刘凯 向先超 范志强 宋伯石

摘 要：为求得符合实际情况的上埋式涵洞涵预面竖向土压力及涵顶填土内竖向土压力分布的变化规律，基于马斯顿理论，改进其分析模型，提出了新的计算方法。利用FLAC3D建立涵洞的数值分析模型，分析公式推导中的部分参数，推导出最终的计算公式。通过数值模拟、公式计算和与前人研究的成果对比可得出：上埋式涵洞涵顶面以及距离涵顶面不同高度处的层面上，其竖向土压力呈现中间大两侧小、土压力集中的曲线分布，且填土高度越高、越靠近涵顶面的竖向土压力集中效应就越明显，涵顶点与两侧竖向土压力差值也越大。推导出的计算公式能较为准确地计算出涵顶土体中各点的竖向土压力大小，并体现出竖向土压力分布随着距离涵顶面高度变化的规律。

关键词：涵洞：土压力计算；FLAC3D；竖向土压力；马斯顿理论

中图分类号：TV222.2；U449

文献标志码：A

doi： 10.3969/j.issn.1000-1379.2018.06.024

涵洞是指修筑于地面之下用于输油气水或供交通使用的建筑物，在公路、铁路、水利、市政等工程中广泛应用。根据埋设方式不同，涵洞可分为沟埋式、上埋式和隧洞式3种形式。不同埋设方式的涵洞，由于受力特征各不相同，因此涵顶填土压力的计算方法存在差别。在此，笔者着重研究上埋式涵洞涵顶填土的受力特点，并对其竖向土压力的计算方法进行研究。

以往上埋式涵洞土压力计算方法中应用较广的是散体极限平衡法，该方法的主要依据是Marston理论[1]，即假……