宜万铁路高陡岩石岸坡桥基设置的分析与处理

宜万铁路多座桥梁跨越河流深切峡谷 ,峡谷岸坡多由硬质岩组成的高陡岩石岸坡。本文根据桥基工程荷载相对于岩体强度较小的特点 ,将其视为线弹性体 ,对岸坡加载后的应力状态进行有限元分析 ,结合极限平衡理论及岩体质量法等分析岸坡稳定坡角 ,综合确定桥基设置的合理位置 ,为桥梁专业基础设计提供了合理的依据     

大瑞铁路怒江四线大跨车站特大桥综合勘察技术与成果分析

大(理)瑞(丽)铁路怒江特大桥为主跨490 m的上承式钢桁拱,具有工程技术难度大和风险高等特点;桥址位于地形地质条件极为复杂的怒江峡谷,高地震烈度、岸坡稳定性、大(巨)型不良地质体、构造压碎岩等重大工程地质问题突出,对桥梁选址与工程设计有重大控制作用。根据怒江特大桥所处地质环境,结合桥梁基础结构和受力特点,有针对性地采用遥感、地质调绘、钻探、工程物探、孔内旁压试验、室内试验等综合地质勘察方法,并开展必要的专项地质工作,查明桥址区地层岩性、地质构造、不良地质、岸坡稳定性等工程地质条件,为桥梁的选址、桥式桥跨方案及基础选型等提供翔实、可靠的地质资料;勘察方法得当、有效,勘察成果准确、可靠。     

宜万铁路高陡岩石岸坡桥基设置的分析与处理

宜万铁路多座桥梁跨越河流深切峡谷，峡谷岸坡多由硬质岩组成的高陡岩石片坡。本文根据桥基工程荷载相对于岩体强度较小的特点，将其视为线弹件体，对岸坡加载后的应力状态进行有限元分析，结合极限平衡理论及岩体质量法等分析岸坡稳定坡角，综合确定桥基设置的合理位置，为桥梁专业基础设计提供了合理的依据。     

织毕铁路架盖河大桥桥位岸坡稳定性评价

研究目的:近年来,随着大量山区铁路的修建,高山峡谷区的岸坡稳定性评价对线路方案的确定具有越来越重要的作用,本文意在通过分析织毕铁路架盖河大桥的区域工程地质条件、桥位的岸坡稳定性及岸坡稳定角,以确定合理、经济的桥梁跨度,为桥梁跨度设计提供依据。研究结论:通过对架盖河桥位工程地质条件综合分析,得出以下结论:(1)从第四道卸荷裂隙至河岸边区域为不稳定区,该区域不能放置桥墩;(2)架盖河北岸岸坡稳定,南岸有卸荷裂隙分布,岸坡稳定坡角为65°;(3)桥梁主跨度采用192 m跨度,对卸荷裂隙进行注浆封闭处理;(4)峡谷区线路选线应选择在地形开阔、山体稳定、岩体完整的地方通过,峡谷岸坡应进行稳定性评价分析,确定岸坡角,墩台基础应置于稳定岸坡线以下一定深度内;(5)本文可作为高山峡谷区桥位选址、岸坡稳定性评价的参考。     

基于有限元的桥基岸坡稳定性分析

结合新建特大桥岸坡工程地质条件,运用有限元法对岸坡天然状态及加载条件下的应力和应变进行计算,然后利用Mohr-Coulomb强度破坏准则,对岸坡岩体破坏点进行判别,确定破坏点位置和破坏面积,对桥基岸坡稳定性进行分析。     

沪昆客运专线岔河双线特大桥岸坡稳定性离散元数值模拟研究

岔河特大桥桥址区内地质条件极为复杂,岩体较破碎,且上海端岸坡在缓坡地带地表以下6~8 m发育一层7~8 m相对稳定的断层角砾岩,严重影响岸坡稳定性。对于桥位穿越区两岸岸坡的稳定性评价意义重大。利用离散元法对桥址区岸坡天然状态、加载状态下岸坡变形进行了模拟研究。结果表明,在天然状态下,两岸岸坡存在小的变形位移,但岸坡整体是稳定的;在加载状态下上海端模型运行到t=10 000次时,水平方向的最大位移从未加载时的2 cm增大到9 m,垂直方向的位移最大从未加载时的11 cm增加到10 m,且不平衡力不为0,岸坡处于失稳状态;昆明端岸坡边坡变形增大幅度较小,岸坡整体处于稳定状态。模拟结果对桥梁工程的设计、施工具有指导意义。     

金沙江特大桥综合勘察与分析

研究目的:丽(江)香(格里拉)线金沙江特大桥为国内首座重载铁路悬索桥,桥址位于高山峡谷区,岩体卸荷松弛,断层发育,地震活动频繁,岩堆、危岩落石等不良地质发育。根据大桥地质环境和基础的受力特点,选取适宜的综合勘察方法,分析场地稳定性及岸坡稳定性,查明地基强度,为桥梁的基础设置及计算分析提供科学依据。研究结论:选取了平硐、垂直钻探、工程物探、地质调绘、现场及室内试验等勘察方法,综合分析得出如下结论:(1)桥址处无全新世活动断裂通过,次生地质灾害较轻,场地较稳定;(2)基础持力层为片理化玄武岩,属硬质岩,地基强度高;(3)岸坡卸荷带较厚,局部发育岩堆、危岩落石、不利结构面,但岸坡整体稳定,采取加固措施后方案可行;(4)本研究成果对高烈度深切峡谷区桥梁工程的地质勘察具有借鉴意义。     

