大型沉井基础长期位移规律及对全桥影响分析

根据实测数据分析五峰山长江大桥北锚碇大型沉井基础就位后的沉降规律,基于Winkler模型计算、数值仿真研究沉井基础长期水平位移和沉降对大桥的影响。结果表明:沉井在下沉就位后沉降呈先快后慢再趋于稳定的规律。基于Winkler模型计算的沉井水平位移在1.485~2.971 cm,采用分层总和法计算得到沉井沉降为2.643 cm;数值模拟沉井最大水平位移和沉降分别为1.577、2.913 cm,与理论值接近,且均小于参考规范限值。根据TB 10093—2017《铁路桥涵地基和基础设计规范》中相邻基础沉降差限值,计算得到沉井在工后转动的角度限值为0.015°,对应N3、N4墩最大水平位移分别为3.78、3.67 cm,其值明显小于该跨伸缩装置最大位移±60 mm。沉井水平位移对主梁线形的影响大于沉降的影响,二者对主梁线形的影响均较小。

基于集对分析理论的大型沉井基础施工动态风险评估

为研究大型桥梁沉井基础施工过程中的动态风险评估,将风险分析与施工监测相结合,提出基于监测数据的风险评估指标体系.引入集对分析理论,结合层次分析法确定的指标权重,建立以五元联系数主值为指标的动态风险评估模型,并以五峰山长江大桥大型沉井基础为例开展动态风险评估.结果表明,二级动态风险指标中,混凝土应力指数在第102天降低至-0.47,说明沉井混凝土受力复杂且开裂风险较高.下沉系数和四角高差指数在102 d后出现低值,表明沉井出现小规模滞沉、突沉等风险.一级指标中,结构应力指数及控制参数指数的低值反映了混凝土受力复杂、风险增大的实际情况.总体指数在90 d后波动显著,最低值为-0.09,说明沉井整体处于中等风险状态.

超大型沉井基础下沉中后期摩阻力特性及突沉机制研究

针对平面面积不断增大的超大型沉井基础在下沉施工中后期因摩阻力增大导致的滞沉、突沉等问题,基于沉井下沉期间井底端阻力、刃脚埋深摩阻力、侧壁摩阻力等受力组成的理论研究,提出计算静、动摩阻系数的理论公式。以五峰山长江大桥沉井基础为对象,结合现场实测数据与理论计算结果研究下沉中后期的阻力特征及突沉机制,并探讨突沉控制对策。研究结果表明:侧壁摩阻力随下沉深度增加而增大,在下沉中后期约占总阻力的70%以上,是滞沉的主导因素;基底开挖不均匀及局部过挖时,瞬时静、动摩阻力变化力差是引起突沉的关键因素;根据多次突沉前后实测数据计算得到的静、动摩阻系数分别介于0.444~0.525,0.245~0.401,动摩阻系数为突沉前瞬间静摩阻系数的0.56~0.77倍,导致了显著的不平衡下沉力带动沉井瞬间加速下沉;空气幕及降水等措施有效降低静摩阻系数至0.225~0.325,提升下沉系数至1.10以上,是避免滞沉、突沉的关键措施。