高填土钢筋混凝土盖板涵边墙的设计与检算

田礼忠

1 工程概况

新建巴准铁路地处内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗和准格尔旗境内，正线长度为134.89 km，设计标准为国铁Ⅰ级干线，双线，牵引质量10000 t，计划于2012年年底竣工。巴准铁路建成后，向西将与包兰线相连，向东直达大秦铁路，在路网上形成一条横贯内蒙古西部的新通道。

巴准铁路沿线地势复杂，多为山地与丘陵，全线涵洞近400座，多为高填方地段，涵洞填土高达十几米，经现场勘察分析研究，采用高填土钢筋混凝土盖板涵，尤其在DK91+620.00处涵洞填土高达18 m。

2 设计方案

我们根据现场2000比例地形图，首先勾绘出DK91+620.00涵洞的汇水面积，得F=1.2 km2，此段水文资料经现场收集整理分析，采用百年设计流量为:

经查内蒙古水文手册:K=1.23，C=15.2，N=0.85，得百年设计流量 Qp=1.23×15.2×1.20.85=21.8 m3/s，根据计算出的百年设计流量查钢筋混凝土盖板涵水力特征表，研究确定采用无提高节1 m钢筋混凝土盖板涵，净高为5.0 m，才能满足此涵的百年设计流量。

此涵板顶填土(轨底到板顶)12.81 m，边墙高度为5.72 m，边墙顶宽为0.40 m，边墙底宽为2.20 m，边墙材质为C30混凝土。

墙身底截面一般为截面偏心控制设计，其外力为:竖向压力包括盖板自重、墙背及板顶填方重(按土柱重计算控制设计)及单侧墙背活载竖向压力。水平压力包括双侧水平土压力及单侧活载水平压力。

边墙中心线顶点A即边墙中线与盖板端部厚度之半联线的交点，设边墙中心线与垂直线夹角为ε，则:

A点距边墙左侧为:

A点处边墙截面宽为:2×0.2236=0.4472 m。

距A点x处边墙宽:

2.1 恒载竖向压力

1)盖板自重及板顶以上土柱重。

新媒体报道中“问题地图”的传播分析与应对思考（王明荃） ......................................................................8-34

H按轨底到板顶斜面中点为准，采用换算填土高H换=12.81+0.03 －0.78+0.78×20/17=12.978 m。

H/D=12.978/8.4=1.545;查表(涵洞竖向土压力计算用系数K1值表示)并按比例插入:

按土柱重计算时，路堤填方的竖向压力:

活载的竖向压力(H按轨底到板顶斜面中点为准):

q2=165/(2.5+H)=165/(2.5+12.978)=10.66 kPa。

盖板自重:

2)墙顶0.15 m宽的填土。

其换算填土高 =12.88 －0.78+0.78×2.0/1.7=13.108 m。

3)墙背斜面上的填土。

a.墙顶水平以上部分，设土重为N3，距截面中心的力臂为e2，则 N3=17×13.108×(x+h2/2)×tgα =25.237+70.104x。

4)墙身圬工。

墙身顶部40 cm高范围为混凝土，为简化计算假定全部均为浆砌片石，容重按22 kN/m3计。

2.2 水平土压力

2.3 活载竖向压力及水平压力

2.4 盖板对边墙顶水平反力Ra

将边墙的中线全高(5.36 m)分为5段，每段高为1.072 m。计算结果见表1。

表1 Ra计算表

2.5 边墙底截面偏心及应力(x=5.36 m)

C30混凝土圬工容许压应力[б]=14300 kPa。

边墙中部各截面一般不控制设计，故仅计算边墙底截面即可。

3 结语

高填土盖板涵边墙的设计与受力检算为设计填土超过10 m的盖板涵洞提供了设计经验，因为一般盖板涵填土大多在10 m以下，在以后的设计工作中，还会遇到填土更高的涵洞，为以后设计填土超过15 m以上的涵洞提供设计经验，高填土盖板涵以后将在山区及丘陵地段大范围推广应用。

[1]赵江辉.高速公路涵洞设计浅谈[J].山西建筑，2010，36(8):283-284.