大瑞铁路大保段主要工程地质问题及地质选线

研究目的:在建的大瑞铁路位于怒江、澜沧江、金沙江3条大江并流的横断山地区,地形地质条件极为复杂。通过认真总结位于横断山地区的大瑞铁路大理至保山段地质选线技术,对地形地质条件相似的国家铁路网规划中拟建的滇藏、川藏等铁路建设具有一定的借鉴意义。研究结论:大瑞铁路大保段地处印度板块与欧亚板块相碰撞缝合带附近。区内地形地质条件极为复杂,活动断裂、地震灾害、崩塌、滑坡、泥石流及高温热水构成了控制线路方案的主要工程地质问题。在充分总结汲取西南山区深切河谷与活动断裂带铁路地质选线经验的基础上,提出了大保段地质选线定线技术原则,选取了地质条件具有优势的北线方案和霁虹桥桥位方案跨澜沧江。     

板布河大桥百米级高陡岸坡稳定性研究

新建板布河大桥为瓮马铁路南北延伸线的控制工程,为188 m上承式钢筋混凝土铁路拱桥;大桥跨板布河深切V型谷,两岸岸坡陡峭,岸坡高达105～116 m,超过百米,地层为第三系(E)巨厚层状钙质角砾岩,弱风化,岩质坚硬,两岸岸坡卸荷裂隙发育。通过综合勘察手段查明了板布河大桥场区工程地质条件,综合多种分析方法对高陡岸坡的稳定性进行分析,通过施工开挖后对边坡进行了再次调查分析,百米高陡岸坡卸荷裂隙发育影响其承载力及岸坡稳定性,应加强施工地质核查工作;并针对计算结果进行了边坡防护设计,采取了锚索、锚杆对板布河大桥高陡边坡进行防护设计,锚索设计锚固力1 050 kN,可为西南山区硬质岩高陡边坡稳定性分析提供参考。     

综合勘察与分析法在某特大桥中的应用研究

研究目的:某特大桥位于构造缝合带,断裂发育、地震烈度高、地质条件极为复杂,岸坡稳定性、危岩、崩塌、落石等重大地质问题突出。“地”类勘察方法具有直观性强、精度高的特点,但受场区气候恶劣、海拔高、高差大、地势陡峭等因素影响,在某特大桥艰险地段实施难度大、安全风险高;两岸临江侧地形陡峭,无法开展地面勘察。针对桥址区环境特点及地质条件,需要引进新技术与地面手段相结合形成新型综合勘察与分析技术,以查明桥址区工程地质及水文地质条件,尤其是岸坡稳定性分析所需的岩体结构面、边坡卸荷带特征。研究结论:(1)采用“天空地”一体化的综合勘察方法解决了某特大桥现场众多勘察难题;(2)“天”类、“空”类、“地”类勘察成果吻合性好;(3)综合勘察与分析方法可以提高复杂地形、地质条件下的勘察精度和准确度;(4)综合勘察与分析方法在某特大桥中得到了应用与验证,可以在类似桥梁工程中推广应用。     

云桂高速铁路南盘江特大桥5号拱座边坡岩体卸荷带特征分析

云桂高速铁路南盘江特大桥为主跨416 m的上承式钢管混凝土拱桥,为云桂高速铁路的控制性工程之一。通过工程地质测绘、钻探及平硐勘探等方法和手段,查明特大桥5号拱座边坡岩体的卸荷性状,并在现场平板静力载荷试验的基础上,确定5号拱座基础的承载力,为特大桥的设计和施工提供可靠的地质参数。分析表明:南盘江特大桥5号拱座边坡岩体强卸荷带水平发育深度18~25 m,弱卸荷带水平发育深度26~43 m。边坡岩体具有卸荷带与风化带同时共存的双层地质结构特征。边坡岩体卸荷带发育的深度与边坡形态相关,且受地层岩性和地质构造影响严重。根据现场平板静力载荷试验及相关规范,确定5号拱座基础其基本承载力σ0处于742~867 k Pa。     

川藏铁路昌都至林芝段主要工程地质问题分析

川藏铁路昌都至林芝段穿越藏东横断山区和藏东南高山峡谷,走行于印度板块与欧亚板块挤压形成的南迦巴瓦东构造结附近,地形环境极其艰险、地质构造极其活跃、不良地质极其发育。分析拟建铁路沿线的工程地质环境特征,提出了影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:拟建铁路具有"九极"工程地质环境特征,极为复杂的宏观地质环境孕育了岩爆和软岩大变形、高地温、深大活动断裂带、高位滑坡崩塌、泥石流、溜砂坡(岩屑坡)、雪崩、冰害、生长期高陡卸荷岸坡、放射性、有害气体等工程地质问题,针对不同的工程地质问题,因地制宜地提出防治措施。针对上述工程地质问题,在拟建铁路的勘察设计过程中,本着以科学研究为先导原则,探索复杂艰险山区勘察方法手段的革新,利用新技术、新方法、新设备,研究重大地质灾害和问题的评估技术。     

