大型水库区桥基边坡稳定性与失稳运动特征

我国西南山区已建成众多大型水库,库岸边坡在降雨、库水周期性涨落、地震等复杂地质条件作用下易发生滑坡。若公路桥梁基础位于库岸边坡变形或失稳影响范围内,可能对桥墩产生巨大的侧向荷载,从而危害基础结构乃至桥梁整体安全,而针对该问题研究较少。以白鹤滩库区小江特大桥桥基边坡为例,应用GeoStudio分析桥基边坡在库水涨落、降雨、地震联合作用下的稳定性;针对库水涨落联合降雨工况下的欠稳定边坡,采用TsunamiBalls(TB)数值方法模拟滑坡堆积体失稳下滑冲击桥墩的动力学过程,分析桥墩受到的动态冲击荷载。研究表明:(1)库水升降是影响边坡稳定性的主要因素;(2)施加地震荷载后边坡稳定性系数大幅降低,而降雨对稳定性系数影响有限;(3)滑体对桥墩的冲击荷载随时间先增大再减小,期间会出现3次主要荷载峰值,其中最大冲击荷载13890kN,出现在滑体最大运动速度之后,滑体冲击质量最大的时刻。库岸桥基边坡在库水位涨落条件下稳定性明显降低,TB模拟滑体失稳冲击过程可能造成桥基结构破坏。研究结果可为大型水库边坡和公路桥梁防灾减灾及安全运营提供技术参考。

不同水位升降速率对库岸桥基边坡稳定性影响分析

为了研究库水位升降下桥基岸坡的稳定性,以西南地区某桥基岸坡为例,开展室内物理试验,并基于非饱和渗流理论,应用geostudio软件计算不同水位升降速率下桥基岸坡的渗流场、位移场与稳定性系数变化规律。结果表明:水位升降,坡内浸润线既有同步性,又有滞后性,滞后性随水位升降速率增大而增强。岸坡横向位移在水位升降时,先快速增加后缓慢减少,最大横向位移发生于桥基左侧岸坡上;水位升降速率增加,前期横向位移变化速率加快、变化幅度增大。桥基岸坡稳定性系数在水位上升时先快速增加后逐渐减小,在水位下降时先快速减小后缓慢增加。

降雨条件下三级桥基岸坡-BFRP锚杆体系的协同变形机制研究

为探讨降雨条件下三级桥基岸坡-玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer,简称BFRP)杆体系的水文响应和协同变形机制,以实际工程案例为依托开展室内物理模型试验,测试得到了坡体含水率、土压力、锚杆轴力及应变响应数据。分析了边坡降雨-入渗-变形的阶段性演化规律及过程响应,提出了坡体“分级加固,兼顾整体与局部”原则的强度-渗流-变形综合防控措施。基于多属性响应数据系统,阐明了桥基岸坡-BFRP锚杆体系的协同变形机制。结果表明:降雨条件下桥基岸坡表现出由3级→2级→1级的变形演化趋势,1级边坡底部在积水软化、卸荷回弹和应力集中效应影响下更易发生累积性破坏。边坡张拉裂缝初步形成或扩展时,BFRP锚杆轴力呈受拉突增趋势,即边坡的阶段性变形特征与BFRP锚杆轴力的变化趋势较为吻合,该指标有望为降雨条件下边坡的变形监测提供可靠依据。BFRP锚杆的柔性加固性能可有效遏制降雨诱发的坡体变形,在此基础上应采取坡体排水和绿化护坡等措施对其进行补强加固。

高速公路桥基岸坡稳定性计算分析

桥基岸坡的稳定性分析是跨谷桥梁设计计算中最为关键的问题之一。过去常把桥基岸坡简化成平面问题来分析,事实上桥基岸坡空间效应显著,简化成平面问题过于牵强。采用三维数值方法,结合有关传统理论和经验公式,对桥基加载前后的整体稳定性系数、桥基的合理位置、单桩的极限受力进行了综合分析,并据此指出应加固的部位和提出相应的加固措施。同时也跳出了以单一稳定性系数作为评价桥基岸坡是否稳定的圈子,通过合理考虑桥梁基础位置与基础受力等因素,提出了一种综合评价桥基岸坡稳定性的新方法。该方法可以根据坡体形式、地质条件、桩型、桩间距、桩长、荷载大小和施工阶段进行应力、变形和整体稳定性分析,分析结果可以指导加固部位和加固措施的确定。

峡谷区岩质桥基岸坡稳定性系统分析方法研究

为了评价峡谷区岩质桥基岸坡稳定性,并确定桥基合理埋置位置,综合采用初步地质评价、经验公式法、岸坡应力场有限元模拟及强度分析对宜昌—万州铁路清江大桥岸坡的稳定性进行评价,确定清江大桥宜昌端桥基设置位置为埋深10m,距岸坡边缘16m,在此桥位下,岸坡岩体满足强度要求,岸坡整体稳定,并表明该系统方法具有工程实用价值。

