复杂地质条件下某特大桥陡崖岸坡稳定性关键技术研究

在河谷深切的峡谷区修建特大桥,主塔选址通常受陡崖岸坡稳定性控制。针对某特大桥陡崖岸坡工程地质特点,应用三维激光扫描技术对陡崖发育的结构面进行统计分析,通过室内试验、结合规范法选取了合理的岩石及结构面的物理力学参数,采用3DEC数值模拟对陡崖区卸荷裂隙带、变形破坏模式及规模进行了预测分析。研究结果表明,陡崖前缘30m为强卸荷裂隙发育带,30～50m为弱卸荷裂隙发育带,50m以外岩体完整,主塔应设置在距离陡崖崖口50m以上的区域。     

三峡库区岸坡类型划分

在岸坡稳定性分析评价中,控制岸坡稳定的主要因素有岸坡岩性组合特征、岩体结构类型和岸坡结构类型.它们的组合构成了岸坡的基本地质模式,并且组合类型通常决定了岸坡的稳定状况及主要变形破坏方式和规模.本文通过对三峡库区岸坡的工程地质岩组和岸坡结构类型的研究,建立了一套适合于三峡库区岸坡类型划分的分类方案,为三峡库区的岸坡破坏模式的分析奠定了基础.     

纳界河特大桥桥址岸坡岩体稳定性数值分析

采用有限元法,结合现场工程地质勘察资料,分别对桥北岸坡岩体在天然状态下和桥梁荷载条件下的位移、应力状态进行了数值模拟分析。通过有限元折减系数法对岸坡的整体稳定性等进行了分析,得出了在自然状态下和荷载条件下的稳定性系数、天然状态下两岸谷底及陡坡段坡脚存在主应力集中现象,以及坡面和坡顶局部存在拉应力且对边坡岩体稳定不利的结果。桥梁荷载作用对边坡岩体应力的影响主要集中在基础附近,荷载对坡面岩体应力的影响较大。桥址右岸整体稳定,左岸在桥基荷载作用下桥基下方岩体产生局部塑性区,可能发生破坏,应采取措施加固,以策安全。     

工程建设对边坡稳定性影响的数值分析

采用基于有限差分法的FLAC软件,对喇嘛溪沟大桥处岸坡应力位移特征进行了数值模拟,考虑了自然边坡和建桥后工程荷载通过桥台作用于边坡上2种情况,绘制了岩体边坡在设计荷载作用下的应力等值线图、水平位移等值线图和垂直位移等值线图,分析了其应力位移变化特征,对其稳定性进行了综合评价.     

金沙江特大桥桥址右岸岸坡工程地质问题研究

金沙江特大桥是丽（丽江）香（香格里拉）铁路的关键控制性工程之一,其桥基置于金沙江陡峻的峡谷岸坡上,岸坡是否稳定直接关系到桥址方案的可行性。从地形地貌、地层岩性、地质构造等方面对桥址方案右侧岸坡工程地质条件进行了分析,采用Sarma法、数值模拟方法,研究了桥基岸坡在自然状态、桥基开挖加载作用下、地震、水库设计蓄水等工况下的稳定性。研究结果表明:在考虑地震和水库设计蓄水影响下,岸坡将处于失稳状态,若作特大桥桥址必须对不良地质进行深入勘探,并进行切实可靠的工程治理。     

澜沧江大桥桥基岸坡稳定性分析

通过对澜沧江大桥的工程地质、岩体特征分析及有限元分析,对整个桥基边坡稳定性进行评定.赤平投影分析结果表明:大理岸岸坡整体基本稳定,瑞丽岸存在坡面小型崩塌落石的可能性,同时还存在拱座后方巨型岩体崩塌的可能性;在有限元分析的基础上采用Mohr强度准则对两岸边坡稳定性进行评价并提出了相应的工程措施.     

卸荷裂隙及顺层岸坡双重控制下特大桥主塔选址研究

遵余高速乌江特大桥为跨越乌江深切峡谷而设,峡谷区地形地质条件极为复杂。余庆岸主塔坐落于陡崖之上,纵桥向陡崖前缘发育多条卸荷裂隙,横桥向长大顺层岸坡夹有多层钙质页岩软弱夹层。因此,余庆岸主塔选址受卸荷裂隙和长大顺层岸坡稳定性双重控制。在充分调研和分析桥区地质背景和岩体力学条件的基础上,定性判识其潜在变形破坏模式,基于室内试验、大型直剪试验等方法选取合理的岩土物理力学参数,进行了不同工况下刚体极限平衡法、离散元法岸坡稳定性计算和数值分析,综合分析得出安全、经济的主塔选址位置。     

抵母河特大桥岸坡稳定性研究

结合工程实例,查明桥区的工程地质条件,建立稳定性计算模型,采用刚体极限平衡法计算各种工况下岸坡的稳定性;基于快速拉格朗日有限差分法(FLAC3D),建立数值模拟模型,模拟各种工况下岸坡的位移;最后综合研究岸坡稳定性.结果表明,若主塔设在K159+268、K159+278、K159+288、K159+298 m位置,其岸坡稳定性均符合抵母河岸坡安全控制标准;K159+268、K159+298 rn位置岸坡变形在65 mm以内.K159+268 m临近溶蚀裂隙,主塔位置由K159+268m前移至K159+2688 m基本合适.     

