HDPE波纹管作为一种优势众多的柔性管材,已逐渐被用于公路过水涵洞,为了扩大该类管材的应用推广范围,本文首先通过不同温度条件下的平行板加载试验,研究了温度变化对不同类型HDPE波纹管受力和变形性能的影响规律,并讨论了该类管材在不同温度条件下的适用性;然后考虑了HDPE波纹管双层布置的情形,并通过埋地试验研究了该结构形式在标准施工和快速施工条件下的受力性能、变形规律以及土-结相互作用特点,以期能增大HDPE波纹管涵的跨径并减少回填量,同时为应急抢通工程提供方便;最后,本文通过数值模拟讨论了温度变化对大直径HDPE波纹管受力性能的影响规律、大直径HDPE波纹管双层布置时的承载性能以及温度变化的影响,基于上述研究,主要得到以下结论:(1)温度变化对HDPE双壁波纹管受力性能的影响较大,而对钢带增强HDPE螺旋波纹管的影响并不显著。对于直径0.6m的HDPE波纹管,当温度从0℃上升到30℃时,HDPE双壁波纹管在竖向变形率为2%时的承载力和环刚度均降低了40%以上,而在竖向变形率小于10%时,钢带增强HDPE螺旋波纹管的承载力和环刚度几乎没有降低。此外,在低温(0℃)条件下,两管均能表现出良好的延性。(2)HDPE波纹管双层布置捆绑体系在标准施工和快速施工条件下的变形特点基本相同,在加载过程中,下层中间管的变形响应最大,上层管次之,下层两侧管最小,随着涵洞顶面均布面荷载的逐渐增大,下层两侧管逐渐变为不规则的椭圆形,下层中间管逐渐变为倒马蹄形,上层管逐渐变为马蹄形。(3)回填施工方式和质量对HDPE波纹管双层布置捆绑体系的承载性能有着非常显著的影响,当下层中间管的竖向变形率为3%,且覆土厚度为0.7m时,标准施工条件下捆绑体系可承担后轴重为45.8t的车辆荷载,而快速施工条件下捆绑体系仅可承担后轴重为12.3t的车辆荷载,故采用快速施工方法时,应适当增大覆土厚度,以有效扩散活载,提高承载能力。(4)在加载过程中,捆绑体系顶面的竖向土压力和侧面的水平土压力均逐渐增大,并且在涵洞顶面均布面荷载逐渐增大的过程中,由于管侧土体密实度的增大以及捆绑体系整体刚度的降低,涵洞结构的土-结相互作用逐渐增强。(5)通过数值模拟可知,温度变化对大直径(1m和1.5m)钢带增强HDPE螺旋波纹管及其双层布置捆绑体系的受力性能均存在一定影响,但并不显著;当HDPE波纹管双层布置捆绑体系采用环刚度相同、直径更大的波纹管时,无论采用标准施工方法还是快速施工方法,其承载能力均不会降低,而有不同程度的提升。