川坝大桥桥基岸坡岩体破坏模式分析

利用离散元法对拟建沪昆国家高速公路安顺至盘州(黔滇界)段扩容工程—盘关互通川坝大桥安顺岸进行桥基岸坡岩体破坏模式分析。分析了岸坡在成桥阶段各种工况下岸坡岩体位移量,研究结果表明:①安顺岸岸坡岩体整体在天然状态下基本稳定(但仍处于运动发展阶段);②桥基荷载、暴雨作用、地震作用下,岸坡岩体位移量仍维持在毫米级别,三种工况对岸坡的整体稳定状态影响较小,但其作用加剧了岸坡节理张开与滑移趋势,节理张开区域集中于坡顶拱座和坡脚附近;③相较于其他工况,暴雨作用下岸坡岩体位移量最大(拱桥方案位移量3.677 mm,T构方案为8.306 mm),岸坡局部岩块存在产生崩塌、落石风险。

市政公路桥梁工程勘察和桥基处理技术分析

在我国市政公路桥梁工程的施工建设中,桥基处理是不可忽视的问题,这需要相关人员做好全面的勘察工作,在掌握现场地质情况和桥基状况的基础上,才能整合设计与施工方案进行施工。就目前来看,我国的一些市政路桥工程在桥基处理上依旧存在一些问题,需要提高路桥工程施工工艺与技术的应用,以延长路桥工程的使用寿命,提高质量的基础上保障安全性。本文结合笔者多年的研究与实践,探讨市政公路桥梁工程勘察和桥基处理技术的应用,以供参考。

边坡岩体质量分类的SMR法在高边坡桥基设计中的应用

通过边坡岩体质量分类的SMR法在评价边坡桥基稳定性中的具体应用,阐述了高边坡桥基形式与桥基位置确定的过程及其计算方法,提出了高边坡桥基设计的基本思路,SMR法具有可行性、简便性好等特点,对高边坡桥基的设计具有一定的指导意义。

城市地铁施工近邻短桩桥基加固效果研究

结合北京地铁10号线国贸站西北风道施工对邻近短桩桥基影响的工程问题,运用ABAQUS软件,在对施工过程进行三维动态模拟的同时,针对不同的桥基加固方案,重点研究施工过程中桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理,并将部分计算结果与量测结果进行比较。研究表明,桩基托换能够有效地减少施工期间桥基的沉降;通过地面支撑减载以及在短桩底部进行局部注浆加固处理不能有效地减少施工对桥基的沉降影响。所取得的研究成果为该工程施工提供决策和指导作用,也可供类似工程参考。

地铁施工近邻桥基加固效果三维数值分析

结合北京地铁10号线国贸站西北风道施工对邻近桥基影响的工程问题,针对拟定的不同桥基加固方案, 在对施工过程进行三维动态数值模拟的同时,重点分析了施工过程中桥基的变形和受力性态以及桩土相互作用机理,并将部分计算结果与量测结果进行了比较。研究表明,桩基托换能够有效地减少施工期间桥基的沉降, 桥基沉降能够满足其控制标准要求;通过支撑减载以及在短桩底部进行局部注浆加固不能明显减少施工造成的桥基沉降。其研究成果能够为该工程与类似工程施工提供指导和参考作用。

地基承载力的有限元计算及其在桥基中的应用

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用已取得了一定的成果, 但在地基承载力稳定分析中是否适用尚不得而知。本文采用有限元分析软件ANSYS求得了无重土地基的极限承载力, 并与传统的Prandtl解进行了对比, 两者误差在5%以内, 且其滑移线与Prandtl解相近, 说明了采用有限元法求解极限荷载是准确可靠的。文中详细列出了两种方法得到的塑性区和滑移线的异同点。进一步应用于桥基承载力安全系数的计算, 并与经验解进行了比较。

西南某桥基边坡稳定性及加固措施研究

桥基边坡由桥基、桩基和边坡组成复杂的桥基结构体系。其变形和稳定性要求、加固措施以及重点加固部位与自然边坡有很大的不同。针对我国西南某特大桥桥基边坡,结合数值模拟以及极限平衡分析方法,对桥载荷作用下边坡破坏模式、预应力锚杆加固对限制水平位移的作用、利用基桩作为抗滑桩以节省加固工作量的可行性,以及重点加固部位等问题进行了深入分析,最后提出了加固措施。

应用断层泥石英形貌测龄评价桥基断裂活动性

简介了断层泥石英形貌测龄的基本原理 ,并实际应用于润扬大桥桥基断层的年代测定。该大桥原有的断层测龄资料都是利用热释光同位素测年法 ,对同一断层会出现不同测年结果 ,致使设计单位难以决断 ,应用该文提出的方法解决了上述难题。研究成果为大桥区主要断层的活动性评价、场区稳定性评价和大桥合理设计提供了可靠地质依据 ,对以后建在断裂带上的大型工程的断层测龄研究也有着重要的参考价值。

