橋梁基樁樁端溶洞頂板穩(wěn)定性模糊分析

巖溶地區(qū)溶洞頂板穩(wěn)定性分析

結(jié)合實際路基穩(wěn)定性分析案例,闡述路基溶洞頂板穩(wěn)定性的分析方向,分析路基穩(wěn)定性的影響因素,提出穩(wěn)定性分析常用方法,包括工程類比法、計算法,希望可以提升路基溶洞穩(wěn)定性。

橋梁樁基荷載下溶洞頂板穩(wěn)定性研究_汪華斌

本文在綜合分析巖溶區(qū)溶洞頂板穩(wěn)定性常用計算方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合巖溶區(qū)路基溶洞頂板工程特點及溶洞頂板受力特性,建立出符合其工程特點的巖溶區(qū)路基溶洞頂板穩(wěn)定性分析的力學(xué)模型,再運用彈性理論基本原理,導(dǎo)出巖溶區(qū)路基溶洞頂板巖層應(yīng)力計算公式,并引入修正的mohr-coulomb強度理論,建立出巖溶區(qū)路基溶洞頂板安全厚度確定新方法。將該方法應(yīng)用于某實際工程溶洞頂板的穩(wěn)定性分析,效果良好,最后對影響溶洞頂板穩(wěn)定性的各種主要因素進行了深入分析,獲得了一些定性的結(jié)論。

將相似理論應(yīng)用于溶洞頂板穩(wěn)定性的數(shù)值計算中,通過單因素與正交分析,得到了各影響因素與臨界安全厚跨比的相互關(guān)系,以及各因素對頂板穩(wěn)定性影響的主次關(guān)系。

巖溶區(qū)溶洞頂板穩(wěn)定性評價研究現(xiàn)狀 溶洞頂板穩(wěn)定性問題，是由國內(nèi)科技人員在工程實踐中提出的工程問題，目前對溶洞 頂板穩(wěn)定性研究，主要集中在理論評價方法的研究上，有關(guān)頂板穩(wěn)定性研究的室內(nèi)物理模 型和現(xiàn)場工程研究不多，因此溶洞頂板穩(wěn)定性研究還處于初步的階段。近年來穩(wěn)定性評價 方法的研究取得較大進展[29一6，j，對巖溶溶穩(wěn)定性的分析評價經(jīng)歷了從定性一半定量一 定量的過程[66]。 定性評價方法[29一30]適用于一般工程或工程的初勘階段的溶洞頂板穩(wěn)定性的分析評價， 包括影響因素分析法、經(jīng)驗比擬法和專家系統(tǒng)評價法等。影響因素分析法是根據(jù)洞隙的各 項邊界條件，包括巖性、厚度、裂隙狀況、巖層產(chǎn)狀、洞穴形態(tài)及埋藏條件、地下水等條 件。經(jīng)驗比擬法根據(jù)評價對象的工程地質(zhì)條件，與條件相似的已有成功或失敗工程實例進 行類比評價。專家打分法是利用己有的反映巖溶問題的工程實錄，建立集巖溶工程地質(zhì)評 價

以湖南某巖溶區(qū)高速公路為工程依托,通過建立巖溶區(qū)路基下伏溶洞有限元模型,利用數(shù)值模擬方法分析了公路一級車道荷載作用、地下水影響以及采用碎石填充溶洞等3種工況下巖溶路基中附加應(yīng)力分布及變形規(guī)律。結(jié)果表明:車道荷載作用下,溶洞拱圈土層與石灰?guī)r巖層接觸面處出現(xiàn)應(yīng)力集中,溶洞頂面豎向位移達1.1cm;在地下水影響下,車道荷載引起的地表和溶洞拱圈最大豎向位移分別減小了39%和28%;采用碎石填充溶洞后,車道荷載引起的地表豎向位移減小了57%,有效控制了下伏溶洞對路基穩(wěn)定性影響。

巖溶區(qū)路基下伏溶洞頂板穩(wěn)定性分析及加固處理(PDFX頁)

本文從工程設(shè)計的角度對巖溶地區(qū)的橋梁樁基與巖洞頂板穩(wěn)定性進行了相關(guān)研究.

