摘 要: 平阳高速公路一处钢筋混凝土拱涵施工完成后发现涵顶开裂，部分涵段间发生相对错位现象进行了分析。经分析认为涵位设置不当，涵洞选型欠合理，湿陷黄土地基处治不到位等原因导致，文中将沉降观测结果整理分析，通过 MIDAS － GTS 和 Midas － civil 模拟计算与病害现象相吻合。对于类似湿陷性黄土地基高填涵，认为宜选用能适应地基变形的涵洞形式。
关键词: 湿陷黄土地基; 地基不均匀沉降; 拱圈开裂; 涵台错位; 加固; 柔性钢波纹管
平阳高速公路一处黄土冲沟内设 1 －4x3m 钢筋混凝土拱涵，右前夹角 70°，涵长 73． 52 m，全涵设 12 个涵段，涵洞中心涵顶填土高度为 13． 6 m。L0= 4． 0 m，f / L = 1 /2，H台=3． 0 m，拱圈为 70 cm 厚的 C30钢筋混凝土，台身与基础均采用 C30片石混凝土。涵位位于黄土覆盖低中山区，微地貌为黄土冲沟沟口，沟较狭窄呈“V”字型，沟口涵位处覆盖有粉质中液限粘土。上游沟内干涸无水，涵位周围未发现有泉水出露; 汇水为季节性雨水。在涵洞进出口各设 3 个观测点经过连续 3 个月沉降观测，观测结果揭示涵洞发生了 0 ～ 67 mm 的沉降，沉降趋于稳定后测的拱脚两侧最大沉降差 7 mm。
本涵设计为无铰拱，拱圈在外力作用下除了对基底产生竖向作用力外还会对涵台产生较大的水平推力。本涵涵位见图 3，涵位明显过于靠近后退方向沟壁，后退方向侧涵台为原状 Q3红粘土，前进方向侧涵顶基本位于沟心，坡积层较厚，地基相对软弱的多，再则后期地基处置不到位，造成前后两侧涵台不均匀沉降，引起拱脚水平位移差和竖向位移差。
主要是拱脚发生水平位移差引起拱圈内弯矩增大，产生拉应力，导致拱圈开裂，且裂缝开裂区偏离拱顶偏向水平位移侧;涵洞拱圈下层圈钢筋崩出。本涵设于狭窄沟口处，沿涵轴方向沟口以上冲沟方向沟壁陡峭，红粘土出露，坡积土较薄，地基相对稍好; 沟口以下较开阔田地，坡积土较厚，地基相对更差，涵洞在此产生纵向地基不均匀沉降导致第3、第4 段涵节间发生错位冲切，原有沉降缝拉宽、涵台上部至拱圈产生斜裂缝，缝宽3 mm 以上。 MIDAS － GTS 计算模型中涵洞与地层共同作用的受力模式模拟分析涵洞结构的受力与变形，在计算过程中通过弹性模量差异模拟土体的密实，进而实现涵洞基础不均匀变形。结构假定: ①土体的变形是各向同性的; ②涵洞的受力和变形是平面应变问题。对于湿陷黄土地区高填土涵洞，除了加强对地基的处治以外，在结构选型中应选择一种相对柔性的、整体性好、对地基变形不敏感的一种结构形式。可采用钢波纹管涵。
钢波纹管涵适用于地基承载力较低，或有较大沉降与变形的路基钢波纹管涵在山西省太佳高速公路、忻阜高速公路、繁大高速公路湿陷黄土段落陆续推广应用，反馈效果良好，显示出了较强的工程适用性和较好经济效益。
公路桥涵工作者要积极利用行业内新技术、新材料、新工艺解决工程问题，设计出安全、适用、经济、美观的公路工程。但不宜为了新而新，具体涵洞设计时应充分把握各地区气候、地质、地材丰富与否的特点同时兼顾造价、后期维修养护方便及与周围景观相协调等。