高陡边坡桥基安全距离研究

研究目的:高陡边坡桥基位置的确定不仅关系到高边坡的稳定和桥梁的安全,也直接关系到整个桥梁的技术指标和造价。而目前相应的规范及手册中,对高陡边坡桥基位置没有明确的规定。研究方法:荷载作用下高陡边坡岩体力学行为特征是桥基位置确定的基础。利用数值分析方法,分析不同边坡几何状态下荷载对边坡岩体应力的影响。研究结果:根据荷载作用下边坡岩体应力影响范围的变化特征,提出高陡边坡桥基安全距离的确定原则。边坡岩体应力影响范围主要与荷载强度、桥基宽度、边坡坡度以及桥基水平距离等因素有关。根据坡面岩体应力影响系数最大值与各影响因素的关系,再利用岩体质量对应力影响系数进行限定,提出高陡边坡桥基安全距离的确定公式。研究结论:工程实践表明,用本文方法来确定高陡边坡桥基位置是方便的、适用的。

镇扬大桥桥基断裂横向分带评价研究

通过对拟建的镇江至扬州长江公路大桥工程桥基断裂断层岩的矿物组成及显微结构特征、物理力学性质、岩体结构特征的系统研究 ,提出了断裂的工程分带评价新观点和方法 ,将桥基断裂在横向上分为 4个带 ,各带的工程对策分别为避开、开挖回填混凝土补强处理。

江苏镇江—扬州长江公路大桥桥基断裂断层泥定量研究

本文通过断裂断层泥的矿物组分特征、粒度成分结构和分形、成熟度和目前活动度、石英碎屑形貌SEM观测来分析与评价镇江至扬州长江公路大桥桥基断裂的抗震和抗断问题,得出主要影响桥基稳定性的是NW—NNW向世业洲场区优势断裂,主要活动时间为Q_3—Q_2。该研究对在断裂带上建设特大型桥梁工程的区域稳定性综合研究和论证,以及对大桥工程的合理选址、设计和确保安全具有重大实际意义。

高陡岸坡桥基合理位置确定方法

运用岩体强度准则(Mohr准则和Hoek Brown经验判据),判定天然状态下岸坡的稳定性。用数值方法分析不同桥基位置的坡面岩体应力。以荷载作用对坡面岩体应力最大影响系数小于0 05为依据,确定桥基的安全水平距离。通过对不同位置桥基基底岩体应力的分析,进行桥基位置的验证或修正。用岩体强度准则对桥基位置下岩坡岩体强度进行校核,最终确定桥基合理位置。运用该方法对宜—万铁路野三河大桥万州岸桥基位置进行设计,在取桥基埋深为5m时,该桥桥基合理位置的水平距离为17m。

南京长江二桥基岩的工程力学性质试验研究

阐述了南京长江第二大桥桥基软岩的工程力学性质。依据现场和室内岩石力学试验成果，对设计采用的力学参数进行了分析。

大跨度高塔柱桥基边坡稳定性研究

浙江省舟山西堠门大桥为一主跨跨度为1 650 m的悬索桥,其主塔高度约200 m,且位于海中的孤岛上。桥基所在地层为晚侏罗系流纹斑岩,山体顶部有少量坡残积层,地形上该山体平均长200 m、宽80 m,四面临空,且受数条小断层及其他构造裂隙的影响,山体岩体完整性较差。显然考虑大跨度和高塔柱的联合作用,尤其是台风的叠加作用下,桥基边坡稳定性是该大桥方案能否成立的关键。结合桥基设计位置,在考虑工程荷载作用下,未来边坡最易发生失稳的部位应是南侧边坡,其余地段发生较大规模失稳的可能性小。通过现场地质调查,在查明控制桥基南侧边坡稳定的控制性边界条件基础上,通过多种计算方法,系统分析受上部结构荷载尤其是风荷载等综合作用下的工程边坡稳定性。

地铁施工方案对邻近桥基的沉降影响优化分析

针对国贸站西北和东北风道施工对近邻桥基沉降影响这一实际工程问题,运用ABAQUS软件,建立了两个风道施工过程中桩-土相互作用模型,在对施工过程进行动态模拟的同时,重点分析了不同施工方案对桥基绝对沉降和差异沉降的影响程度,并提出了优化的施工方案。研究表明,东北风道和西北风道不同的施工路径对桥基的沉降值影响不明显,但对桥基的差异沉降影响较为显著,从而表明,施工方案的优化是非常必要的,对该工程施工过程中为保障近邻桥基的安全提供了依据和指导作用。