近年來,模糊綜合評價法越來越多地用于溶洞地基穩(wěn)定性分析中,并取得了良好的效果。介紹了溶洞地基穩(wěn)定性模糊綜合評價法的運用現(xiàn)狀,并在模糊綜合評價基本原理的基礎(chǔ)上,對溶洞地基穩(wěn)定性指標(biāo)體系的確定做了詳細的敘述,同時簡述了隸屬函數(shù)形式與權(quán)重值確定的方法,對影響溶洞地基穩(wěn)定性的突出因素做了簡單的概括。

考慮坡面以下一定深度范圍內(nèi)地基抗力非線性分布模式,建立了基樁穩(wěn)定性分析簡化計算模型及樁-坡體系總勢能方程.據(jù)此導(dǎo)得了斜坡段樁柱式橋梁基樁臨界荷載與計算長度的能量法解答,并通過平地和斜坡兩種不同情況下的室內(nèi)模型試驗驗證理論計算方法的合理性.由此進行的參數(shù)分析表明:增大墩柱彈性模量或減小墩柱高度(高長比)均可提高基樁穩(wěn)定性,當(dāng)高長比取0.3~0.4時,基樁穩(wěn)定性最佳;當(dāng)邊坡坡度在25°~35°范圍內(nèi)時,基樁穩(wěn)定性受斜坡效應(yīng)的影響較小,設(shè)計時應(yīng)盡量將基樁設(shè)置在坡度小于35°的邊坡上.斜坡段地基抗力比例系數(shù)m與坡度α之間的相互影響關(guān)系尚有待深入研究.

考慮樁后坡體剩余下滑力的分布規(guī)律,以及樁前巖土體水平地基抗力弱化效應(yīng)對基樁穩(wěn)定性的影響,建立陡坡段橋梁基樁屈曲穩(wěn)定分析計算模型。通過建立樁土體系的總勢能方程,并運用能量法導(dǎo)得陡坡段橋梁基樁屈曲臨界荷載和穩(wěn)定計算長度解答。以實際工程基樁為例對影響基樁屈曲穩(wěn)定性的樁身彈性模量、樁徑、嵌固深度等因素進行參數(shù)分析。研究結(jié)果表明：本文計算結(jié)果與已有模型試驗結(jié)果吻合較好,表明本文解答合理?；鶚兜穆袢氡?、臨界長徑比及臨界嵌固深度對其屈曲穩(wěn)定性具有顯著影響。

針對廣清高速公路改擴建工程,選取兩個典型橋梁樁基存在下伏溶洞工點,構(gòu)建溶洞地質(zhì)概化模型。采用理論分析和數(shù)值模擬方法研究樁基溶洞頂板的穩(wěn)定性,以便為巖溶區(qū)樁基設(shè)計、施工提供依據(jù)。通過規(guī)范方法確定樁底作用在溶洞頂板上的荷載,通過成層地基和地應(yīng)力計算方法計算上覆巖土層作用在頂板上的自重應(yīng)力。對溶洞頂板分別進行抗沖切、抗剪切、抗彎驗算,分別求出穩(wěn)定系數(shù)和樁底豎向極限荷載。運用ansys數(shù)值模擬方法,對頂板位移、第一主應(yīng)力和塑性應(yīng)變進行分析,計算得出樁底豎向極限荷載。理論分析與數(shù)值模擬結(jié)果對比表明樁基溶洞頂板處于穩(wěn)定狀態(tài),抗剪切、抗彎驗算是樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性分析的主要驗算指標(biāo)。

