高填方大跨径钢波纹管涵洞通道力学性能研究

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1、第4O卷，第4期公路工程Vo1．40，No．42015年8月HighwayEngineeringAug．，2015高填方大跨径钢波纹管涵洞通道力学性能研究刘鹏(湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008)[摘要】钢波纹管涵洞通道以其优越的受力性能，其应用越来越广泛，但国内对其力学性能的研究较少，设计无规范可依，存在一定的盲目性。为研究其力学性能，以l一5m高填方钢波纹管通道为工程依托，进行了现场力学性能测试。结果表明：结构具有明显柔性特征，填土越高，土拱效应越明显，且结构的轴向波峰波谷和环向都成拉压交替变化规律。[关键词】钢波纹管；大跨径；高填

2、方；力学性能[中图分类号]U449．831【文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2015)04—0215—05StudyonMechanicalPropertyofHigh-backfillAndLong·spanCorrugatedSteelPipes．LIUPeng(HunanProvincialCommunicationsSurvey&DesignInstitute，Changsha，Hunan410008，China)[Abstract]Thecorrugatedsteelpipesorchannelshasaadvancedme

3、chanicalperformance，andarebecomingmoreandmoreextensive，however，thestudyonmechanicalperformanceinchinaislack．Thereisnocodeinthedesignofcorrugatedsteelculvertinchina，therefore，thereisblindnessforengi—neeringdesign．Inordertoresearchitsmechanicalperformance，Accordingtothedataofahi

4、gh—backfillandlong-span(5m)corrugatedsteelchannels：thisstructureisflexiblestructure；Themorefillingheight，thesoilarchingefectisbecomesmoreobvious．Thestressofpeakandcrestinaxialdirectionandcircum·ferentialdirectionisalternativevariationoftensileandcompressive．[Keywords]corrugate

5、dsteelpipes；long-span；high-backfill；mechanicalproperty计时无规范可依，通过对国内现役钢波纹管涵洞的1概述调研，发现国内部分设计存在一定盲目性。针对涵洞通道是公路工程的重要组成部分，约占公上述问题，李晓勇等针对工程现场采用的反开槽路桥涵总数的40％左右⋯。近年来，钢波纹管涵洞回填法施工，通过有限元建模分析了不同边界条件以其强度高、耐久性好、受力性能好、抗变形性能强、对建模结果的影响，得出基础固结、两侧边界约束水施工简便、工期短、美观等显著优势，彻底解决了因平方向位移最接近实际情况的结论熊山铭、冯忠

6、地基基础不均匀沉降、填方高等导致涵洞通道开裂居通过数值模拟分析管涵的力学性能和荷载特破坏问题，在国内公路工程中的应用越来越广性，得出：管径大于2m的高填方钢波纹管涵能降低泛。以湖南为例，已成功在大浏、炎汝、洞新、龙永、管顶土压力集中的现象。并将其结果与室内模拟实张桑、武靖等高速公路中应用。验和现场试验进行对比分析，提出了适用的钢波纹钢波纹管涵通道是一种典型的空间薄壳柔性结管涵的设计方法以及供实际工程借鉴参考的波纹设构，波纹使其具有良好的受力性能(轴向和径向同计参数，避免了钢波纹管涵洞单一波纹尺寸用于任时承载)和补偿横向位移特征，能充分发挥钢材何公路

7、工程的技术缺限。强度高、变形大的优点。然而国内技术尚不成熟，设本文以湖南省某高速公路1—5．0m高填方钢[收稿日期]2015—06—20【基金项目]湖南省交通科技项目(201124)【作者简介]刘鹏(1983一)，男，湖南望城人，lT程师，主要从事公路、市政T程设计研究T作。216公路工程40卷波纹通道为工程依托，通过现场试验对其受力性能件在关键截面的布置分A、B、C、D四个断面，两两进行研究，可为类似工程的设计与施工提供参考。分别布置在波峰和波谷位置，每个断面布置l2个测点，如图3所示。变形测点与土压力盒的测点在关2依托工程概述键截面上均布置为l

8、2个，且所有测点编号均从管顶本研究依托工程为1—5．0m钢波纹管人行通测点开始，逆时针依次编号，如图4、图5所示。道，通道