马　强，朱　健，邢文文，胡　兴

具有硬壳层的涵洞地基极限承载力分析

马强，朱健，邢文文，胡兴

(湖北工业大学 土木工程与建筑学院，湖北 武汉 430068)

摘要：依据涵洞两侧填土荷载的特点，基于极限平衡理论，在迈耶霍夫-汉纳极限承载力公式基础上，推导了用于计算具有硬壳层的涵洞地基极限承载力的计算公式.将汉森加权平均法、应力扩散角法、本文提出的改进公式法和有限元法的计算结果进行对比分析，研究了路堤填土高度、硬壳层厚度、硬壳层与下卧软土层的黏聚力比和内摩擦角比对极限承载力的影响，并将工程实例结果与4种理论计算方法的计算结果进行对比.结果表明：随着路堤填土高度和硬壳层厚度的增加，改进公式法和有限元法计算的地基承载力结果最为接近；黏聚力比和内摩擦角比的变化对改进公式法和有限元法的计算结果影响较为一致；改进公式法的计算结果比汉森加权法和扩散应力角法更加接近工程实例.

关键词：硬壳层；涵洞；地基；极限承载力；数值模拟

0引言

在软土地区，地基上部通常会覆盖一层强度比下卧软土层大得多的硬壳层.高速公路涵洞建设中，若能充分利用硬壳层，可以简化设计并降低工程成本。现有关于涵洞地基承载力的研究主要针对均质或人工地基展开[1-2]，这些研究未能考虑硬壳层的作用。而关于硬壳层承载力的研究又未能考虑涵洞两侧填土的旁压荷载作用[3-4].现行TJG D63—2007《公路桥涵……