針對廣清高速公路改擴建工程,選取兩個典型橋梁樁基存在下伏溶洞工點,構(gòu)建溶洞地質(zhì)概化模型。采用理論分析和數(shù)值模擬方法研究樁基溶洞頂板的穩(wěn)定性,以便為巖溶區(qū)樁基設(shè)計、施工提供依據(jù)。通過規(guī)范方法確定樁底作用在溶洞頂板上的荷載,通過成層地基和地應(yīng)力計算方法計算上覆巖土層作用在頂板上的自重應(yīng)力。對溶洞頂板分別進行抗沖切、抗剪切、抗彎驗算,分別求出穩(wěn)定系數(shù)和樁底豎向極限荷載。運用ansys數(shù)值模擬方法,對頂板位移、第一主應(yīng)力和塑性應(yīng)變進行分析,計算得出樁底豎向極限荷載。理論分析與數(shù)值模擬結(jié)果對比表明樁基溶洞頂板處于穩(wěn)定狀態(tài),抗剪切、抗彎驗算是樁基下溶洞頂板穩(wěn)定性分析的主要驗算指標(biāo)。

在巖溶發(fā)育地區(qū),多采用嵌巖灌注樁作為橋梁基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)叵聴l件較好時,人工挖孔樁通過合理的簡化,可將其嵌巖灌注樁物理模型簡化為端承樁,暫不考慮上部樁周土摩阻力。當(dāng)樁基作用在巖溶頂板上且?guī)r溶頂板厚度不是足夠厚時,需對嵌巖樁樁基的穩(wěn)定性進行分析與討論。本文通過具體的算例,對巖溶頂板的抗沖切、抗剪和抗彎強度進行了詳細的驗算,并在進行抗彎驗算時分別討論了不考慮自重和考慮自重兩種受力情況,通過分析可知巖體的抗彎強度是影響樁基穩(wěn)定性的主要因素。

模糊聚類分析在煤層頂,底板穩(wěn)定性工程地質(zhì)評價中的應(yīng)用

考慮穿越復(fù)雜巖溶地質(zhì)樁基的實際受力情況,提出假設(shè),建立樁基承載力計算簡化模型,并提出樁基承載力計算公式;最后基于實際工程,分析了相關(guān)參數(shù)對穿越復(fù)雜巖溶地質(zhì)樁基穩(wěn)定性的影響,得出樁徑的影響最為顯著的結(jié)論。

根據(jù)某高速公路預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)銅構(gòu)橋的工程實例，通過驗算該橋梁的風(fēng)荷載穩(wěn)定性，對該橋高橋墩的風(fēng)荷載影響進行了空間穩(wěn)定性分析，為該類橋梁在施工過程中的風(fēng)荷載監(jiān)控提供參考。

頂板中軟弱夾層對巷道穩(wěn)定性影響研究——巷道碩板中含有軟弱夾層，它的位置和厚度是影響頂板穩(wěn)定性的重要因素．結(jié)合巖石力學(xué)、材料力學(xué)知識，采用理論分析、數(shù)學(xué)計算等綜合方法，以層狀復(fù)合巖梁為基礎(chǔ)，通過鉸接巖梁穩(wěn)定性分析，對軟弱夾層的厚度、位置對頂板穩(wěn)...

以湖南省湘潭～邵陽高速公路部分標(biāo)段路基下伏巖溶勘查資料為基礎(chǔ),采用多級模糊評判理論與系統(tǒng)層次分析方法(ahp),建立了潭邵高速公路路基下伏巖溶穩(wěn)定性的綜合評判模型,并對其進行了二級模糊綜合評判,其評判結(jié)果較準(zhǔn)確地反映了這些標(biāo)段巖溶的穩(wěn)定程度。該工程實踐也證明了此評判方法的可行性和可靠性,為高速公路巖溶區(qū)路基穩(wěn)定性評價提供了可行的思路和方法,具有廣泛的工程與學(xué)術(shù)價值

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

以穩(wěn)定性理論為基礎(chǔ),以一高速公路某大橋為例,利用有限元程序midas計算分析了高墩大跨剛構(gòu)—連續(xù)組合梁橋在懸臂施工時的穩(wěn)定性,同時總結(jié)了提高高墩大跨梁橋穩(wěn)定性的措施,從而為橋梁的施工安全性提供保障。