多年冻土地区无基波纹管涵洞冻胀分析

为分析波纹管涵洞冻胀下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞进行力学性能分析,具体分析了在底面两端产生不同的冻胀量时,换填厚度、壁厚、上部填土厚度对涵管受力性能的影响,提出了针对常用直径为1m的波纹管涵洞适用的结构形式;同时得出了金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,可适应较大的变形和沉降要求.     

管拱型钢波纹管涵洞有限元计算分析

为拓展钢波纹管的应用型式,运用大型有限元分析软件建立合理的力学有限元模型,对管拱型钢波纹管涵洞的受力变形进行了计算分析。运用有限元法分析得出管拱型钢波纹管涵洞土体受力变形规律。在建立的有限元模型中,通过施加公路-Ⅰ级荷载分析得出,填土高度对不同的拱顶角度的管拱型钢波纹管的周向等效应力、最大等效应力、横向位移、竖向位移的变化规律,确定了最优管型。对管拱型钢波纹管涵洞在公路工程中的发展、运用具有重要现实指导意义。     

高填方钢波纹管涵洞通道施工技术研究

相比较传统混凝土通道涵洞,钢波纹管结构以其独特优势,国外已广泛应用。钢波纹管结构为典型的柔性结构,管壁与管周填土耦合受力,目前施工工艺无系统规范可依,工程人员对其技术和受力特点认识不清,施工具有一定盲目性,施工不当易导致结构变形过大甚至破坏,致使该技术在应用中受到较大限制,以武靖高速K47+150一孔直径5 m钢波纹管涵洞为工程依托,论述了钢波纹管回填过程中的施工工艺、技术难点,实践结果表明:波纹钢板工后受力性能良好,为类似工程提供参考。     

贵州山区公路钢波纹管涵的运用

钢波纹管(金属波纹涵管涵)在国外已有70多年的历史,我国从2001开始使用,并取得了明显的经济效益和社会效益。结合贵州某一公路钢波纹管涵洞工程对钢波纹管涵的施工过程控制和主要技术指标进行详细阐述,分析了钢波纹管涵洞的经济性和适用性的优点。     

钢波纹管涵洞受力性能分析及病害防治

钢波纹管涵洞是一种柔性结构,在填土压力作用下会产生变形,管身要在均匀的周围土压力作用下才能保持稳定。在实际施工过程中,由于施工质量不过硬,导致出现了大量的病害。通过对钢波纹管涵洞的受力特性进行分析,探索了钢波纹管涵洞的工作原理,并结合施工过程所出现的各类病害,提出了防治病害发生的各类措施。     

不同基础形式对钢波纹管涵洞力学响应的影响分析

采用数值模拟技术,考虑道路结构、材料性能、接触状态、荷载形式等因素,应用ANSYS建立了钢波纹管涵洞三维有限元模型,分析了钢波纹管涵洞不同基础形式对整个涵洞力学性能与变形状态的影响,得到了钢波纹管涵洞的变形和应力规律;通过数值计算分析确定了不同基础钢波纹管涵洞关键点的位移和应力.计算结果表明:混凝土阻碍了钢波纹管涵洞的变形与伸长,使其在内部产生了内部应力,使得钢波纹管涵洞的位移有所减小,在钢波纹管涵环向不同位置处,波谷内表面切向应力在某些位置呈现拉应力,其数值与采用的基础形式有一定的关系,根据第四强度理论,波峰位置最大等效应力数值满足强度要求.研究成果为钢波纹管涵洞施工控制提供了理论依据,为钢波纹管涵的结构设计提供了参考.     

金属波纹管涵在公路施工中的应用

在公路工程中,金属波纹管涵是进行涵洞施工的一项新技术,它因具有性能稳定、安装方便、经济环保的优点,因此得到了广泛应用。结合具体的公路施工实例,简要探讨了管涵的施工工艺,包括基坑开挖、基础垫层以及金属波纹管涵洞施工等,希望对类似工程起到借鉴作用。     

低路堤荷载作用下钢波纹管涵应变现场测试研究

钢波纹管涵洞具有工期短、造价低、安装方便、有利环保、耐久性好、对基础要求较低等优点,有很好的推广价值。依托泗许高速安徽淮北段项目对钢波纹管涵在车辆荷载作用下的受力变形进行了分析,分析结果表明在荷载作用下,当车辆位于不同车道时,波纹管切向应变随着应变片位置的变化而不同,但波纹管不同位置的切向应变却呈现相似的变化规律。     

道路涵洞新型施工材料——金属波纹管涵的科学应用

从理论和实践两个方面论述了在公路工程施工中采用金属波纹管涵,无论从施工周期、施工造价、环保意义等方面都有其不可比拟的优越性,且用金属波纹管涵进行涵洞施工,可大大提高道路行车的舒适度与安全性,避免道路中涵洞的“错台跳车”现象。     

路钢波纹管涵洞设计

钢波纹管具有柔性好、适应力强等优势,被广泛应用于公路工程涵洞施工中。首先对公路涵洞的适用条件进行分析,然后对公路涵洞的设计要求进行分析,并对公路钢波纹管涵洞的设计方式进行详细探究,以期为实际工程提供借鉴。     

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明：波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.     

