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高填方涵洞关键问题探讨摘要：在山区公路设计过程中，受平纵指标及填挖平衡的限制，高填方工程是无法避免的，为了满足路基横向排水或被交道路交通要求，需要设置涵洞。
高填方涵洞由于上覆土层厚度大，垂直土压力大，巨大的压力容易使混凝土开裂破坏。
上覆土层厚度大，对地基承载力的要求也高，而且容易发生不均匀沉降，导致涵内积水甚至裂缝，严重影响了涵洞的正常使用。
由此可见，在设计高填方涵洞时，如何确定高填方土压力分布状态，有效地减小涵洞上的垂直土压力，提高地基承载力及涵洞基础设计是首要解决的问题。
关键词：高填方涵洞减载承载力基础设计1、高填方涵洞的定义及特点我国的公路桥涵设计规范，对于高填方涵洞并没有明确定义。
而根据我国路基设计规范，把填方高度超过20m的填方路基定为高路堤，故在高路基底部修建的涵洞也就是高填方涵洞。
高填方涵洞具有土压力较大，对地基沉降要求高，工程造价高以及出现问题后，加固维修难度大的特点。
2、合理确定高填方土压力分布状态目前在涵洞设计中存在两个误区。
一方面，如果在涵洞设计过程中过于保守，采用过大的安全系数，那么为了使地基承载力满足设计要求，往往需要投入大量的人力和物力进行涵洞地基的处理，同时造成涵洞顶部填土压力更加集中，这种做法是不经济的，也是不合理的。
另一方面，如果对涵顶“土拱效应”认识不足，没有考虑到高填方涵洞拱顶的土压力集中现象，得出较小的土压力，从而导致结构物因强度不够而开裂，或因地基承载力不能满足实际受荷要求，而导致基底沉降和不均匀沉降过大，造成涵洞结构物顶部拉裂或路面开裂，有些涵洞还可能出现中部沉降值较大，造成涵洞内积水甚至基础开裂的情况，严重影响涵洞的正常使用。
因此，合理确定高填方土压力分布状态成为高填方涵洞设计和施工中的首要问题。
在实际工程设计中，需根据地基条件不同，选择不同的竖向土压力计算方法。
当涵洞周围为非软土的稳定地基时，涵顶填土与涵台外填土的沉降差很小。
由沉降差引起的附加剪应力很小，可以忽略，此时若填土高度较低，可采用土柱法计算。
浅谈高填方涵洞施工技术摘要：本文主要对冲沟地形条件下高填方涵洞土压力计算，地基承载力验算与地基处理，减荷措施等进行了探讨。
关键词：涵洞；减荷；地基处理高填方涵洞是山区公路建设中经常遇到的工程,特别是在高等级公路建设中,由于线型要求高,深挖高填更是不可避免。
以贵州惠罗公路为例,路线全60km,全线共设126道涵洞,填土高度超过20.0m的占到1/3以上,最大填土高度达到45.6m。
从大量的工程实践看,超过20.0m的高填方路基,一般均是跨越冲沟而设。
本文针对冲沟地形条件下涵洞土压力计算,地基承载力验算,减荷措施等进行讨论。
1、涵洞垂直土压力计算高填方涵洞结构设计的控制荷载即垂直土压力。
垂直土压力计算,国内外采用的公式较多,计算结果偏差较大,而且计算过程较为复杂。
利用有限元分析时,参数选取的合理与准确程度,将对计算结果产生较大影响。
公路桥涵设计规范规定涵洞上垂直土压力按面内土柱重量计算,即σ=γH。
但此公式显然不能正确反映具体工况下涵洞的真实土压力。
因此,人们希望有一个简便的计算方法,同时能够考虑不同工况下涵洞土压力的影响因素。
影响涵洞土压力的因素很多,但各种因素的变化最终都将引起管顶平面内土柱与平面外土柱间的沉降差δ。
各种土压力计算公式的推导,实质上归结为对土柱沉降的分析与研究。
若以土压力集中系数表示,不同的计算公式最终可简化为: σ=KZγH,式中:δ——土体应力;KZ——土应力集中系数;γ——填土容重;H——填土高度。
当管顶面内土柱沉降大于面外土柱沉降(δ<0)时,将产生土拱作用,涵洞实际承受的垂直土压力将小于土柱重量,此时KZ<1;反之(δ>0),则产生应力集中,KZ>1;当面内外土柱沉降相等(δ=0)时,则KZ=1。
为此,在涵洞设计时,首先应根据场地地形条件,地基的地质条件,地基处理方法,结构物本身特性及填土土质和施工工艺等综合因素,定性确定涵洞平面内与平面外土柱间的沉降差δ的正负,从而判断土压力集中系数KZ>1,KZ<1或KZ=1。
Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．４，２０２０浅谈高填方涵洞处理方法张志武，齐 帅（郑州市交通规划勘察设计研究院，河南郑州４５００００）摘 要：随着时代的快速发展，我国高速公路建筑的发展日益渐增。
同时我国各个地方的地理位置各不相同，而山区高速公路中高填方涵洞存在着部分漏洞。
对高填方涵洞的处理方案进行探讨，找出最为有效的处理方案，彻底解决高速公路中高填方涵洞所出现的问题，从而保证高速公路的使用。
关键词：高填方涵洞；减载方法；地基处理ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０２０．０４．０５０ 引言我国各个地区的地理位置存在着较大差异，高山、丘陵等占据着我国大部分位置。
为保证高速公路的使用及寿命，应改变传统的施工方案，降低施工成本，提高施工效率及施工质量。
为满足排水要求，必须在这些地方修筑高填方涵洞，这是山区公路高填方涵洞较多的一个重要原因，因此高填方涵洞在高速公路的发展及质量中扮演着重要角色，相关施工人员要在施工之前全面了解施工场地的地质情况，并按照相关标准及规章制度进行高填方涵洞修建工作。
在进行高速公路高填方涵洞施工时，相关施工人员应保证规范操作，因山体地质的复杂，如果基础工作存在问题，高填方涵洞的整体就会受到严重的影响。
高填方涵洞存在的问题１）施工完成高填方涵洞的承受能力达不到严格的标准、高填方涵洞与预计尺寸存在着较大差异、施工场地因素等问题会直接影响高填方涵洞的整体质量，针对于此类现象的发生，通常相关施工人员在施工中会选择“土柱法”。
虽然使用“土柱法”能够有效地解决高填方涵洞地基承受不足的现象，但是会非常浪费施工资金及施工材料。
因此，为降低施工成本，提高质量及经济收益，会运用分离式地基。
分离式地基的优点主要能够及时地解决高填方涵洞建造工作当中压力不均匀的现象，但分离式地基的缺点是长时间使用会导致自身整体结构发生变化，高填方涵洞的整体质量受到严重的影响。
由此可见，高填方涵洞建设过程当中使用分离式地基的方法不建议采用。
高填方涵洞设计关键技术分析摘要：在当前的公路工程建设过程中，涵洞工程较为常见。
而高填方涵洞不同于一般的结构物，由于涵土间共同作用，其受力机理较为复杂，从该类型涵洞特点出发，探讨了高填方涵洞设计及施工几个关键性技术问题，重点分析了高填方涵洞设计要点与关键施工技术，最后提出了新材料在高填方涵洞设计中的具体应用。
关键词：高填方涵洞；设计要点；关键技术\前言高填方涵洞尤其是位于软土地区的涵洞是涵洞设计难点，由于涵洞结构与填土之间复杂共同作用，涵洞土压力与涵洞结构构型以及地基方案相互影响，同时也影响涵洞结构本身的受力。
如不能重视土压力计算或采用合理的地基方案，往往造成涵洞截面及配筋过大，施工困难，或引发各种涵洞病害。
因此，如何合理设计进行涵洞设计，成为公路工程设计人员需重点关注的课题。
1 高填方涵洞特征概述高填方涵洞填土较高，洞顶承受较大的压力荷载，国内外对高填涵洞的研究已有较为丰富的成果。
高填方刚性涵洞在高速公路建设中的应用非常广泛，尤其是在西北，西南地区，高填方刚性涵洞尤为普遍。
主要有以下特点：地形条件变化大，涵洞顶填土高度大；结构承受荷载大，受力复杂，在我国西部地区的高填方涵洞的填土高度一般会达到20m ～30m，同时涵洞本身结构形式不同，使得涵洞结构受力更为复杂。
对地基承载力和沉降控制要求高，由于涵洞结构与土体之间的刚度差异，尤其是上埋式涵洞，涵洞顶会产生较大的土压力集中。
高填方涵洞常见病害主要表现在：地基承载力不够；地基处理不当；地基沉降和不均匀沉降；洞顶土压力计算偏小；其他施工质量缺陷。
2 高填方涵洞的具体设计2.1 采取科学的计算分析方法目前，涵洞竖向土压力的计算有三种计算方法：1）“等沉面”理论；2）“卸载拱”理论；3）“土柱”法。
其中“等沉面”理论应用比较广泛，计算结果得到的土压力最大，比较适用于新填土上埋式涵洞。
“卸载拱”理论，只适用于沟埋式涵洞或者顶管法施工的涵洞，所计算的竖向土压最小。
