DOI : 10.14048 / j.issn.1671-2579.2018.01.008公路路基 FRPM 管涵洞受力变形特性研究魏连雨 1 ,陈兆南 1∗ ,郑彦军 2 ,张国盘 1(1. 河北工业大学 土木与交通学院,天津市 300401 ; 2. 承德市交通运输局)摘要:涵洞是公路工程的重要组成部分,采用柔性、高强度的玻璃钢夹砂管涵洞,可有效解决地基基础不均匀沉降导致涵洞破坏的问题。该文通过对玻璃钢夹砂管涵洞通车运营检测试验,分析了玻璃钢夹砂管在不同工况和不同车辆荷载作用下环向和轴向的受力与变形特性及径向相对位移变化规律。根据结果得出:环向最大应力值小于 0.98MPa ,轴向最大应力值小于 0...

　　DOI : 10.14048 / j.issn.1671-2579.2018.01.008公路路基 FRPM 管涵洞受力变形特性研究魏连雨 1 ,陈兆南 1 ,郑彦军 2 ,张国盘 1(1. 河北工业大学 土木与交通学院,天津市 300401 ; 2. 承德市交通运输局)摘要:涵洞是公路工程的重要组成部分,采用柔性、高强度的玻璃钢夹砂管涵洞,可有效解决地基基础不均匀沉降导致涵洞破坏的问题。该文通过对玻璃钢夹砂管涵洞通车运营检测试验,分析了玻璃钢夹砂管在不同工况和不同车辆荷载作用下环向和轴向的受力与变形特性及径向相对位移变化规律。根据结果得出:环向最大应力值小于 0.98MPa ,轴向最大应力值小于 0.49MPa ,远低于涵管抗住压力的强度值,径向最大竖向变形小于涵管竖向变形允许值,说明车辆荷载对埋地涵管影响不大,验证了涵管运营状态良好,为玻璃钢夹砂管在公路工程上的推广应用提供了理论依照。关键词:玻璃钢夹砂管;涵洞;车辆荷载;受力特性收稿日期:2017-05-28基金项目:河北省交通运输厅科技项目(编号: Y201628 );河北省高等学校科学技术研究项目(编号:ZD2014099 )作者简介:魏连雨,男,教授 . 通信作者:陈兆南,男,硕士研究生 .E-mail : 引言玻璃钢夹砂管( FRPM 管)是由玻璃纤维增强材料、基体树脂、石英砂填充料,采用定长缠绕工艺制成的一种新型柔性复合材料管道,因其具有轻质高强、耐腐蚀和抗老化性能好、运输施工方便、综合经济效益好等优越的性能,国外学者研究表明其常规使用的寿命长达 60 年,在市政给水排水、石油、电力、农业灌溉等领域具有广阔的应用前景,而在山区公路涵洞排水工程上的应用较少。目前,由于公路行驶重型车辆荷载的特殊性,对公路玻璃钢夹砂管涵洞的使用还没有制定出相应的设计、施工、验收规范,因此在该涵洞工程中,一方面仍遵循现有的给排水工程设计、施工、验收规范的一般技术规定;另一方面以已经积累的玻璃钢夹砂管道工程实际经验为技术指导。由于玻璃钢夹砂管涵洞在公路路基中力学性能的复杂性,理论分析和模型试验中均不可能完全了解其真实的受力特性,理论计算特别大程度上是简化结果,其可靠度受地质、地形、回填土种类及实施工程技术影响较大,为反映公路玻璃钢夹砂管涵洞在汽车荷载作用下真实的受力变化规律,进行公路玻璃钢夹砂管现场试验检测具有一定的工程价值。该文依托塞长线 )大修工程建设项目采用开槽式敷设涵管,严控实施工程质量。通过车辆静载试验,了解该涵洞建成 1 年后在试验荷载作用下的实际在做的工作状态,测试玻璃钢夹砂管结构环向和轴向的应变、相对径向位移等静力特性,对玻璃钢夹砂管静载测试数据来进行整理分析并综合理论标准值,从而判断该涵洞是不是满足设计的基本要求和使用上的要求以及涵洞整体结构的安全承载力和使用条件,为编制玻璃钢夹砂管涵洞实施工程技术指南提供相关依据。2 现场试验2.1 涵洞概况选取河北省承德市塞长线 )塞罕坝至棋盘山段 27km 处一道玻璃钢夹砂管涵洞作为试验检验测试对象,如图 1 所示。路基设计宽度 8.5m ,路面设计宽度 8.0m ,两侧路缘石宽度 0.25m ,边坡坡率 1∶1.5 ,设计填土高度 1.5m ,路面结构层为 20cm 水泥稳定碎石基层,5cm ATB-25 中粒式沥青混凝土下面层,4cm 经济型 SMA 上面层。进出口均有八字墙,上下游洞口均有延长铺筑水泥混凝土。该玻璃钢夹砂管涵管内径 1.5m ,壁厚 5cm ,涵长 15m ,接头处采用承插式连接方式,双“ O ”形橡胶圈密封。此涵洞至今已正4 3 中 外 公 路第 38 卷 第 1 期2018 年 2 月网络出版时间：2018-03-06 11:45:59网络出版地址：