高填方大直径钢波纹管涵变形机制与控制技术研究

目的 研究高填方大直径钢波纹管涵变形机制与控制技术，解决其结构变形过大的问题。方法 基于管道压缩变形公式，提出在管涵两侧一定范围内填筑水泥土材料的新技术；通过室内试验确定水泥土材料中最优水泥质量分数，再基于数值模拟和现场试验分析采用新技术施工的管涵结构的受力及变形特征及其上部竖向土压力分布规律，确定最优管侧填筑范围。结果 新填筑技术能充分利用水泥土的刚度限制管涵的变形，当管涵两侧2/3管径范围内采用水泥质量分数为8%水泥土回填时，管涵的最大竖向及水平变形分别减少了35.1%和55.0%,结构最大应力也由管顶处转移至管涵上部45°附近，受力更为合理。结论 新填筑技术使管涵更好地与周围土体逐步变形协调，产生荷载重分布形成土拱效应，将管顶土压力由管中心向管边缘处转移，有效减小了钢波纹管涵结构变形和应力集中。