高填土和软土地基中的涵洞设计问题的处理摘要：涵洞是道路工程中的重要组成部分，合理的设计对于提高工程质量而言有重要的意义。
在现阶段的道路建设中，易遇到高填土和软土地基，地质条件特殊，对涵洞设计水平提出较高的要求。
鉴于此，考虑高填土和软土地基的特殊性，重点分析在此类地质条件下的涵洞设计问题，探寻相应的解决对策，包含涵洞形式的选择、现场地基的加固处理等，以提高涵洞设计水平，促进工程建设工作的有效开展。
关键词：高填土；软土地基；涵洞设计1涵洞设计中的问题分析1.1涵洞位置的选择在目前的设计方案中，一般都是在峡谷中部地区进行山间涵洞的选址，而这一地区又是软弱地区，给工程施工造成了较大的困难，并对以后的工程应用造成了很大的安全隐患。
由于山谷中部为黄土所覆盖，因此，尽管在表层有2～3米厚的泥岩层，但在下部则以淤泥、砾石为主。
在具体的设计与勘察阶段，由于钻孔数量较少，导致勘察工作量大大增加，并对该区的地质调查状况有较大的认识。
有时候，在建筑工程的初期，可以将其与设计相结合。
但由于大量的土石方工程将会推迟建设调整的时间，同时也会带来一定的经济损失。
1.2采用材料更新过慢在我国公路涵洞设计中，由于缺乏对传统设计方法的及时更新，有些设计已跟不上时代发展的要求，也不能满足高速发展的交通需求。
特别是在选材和形式上，有一种保守的倾向。
在公路涵洞的设计中，大部分采用的是水泥稳定沙基础，由于其基坑开挖比较深，往往对安全防护要做很多的工作。
在砌体和砌体基础的施工中，也存在着一定的缺陷，其耗资大，且人工成本高，对环境的损害也很大。
由于天然条件的限制，工程难以做到尽善尽美。
在施工中，会出现多种病害，危及工程的正常运行及涵洞的安全。
1.3涵洞设计定型图集多，标准不统一道路交通与工程建设设计机构的每个部门都有一套刻板印象（包括涵洞），公路运输和建筑设计单位的各个部门（包括管道）都有一套固定的模式，他们有自己的选择偏好。
不同路段采用不同的配置方法，相同部位的构件会产生不同的差异，从而造成工程人员后续工作的困难。
总476期2018年第26期（9月中）收稿日期：2018-05-16作者简介：任军（1980—），男，工程师，从事项目管理工作。
高填方路基地基处理方法任军（中建三局第一建设工程有限责任公司基础设施分公司，湖北武汉430000）摘要：针对当前常用沉降计算法在填方路基宽度相对较大、填方相对较高，且软土厚度相对较大的条件下，计算结果与实际层面数值存在较大差异，使得地基处理出现不科学的问题，以某高速路软土区域的地质勘测、规划、作业、检测以及其沉降观测作为项目实例，针对软土地基上高填方路基的沉降运算及其地基处置手段展开研究与分析，以提升地基的载荷性能，降低地基工后的下沉总量，提升土坡的抗滑性能。
关键词：路基沉降；复合地基检测；沉降观测中图分类号：U416.1文献标识码：B1高填方路基地基处理方法1.1灰土挤密桩土中成孔时，桩孔内部已有土体被迫从侧面挤压出去，使桩周在对应区间范围内的土层受到压应力、扰动以及重塑，在桩周构成硬壳，桩管拔出土体后，桩前土区域回弹松弛。
在桩孔下料密实作业完成后，对桩壁再次形成水平压迫，使回弹土层再一次受到挤压缩回至壳层内，外加灰土及其挤密土的接触区域凹凸不平，硬化后的灰土有着对应的抗剪强度，此时桩侧的束缚效益有助于防止土体出现侧面位移。
1.2CFG 桩法CFG 桩使用振动沉管的形式作业，使用振动或挤压效益让桩前土质变得密实，CFG 桩是有着一定私结强度的混合材质，不但可以体现桩的侧阻效益，还能较强地体现其端阻效益，让复合地基载荷力大幅度提升并具有较强的可调性。
由级配砂岩、粗砂及碎岩等构成的基础层是CFG 桩复合地基载荷力不可或缺的构成成分，它可以保证桩与土一同承受载荷的作用，降低基础底面层的应力，能调节桩土荷载的分担比例，降低基础面层的集中应力作用[1]。
1.3碎石桩碎石桩是振动或冲击载荷在软地基中成孔后，再将碎石挤压到土层中，构成大直径的密实碎石桩稳固地基的形式。
稳固原理主要是基于碎石桩的换置以及地基土层的排水固结效用。
