性理论作为基础的土压力计算理论该理论假设涵管顶部填土为半无限弹性体，涵管为条形基础。

采用分层求和法求解出基础沉降，先算出每层的沉降变形，并按照应力与变形的线性关系反算出附加土压力，累计附加土压力值与涵顶土柱重量之和即为涵顶垂直土压力。

该理论的前提条件是填土、地基及涵管的变形;基础理论为胡克定律。

基于此原理，顾安全简化了计算，用基础沉降公式推导出涵管顶部附加的垂直土压力，进一步求出涵管顶部垂直土压力值〇■…，公式如下所示：2H)h EM i ~^2)Eh1o若以垂直土压力系数表示，则:K=(1+j p h Eocb(1-fi2)Eh1O其中A为涵洞高度,m;//为涵洞顶部填土高度，m;6为涵洞的宽度,m;M为填土的泊松比;为外形影响系数;为管道两侧填土的变形模量;£为涵洞顶部填土的变形模量;％为与基地形状及结构长宽比有关的系数。

2.6 非线性的土压力计算方法杨锡武通过大量的试验研究，归纳总结出高填方涵洞土压力的变化规律和拱效应值，运用数值回归分析技术,归纳总结出非线性土压力计算公式，公式如下所示：=专7『。

其中,均为回归系数;杨锡武给出了 3种边界条件下的回归系数如下所示：当狭窄沟谷沟心设涵时：〇-… =2. 764 3y f f5022(H»l S m,R2 =0. 903 7)〇当宽坦沟谷沟心设涵时：〇-… =3.619 3y f f-4166(H»l S m,R2 =0. 994 5)〇当狭窄沟谷坡脚设涵时：〇-… =2. 835 6y f f499s(H»l S m,R2 =0. 969 8)〇其中,7为填土容重,kN/m3;为管顶填土高度，m。

3结语在考虑涵洞与回填土刚度的情况下，马斯顿的散体极限平衡法，涵顶的垂直土压力计算值远大于其承受的实际土压力值；土柱法涵洞顶部的垂直土压力值^与回填高度成正比，计算的涵顶垂直土压力也大于实际承受的土压力；卸荷拱法由于其形成条件不易满足，大多数情况用不上，只有沟埋式或顶管法施工的涵洞可以考虑采用，竖向压力最小；土压力集中系数法这种计算结果与实际土压力值的差值无法确定，从而无法解答出上埋式涵洞顶部垂直土压力值的真实情况；从变形条件出发，以弹性理论解为基础的土压力计算法，此方法中的参数值:土体的内摩擦角、粘聚力、变形模量等这些土工参数不易测准和取得，使得假设条件与实际情况差异较大。