高山峡谷地区大跨度桥梁岸坡稳定性分析、趋势预测及应用研究

来源 :中国科学院地质与地球物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sbsiqyd9
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为了实现国民经济快速、健康发展和全社会的协调进步,国家实施了西部大开发的战略,完成这项战略任务的一项重要举措是加快西部地区公路基础设施的建设,打通西部地区与沿海、沿江、沿边地区的物资、技术、人员的交流,进而带动当地经济的发展。 西部地区在新生代受喜马拉雅运动的影响,地壳急剧上升成高原。在上升过程中,河流急剧下切,形成了很多高山峡谷。 由于地形地貌上的原因,高山峡谷地区交通建设中需要修建许多桥梁,而峡谷地区的河流往往呈现出流量大、流速快、谷深坡陡的特点。在这样恶劣的条件下,水中设桥墩不仅难度大,而且桥墩高,增加了成本;同时由于水流对桥墩的冲击侵蚀和对桥基的掏空,容易造成桥墩的破坏,所以高山峡谷地区的桥梁经常采用单跨、跨越能力强的悬索桥和斜拉桥。对大跨度桥梁来说,桥墩基础受到了几万一十几万吨的竖向力、弯矩和近千吨的水平推力。 高山峡谷地区岸坡由于切割深、临空面大,在内外营力作用下自然岸坡稳定性就比较差,当岸坡承受如此大的竖向力、弯矩和向临空方向的水平推力后,必然会使岩体原有的平衡状态发生改变,使桥基岸坡可能发生变形,乃至破坏。所以,高山峡谷地区建设大跨度桥梁时桥基岸坡稳定性问题要特别注意。 为此在现场调查的情况下,为掌握岸坡稳定状况,运用工程地质分析法是十分重要的,它从宏观与定性角度提供了岸坡稳定性的依据,亦为室内计算提供了借鉴。工程地质分析方法主要是通过有关岸坡失稳条件、岸坡稳定性发展趋势、场地范围内古滑坡体和古崩塌体、岸坡稳定性综合评价四个方面问题的分析和研究,进而得到岸坡当前稳定性及发展趋势,实现为具体工程服务的目的。把工程地质分析方法应用到北盘江、坝陵河大桥的工程实例后发现结果与岸坡实际情况吻合,从岸坡稳定性方面桥址区适合于建桥。 在高山峡谷地区进行交通建设时,经常会碰到岸坡稳定性问题。在进行岸坡稳定性评价前,首行要查明岸坡的工程地质条件,在工程地质条件调查的基础上,决定下一步要勘察的目标及采取的工程措施、方法,这样能少走弯路。可见以工程地质条件调查为主要内容的工程地质方法在生产实践中仍占有重要的地位,它是其它岸坡稳定性评价方法的基础。 出于桥墩基础所受的作用力很大,所以高山峡谷地区大跨度桥梁通常选用大直径(D≥0.8m)的长桩。为了反映岸坡岩体在嵌岩桩作用下的变形性状,利用岩土体FLAC3D计算软件,对岸坡在不同的坡度、桩长、桩径、弹性模量、荷载、岸坡结构等条件下的变形性状了进行了数值模拟,取得了一些对设计、生产有意义的结论。
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