基于现场大型直剪试验的顺层岸坡稳定性研究

本文以贵州省某特大桥小桩号岸为依托工程。首先采用现场直剪试验,得到小桩号岸软弱夹层钙质页岩的强度参数;再运用块体离散元法建立含结构面的地质模型,模拟各种荷载条件下岸坡的稳定性及力学响应。结果表明:小桩号岸岸坡全部工况的稳定性系数皆达到安全控制标准,且岩体变形均为毫米级别,适宜桥梁建设。     

整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复拟静力试验

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛应用与推广。然而,整体桥在季节性温度荷载作用下会发生往复位移,并产生桥台-桩基-土相互作用。为此,以福建上坂大桥为背景,设计制作桥台-桩基结构试验模型,开展桥台-H形钢桩基-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究,主要研究桥台、桩基的滞回性能与变形规律以及桥台-桩基-土三者相互作用的机理。结果表明:桥台与桩基的等效黏滞阻尼比均较大,其值大于0.15,即整体桥具有良好的抗震性能和耗能能力;整体桥在温度作用下桩基处于弹性状态,但会发生残余变形,同时在台背与桩顶的一定宽度和深度范围内存在土体脱空现象,实际工程中产生桥头跳车、搭板沉降的原因不仅与台后土体的特性相关,还与桥台结构的受力机理相关;仅测量和分析上部未入土结构的变形并不能准确反映整体结构的变形规律;试验循环加载全过程桥台-桩基-土相互作用会产生累积变形,其中桩基的累积变形要大于桥台的累积变形,且其累积变形远大于任意单步荷载作用下产生的变形;目前对于现有桥台-桩基变形的理论并未考虑累积变形的影响,该研究结果可为有关规范的制订提供参考。     

酉水大桥引桥T梁制、架和主桥悬灌同时施工的工艺研究

以湖南省张花高速酉水河大桥4 ×40 ＋80＋ 145 ＋80 m预应力混凝土连续T梁和斜高墩大跨径预应力混凝土连续梁桥桥为工程背景,引桥40mT梁和主桥18个悬臂节块同时施工,引桥40mT梁制、架先于主桥完工,根据酉水大桥4#交接墩墩身高度达57 m、直线段长度为6.5m及直线段混凝土方量为106.85 m3等特点,在架设完成的40 m T梁上布置贝雷片吊架作为施工4#交接墩边跨直线段的主要施工设备,直线段施工完成后边跨进行合龙,简述吊架构造,介绍边跨现浇段吊架施工工艺和边跨合龙张拉等关键工序,对同类桥梁加快工程施工进度和节约投资有重要指导意义.     

荆州楚都大道跨海子湖特大桥设计

楚都大道是荆州市城市向北发展的主干道,也是进入荆州市园博园的主通道,桥型方案采用多跨变截面连续梁桥,整体一联布置,桥梁跨径布置为65 m+123 m+156 m+123 m+10×90 m+55 m,全长1434 m(含桥台).此类跨度和长度的桥梁没有成熟的工程实例,大桥连续梁长度为国内和国际同类型桥梁的总长度第一.     

台背填土受交通荷载反复作用和桥台影响分析

通过建立双弹簧模型来模拟桥台对台背填土变形的影响，同时编制了相应的弹塑性动力有限元分析程序，分析研究了交通荷载反应作用下在不考虑桥台对填土的影响和考虑桥台对填土的影响，这2种工况下台背填土的变形特性，为工程实践提供了理论依据。     

宜昌伍家岗长江大桥隧道锚设计与研究

宜昌伍家岗长江大桥为(290+1160+402)m双塔简支钢箱梁悬索桥,江北侧为国内千米级悬索桥首次在软岩上修建隧道锚。通过地质钻孔、室内试验、斜硐勘探、原位试验等多种方式研究确定合理的岩体力学参数进行隧道锚设计。隧道锚轴线长90 m,其中锚塞体段长45 m,倾斜角度为40°;前锚面尺寸为9.04 m×11.44 m,后锚面尺寸为16 m×20 m。通过室内模型试验和现场缩尺模型试验,结合数值模拟分析掌握隧道锚与围岩的破坏变形模式和流变特征,确定隧道锚的承载力为8P,保证了结构的安全稳定。     