浅谈波纹管涵的设计

从孔径和基础深度的确定、压实度和荷载系数的关系、内部压应力和设计压力的关系、波纹管涵的厚度确定介绍了波纹涵管的设计。     

高填方钢波纹管涵垂直土压力计算

引入表征钢波纹管波形特性的惯性矩计算方法, 通过Spangler管-土相互作用模型, 得到了钢波纹管涵竖向收敛变形计算公式; 假设管涵顶部填土为半无限直线变形体, 将条形基础沉降倒置后比拟上埋式管涵的受力模型; 基于弹性力学推导的基础沉降计算公式, 着重考虑管涵侧向土体压缩变形与管涵自身的竖向收敛变形之差, 推导了管涵垂直土压力的计算公式; 以广巴广陕高速公路连接线吴家浩-张家湾段高填方钢波纹管涵工程为例, 对涵顶垂直土压力进行了现场测试, 将采用公式计算所得涵顶垂直土压力与现场试验结果和应用实测沉降差反算的垂直土压力进行了对比。研究结果表明: 涵顶垂直土压力随填方高度的增加而增大, 填土至设计标高后涵顶垂直土压力计算值、实测值和反算值分别为224.14、221.98、211.33kPa, 计算值与实测值的相对误差约为0.9%, 反算值分别比计算值和实测值小6.1%、5.0%, 且计算结果、反算结果均与实测涵顶垂直土压力变化规律一致, 填方越高, 误差越小。可见, 提出的高填方钢波纹管涵垂直土压力计算公式可行, 不仅考虑了涵侧土体的抗力系数和基床系数, 而且体现了钢波纹管的变形与受力特征。      

新型桩板结构路基在季节冻土区的适用性

针对莫喀（莫斯科—喀山）高速铁路季节性冻土区路基冻胀病害防治问题,提出了铺设保温板垫层的新型桩板结构路基. 通过对聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS）、聚氨酯板（PU）和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS） 3种保温材料性能的对比分析,发现新型桩板结构路基中的保温板可采用在保温隔热、隔水防渗和抗压性能方面表现良好的XPS保温板. 通过建立热弹塑性冻胀计算模型,研究了冻胀力作用下保温板铺设范围、厚度、路基填高和外界温度对新型桩板结构路基受力变形的影响. 结果表明:当保温板铺设范围延伸到线路两端的信号线槽处时,可以更好地阻滞外界负温向下传递（减小冻深）,抑制因桩板结构周边土体冻胀对结构物产生的不良影响;随着保温板厚度的增大,冻胀量呈指数形式减小,冻深呈抛物线形减小,保温板上表面处起到抑制外界负温向下传递的作用,下表面处起到控制下部土体温度耗散的作用;增大路基填高,有利于抑制路基冻胀量,减少保温板的使用厚度,当路基填高0.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.40 m;当路基填高2.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.31 m.      

大孔径钢波纹涵洞施工控制技术

钢波纹管涵洞是采用波纹状圆管或波纹状弧形板通过连接或拼装形成的一种新型涵洞形式。由于轴向波纹的存在使其具有更加优良的受力特征,可以适应基础变形导致的涵洞破坏问题。文中结合工程项目的施工实践,总结大孔径钢波纹管涵洞的施工控制技术,包括整体拼装、片状拼装以及基础、两侧材料的回填和压实,施工过程中的防腐处理等,可供工程设计和施工参考。     

气泡混合轻质土的应用技术

气泡混合轻质土是土建工程领域中近年开发的一种新型轻质填土材料,将其应用于软基处理、冻土保护、冻胀翻浆防治、桥台台背填筑等,可提高公路的建设质量与服务使用水平,降低养护成本。基于此,重点论述了轻质土的冻胀与热传导理论、材料特性,以及其在冻土地基保护和道路冻胀翻浆中的应用,具有一定的理论和实际意义。     

季冻区道路翻浆影响因素分析

从路基冻胀与翻浆产生的现象与作用机理入手,分析季节性冰冻地区产生道路翻浆的原因及影响因素,确定其中土、水、温度是内因,行车荷栽和路面构造是外因,翻浆的产生是它们综合作用的结果,提出具体的防治措施。     

钢波纹管涵施工工艺及技术要求

钢波纹涵管(YTHG)在国外已经有70多年的历史,我国从2001年开始使用,取得了明显的经济效益和社会效益。结合繁五线施工实际对钢波纹管涵的施工工艺和技术要求进行了探讨。