重庆市北部新区翠云片区甘悦大道市政工程高填方及地基处理工程复合地基计算书计算：校核：武汉市政工程设计研究院有限责任公司2016年08月工程设计甲级资质证书编号：A1420017571、项目概况1.1高填方路基概况甘悦大道一期工程K1+740～K4+120段根据原地形，分布大量高填方区段，其中填方高度最高达50m，目前因场平先一步实施，大部分路基在场平实施时要求按路基填筑要求实施，但终点处甘悦大道与春华大道节点立交范围设置有下穿通道、挡墙等结构，地基要求较高，但多为高填方区域。
目前，部分段已回填至道路设计标高（下穿通道设计标高）以下2-5m高程处。
由于通道结构对地基沉降控制要求较高，而其地基范围内为新近素填土，需进行地基处理。
甘悦大道与春华大道立交处轨道九号线隧道于高填方区穿过，根据《重庆市轨道交通控制保护2区管理办法（试行）》文件规定以及渝轨建办和轨道建团相关规定，本工程建设应为轨道九号线未来建设提供良好基础条件，轨道9号线隧道地基应满足上述要求，需进行地基处理。
本册为第五册《高填方及地基处理工程》。
1.2高边坡概况根据渝建发【2010】166号文件，高边坡支护方案设计安全专项论证范围为：岩质边坡高度≥30m；岩土混合边坡高度≥25m且土层厚度≥4m；土质边坡高度≥15m；填方边坡高度≥12m的边坡。
本项目挖方边坡最高40m，填方边坡最高36m，挖方边坡有2段高度≥30m为超限切方边坡。
填方路基有13段边坡高度≥12m为超限填方边坡。
1.3气象与水文气象：场地区属亚热带湿润季风气候区，具冬暖春早，温暖湿润，雨量充沛，夜雨多，空气湿度大，云雾多，日照偏少。
多年平均气温18.2℃，极端最高气温42.9℃（2006.8.15），最低气温-2.5℃，多年平均雾日67.8天，最大年雾日达148天，多年平均相对湿度79%~81%，绝对湿度17.1~18.2毫巴，多年平均降雨量1113.45毫米，年最大降雨量1544.8毫米，年最小降雨量740.1毫米，降水多集中在每年的5-9月，约占全年降水总量的70%，主导风向以北风为主，平均风速1.1m/s，最大风速28.4m/s。
高填方涵洞地基处理探讨摘要：高填方涵洞上填土荷载较大，过大的填土压力通常会引起涵洞基础沉降量过大，导致涵顶开裂，影响结构的安全和正常使用。
为了获得涵洞地基处理的合理方法，本文采取换填天然地基土的方式，模拟不同换填宽度和深度对高填方涵洞基础沉降量和地基承载力的影响，以便获得指导工程设计的理论依据。
关键词：高填方涵洞；涵顶土压力；地基沉降；地基承载力1.1 工程介绍涵洞位于屯留县某城际连接线上，设计跨径为2-4x5m，顶板厚1m，立墙厚度均为0.9m，承台高1.5m，涵顶填土为16m，为高填方箱涵。
1.2 几何模型简化和材料参数的选取（1）几何模型简化为了突出研究重点，几何模型进行了如下简化：①不考虑车辆荷载引起的竖向土压力，仅计算填土引起的竖向土压力。
②对于高填方涵洞可简化为平面应变问题。
③利用施工阶段来模拟土体的分层回填过程。
有限元计算模型如图1所示。
图1 有限元计算模型利用平面应变单元来模拟地基土、回填土及涵洞洞口外侧已完成的路基填土，采用梁单元来模拟箱涵立墙及基础。
（2）材料参数选取结合工程场地土工试验结果选取数值模拟所采用的计算参数如表1所示。
表1数值模拟所采用的计算参数材料名称下层粉质粘土中层粉质粘土上层粉质粘土天然砂砾涵顶上方填土混凝土弹性模量（KN/m2）100000 60000 45000 120000 100000 30000000泊松比 0.28 0.3 0.3 0.2 0.25 0.2容重（KN/m3）20.6 20.3 20.1 19.2 17.5 25粘聚力（KN/m2）15 15 15 0 10 -摩擦角（度） 30 30 30 35 23 -1.3 涵洞地基沉降计算（1）地基处理宽度对沉降的影响为了研究涵洞地基处理宽度对涵洞地基沉降的影响，本文采取换填天然地基土的方式来进行地基处理，换填后的地基土刚度E=10MPa其余土体及结构参数同表1，换填宽度B分别按照0m（即天然地基，不处理），8m，13m和18m来控制。