整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复拟静力试验（双语出版）

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点，目前在国内外得到了广泛应用与推广。然而，整体桥在季节性温度荷载作用下会发生往复位移，并产生桥台-桩基-土相互作用。为此，以福建上坂大桥为背景，设计制作桥台-桩基结构试验模型，开展桥台-H形钢桩基-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究，主要研究桥台、桩基的滞回性能与变形规律以及桥台-桩基-土三者相互作用的机理。结果表明：桥台与桩基的等效黏滞阻尼比均较大，其值大于0.15，即整体桥具有良好的抗震性能和耗能能力；整体桥在温度作用下桩基处于弹性状态，但会发生残余变形，同时在台背与桩顶的一定宽度和深度范围内存在土体脱空现象，实际工程中产生桥头跳车、搭板沉降的原因不仅与台后土体的特性相关，还与桥台结构的受力机理相关；仅测量和分析上部未入土结构的变形并不能准确反映整体结构的变形规律；试验循环加载全过程桥台-桩基-土相互作用会产生累积变形，其中桩基的累积变形要大于桥台的累积变形，且其累积变形远大于任意单步荷载作用下产生的变形；目前对于现有桥台-桩基变形的理论并未考虑累积变形的影响，该研究结果可为有关规范的制订提供参考。     

广梧高速公路封开西江特大桥设计

封开西江大桥是广梧高速公路封开连接线的一座特大型桥梁,主桥跨径组合为66m＋120m＋2×138m＋120m＋66m=648m,为预应力砼刚构-连续箱梁组合体系。综合介绍该桥设计方面的相关内容。     

佛山市奇龙大桥主桥设计

奇龙大桥主桥是佛山市魁奇路东延线上的一座特大型桥梁,跨越东平水道,采用空间双索面混合梁独塔斜拉桥,跨径组合为66m＋69m＋260m=395m,桥宽40.5m。本桥主要特点是主边跨比较大,主梁采用混合梁,主跨侧采用钢箱梁,边跨侧采用混凝土箱梁,主梁桥面宽度较宽。     

考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型计算

水平层状岩体力学性质不仅受岩层组合和结构面控制,而且与层间黏聚力密切相关。水平层状围岩隧道在施工过程中对层间黏聚力考虑不当时,极易造成设计支护参数不合理,导致拱部掉块落石、离层、弯折,甚至局部坍塌、超欠挖等工程问题,严重影响工程安全、施工质量和建设进度。目前水平层状围岩隧道顶板一般简化为锚固梁和简支梁模型,但未考虑层间黏聚力。根据水平层状围岩隧道开挖的不同阶段,将隧道顶板分别简化为开挖初始阶段的锚固梁模型和施工扰动后的简支梁模型,并利用顶板梁体模型的协调变形条件,得出梁模型的层间黏聚力计算公式。以大梁峁隧道为工程依托,分别应用考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力的梁模型进行隧道临界开挖跨度计算。结果表明：考虑层间黏聚力和不考虑层间黏聚力对水平层状围岩隧道临界开挖跨度影响较大。考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为3.36~4.75 m,简支梁模型临界开挖跨度为2.74~3.88 m;不考虑层间黏聚力时,锚固梁模型临界开挖跨度为0.14~0.30 m,简支梁模型临界开挖跨度为0.12~0.24 m。结合大梁峁隧道工程现场,隧道开挖跨度3~6 m时,拱顶会出现平顶现象,产生离层和掉块,因此考虑层间黏聚力的水平层状围岩隧道顶板力学模型更符合工程实际情况。     

桥基岩溶洞穴顶板稳定性综合评价

以青溪大桥桥基岩溶洞穴围岩工程地质条件定性分析为基础,在岩土自重和桩基的外附荷载作用下,利用定性分析、结构力学的半定量分析方法和三维有限元定量计算手段,对桥墩所在位置的溶洞顶板稳定性进行了综合评价。通过对不同厚度下溶洞顶板的应力和位移的力学响应分析,认为在确保单桩桩端标高选在强岩溶发育带以下的稳定岩层上,且顶板厚度大于8.0m,才能满足溶洞顶板的稳定性要求。考虑到青溪大桥4#桥墩所在承台基坑开挖的爆破震动影响,设计溶洞顶板安全厚度取值为8.5m,并采用钻孔多点位移计对施工荷载施加过程中溶洞及顶板岩体的变形进行了现场监测,结果表明,突破常规设计要求的8.0m溶洞顶板厚度施工是安全稳定的,大大节约了溶洞处理费用,并为类似的岩溶洞穴稳定性施工提供了有力的技术支持。     

汉中龙岗大桥主塔设计

汉中市龙岗大桥主桥为三塔斜拉-自锚式悬索协作体系桥,跨径组合为25 m＋90 m＋2×162.5 m＋90 m＋25 m。主桥桥型以“鱼跃龙门”为构思主题,主塔采用“H”型空心薄壁塔身,钢筋混凝土结构;上塔柱拉索锚固区采用“井”字预应力钢筋来平衡拉索水平分力。介绍了主塔造型的景观构思,对桥塔结构特点、结构设计构造、整体计算和拉索锚固区局部应力分析结论进行介绍。