张常光，吴 凯，李宗辉，关港辉

(1. 长安大学 建筑工程学院，陕西 西安 710061；2. 成都理工大学 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室，四川 成都 610059)

0 引 言

上埋式涵洞作为涵洞的两大主要类型之一，在交通、水利、油气输送等工程中得到了广泛应用。竖向土压力是上埋式涵洞设计所依据的主要荷载，合理确定竖向土压力对保障涵洞结构安全性和经济性具有重要意义。以往上埋式涵洞竖向土压力研究主要针对的是饱和土[1-8]，采用Mohr-Coulomb强度准则[1-7]，只有少数考虑了中间主应力[8]。然而，工程实践中遇到的土体大多处于非饱和状态(地下水位之上)[9]，应考虑土体非饱和特性即基质吸力对上埋式涵洞竖向土压力的影响。

有关非饱和土浅埋结构竖向土压力的研究鲜有报道，蔺港等[10]基于Fredlund双应力状态变量抗剪强度公式，推导了非饱和土Trapdoor问题的松动土压力解答；Alzabeebee[11]通过有限元模拟比较了饱和土与非饱和土回填时地下涵管的性态差异，指出考虑填土的非饱和特性能实现更可靠的结构设计；Fang等[12]基于Bishop有效应力抗剪强度公式，获得了非饱和土浅埋隧道竖向土压力的隐式积分公式。上述非饱和土竖向土压力分析均依据Mohr-Coulomb强度准则，没有考虑中间主应力对非饱和土强度的提高作用。同时，非饱和土强度的真三轴试验表明[13-17]：非饱和土强度的中间主应力效应显著，不考虑中间主应力将明显低估非饱和土的真实强度。应考虑基质吸力与中间主应力的共同影响，获得符合土体实际工程特性的上埋式涵洞竖向土压力解答。……