复杂山区铁路桥隧相连段工程设计对策探讨

山区铁路受复杂的工程地质条件限制,线路工程多以桥隧相接的形式通过大高差的地貌单元,工程中不可避免出现工程构筑物位于高陡边坡。置于高陡峡谷岸坡上的桥梁基础、隧道洞口等工程建筑物与工程边坡相互作用形成特殊的桥隧相连段的工程问题。本文针对不同坡度条件及工程形式分析了桥隧相连部位的工程连接形式及可能出现的工程问题,提出了相应的工程设计建议。     

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。     

斜坡软弱地基填方工程特性及工程技术研究

研究目的:斜坡软弱地基填方工程是西南山区铁路、公路、城镇建设中经常遇到的工程问题之一,是工程建设突出的薄弱环节,斜坡软弱地基填方工程特性及其工程技术需要研究。研究方法:作者及其课题组采用数值分析、离心模型试验、现场测试、综合分析等手段,系统研究了斜坡软弱地基填方工程特性及斜坡软弱地基填方工程技术。研究结果:基于变形控制理念,提出斜坡软弱地基填方稳定当量安全系数建议值和以限制斜坡软弱地基水平变形为核心的斜坡软弱地基填方工程设计原则意见。研究结论:基于变形控制的思想,在采用安全系数法对斜坡软弱地基的稳定性进行评价分析的基础上,应充分考虑斜坡软弱地基变形特性的因素,适当提高路堤稳定安全系数取值,以使斜坡软弱地基具有与水平软弱地基相当的稳定程度。在斜坡地基上填筑路堤,要查明地基土体的可压缩特性和基底横坡;为保证斜坡软弱地基路堤的稳定性,应采取限制斜坡地基水平变形的措施。     

中尼跨境铁路工程地质环境特征及主要工程地质问题研究

中尼跨境铁路是首条穿越喜马拉雅山脉的铁路,位于印度板块与欧亚板块直接碰撞、拼合的作用带内,其地形、地质条件和自然环境极其复杂,是世界铁路建设史上难度及风险极大的铁路工程。通过分析总结工程地质环境特征,提出影响铁路建设的主要工程地质问题。研究表明:中尼跨境铁路工程地质环境特征呈典型的"六极四高"特征,存在极高地应力下的软岩大变形、硬岩岩爆问题,深大活动断裂的工程地质效应问题,高烈度地震问题,高地温热害问题,边坡稳定性问题,泥石流水毁问题及其他工程地质问题。建议采用"科学研究作先导,先进勘察技术为手段,常规调查与勘探是基础"的勘察设计理念,针对性开展中尼跨境铁路主要工程地质问题分布规律、对铁路工程影响、综合选线技术、工程措施等关键技术研究。     

海河沉管隧道干坞关键施工技术

天津海河沉管隧道的干坞为一大型土质深基坑,地质条件差,工况复杂,土方施工采取无支护放坡开挖,辅以周边水泥搅拌桩隔水帷幕、坡面二级井点和坑底深井降水技术;通过边坡的稳定监测和管段制作区地基的沉降监测、分析和处理,确保其稳定性;同时介绍了修坡及护坡、基底复合地基处理、排水系统布置和防汛体系的构成等关键技术和施工工艺要点。     

吉图珲高速铁路GDK283段膨胀土深路堑工程滑坡分析

吉图珲高速铁路所经延吉盆地一带的膨胀土成因复杂,受地形条件、地质条件及自然气候环境影响大,工程地质条件极差,对路堑工程影响严重,定量评价边坡稳定性困难。以GDK283段膨胀土深路堑工程滑坡为实例,通过分析研究工程滑坡发生的机理,总结延吉地区膨胀土的工程地质特征,充分利用勘察试验数据,综合考虑各种影响因素和边界条件,进行膨胀土的边坡稳定性分析验算,并在工程实践中予以验证。     

兰州黄河高阶地复杂地质大断面隧道监控量测

兰州地区黄河阶地是国内最为典型的河流阶地,地质条件复杂。本文结合兰新第二双线兰州枢纽引入工程孔家营隧道施工,选择典型断面(阶地黄土地层、阶地黄土圆砾土地层、阶地圆砾土软岩地层、阶地黄土圆砾土软岩地层)对该隧道施工进行全面、系统监控量测,对比分析了各种地质条件下的大断面隧道的应力变形特征。结果表明,不同地层组合隧道围岩稳定性具有较大的差别,尤其是隧道拱顶存在圆砾土时其稳定性最差;阶地隧道存在较明显的偏压现象,二衬可以很好地控制偏压对隧道稳定性的影响。