用于排泄公路兩側(cè)沖溝、溪流的洪水，在不過水時也可作交通使用且單孔跨徑小于5m的結(jié)構(gòu)稱為涵。涵洞（管）被廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、市政、軍工等領(lǐng)域，是“生命線工程”之一。按照我國公路發(fā)展的總體目標，公路建設(shè)投資力度將不斷加大，公路等級明顯提高，公路中的高填土涵洞結(jié)構(gòu)物所占比重也會越來越大。正確分析高填土涵洞的土壓力分布，研究其分布的影響因素并在此基礎(chǔ)上提出高填土涵洞設(shè)計公式，已成為高填土涵洞設(shè)計中亟待解決的問題。

本書分別采用相似材料模型試驗、數(shù)值模擬方法和現(xiàn)場試驗三種方法，分析涵洞上的土壓力分布的影響因素，建立剛性、柔性兩種地基處理方式對應(yīng)的高填土涵洞垂直土壓力計算公式，并將自行研發(fā)的自適應(yīng)遺傳算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能系統(tǒng)程序，應(yīng)用到高填土涵洞變形（應(yīng)力）的預測研究上，對指導高填土涵洞結(jié)構(gòu)設(shè)計，制定統(tǒng)一的設(shè)計圖標準具有一定的理論意義和工程意義。

本書著重介紹了高填土涵洞結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載垂直土壓力的研究成果，通過模擬多種工況的涵洞、填土全過程相似材料模型試驗，研究垂直土壓力分布、不同標高土層的沉降位移分布及涵洞自身結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布�；�于涵洞埋設(shè)的地形條件、填土特性、地基土的土性參數(shù)、地基處理方式和涵洞結(jié)構(gòu)特征等因素，完成大量的數(shù)值模擬計算。依托實際工程項目，完成拱涵和蓋板涵兩種涵洞結(jié)構(gòu)形式的現(xiàn)場試驗。參考實驗和數(shù)值模擬結(jié)論，運用彈塑性力學方法，建立高填土涵洞垂直土壓力計算公式。采用自適應(yīng)遺傳算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化搜索確定網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)，將模型試驗的數(shù)據(jù)（包括定量數(shù)據(jù)和定性數(shù)據(jù)）作為樣本，對涵洞斷面測點變形（應(yīng)力）進行預測，結(jié)果可為實際工程相關(guān)研究提供參考。

本書內(nèi)容涉及力學（巖土力學、彈塑性力學）、結(jié)構(gòu)試驗、人工智能科學（遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）等學科領(lǐng)域。

感謝國家自然基金項目（51208310）和遼寧省自然科學基金計劃項目（20180550118）對本書出版給予的資助。

由于編者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請讀者批評指正。

作　者

2020年6月于沈陽