摘要:文章研究串珠狀巖溶區(qū)橋梁基樁及持力層的穩(wěn)定性,結(jié)合廣西防城港市防城區(qū)里邏大橋工程實(shí)例,運(yùn)用數(shù)值模擬和理論計(jì)算相結(jié)合的方法,分析不同巖溶發(fā)育程度及填充物條件下橋梁基樁和持力層的力學(xué)響應(yīng)。通過(guò)計(jì)算,識(shí)別出影響大橋基樁和持力層應(yīng)力穩(wěn)定性的關(guān)鍵地質(zhì)參數(shù),并提出針對(duì)性的改善對(duì)策。研究結(jié)果表明,串珠狀巖溶的發(fā)育程度和填充物的性質(zhì)能顯著影響基樁和持力層的穩(wěn)定性,采取有效對(duì)策可以改善其穩(wěn)定性,避免樁基安全事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:串珠狀巖溶;橋梁基樁;持力層;穩(wěn)定性分析
中圖分類號(hào):U443.15" " " "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " " 文章編號(hào):1674-0688(2024)05-0091-05
0 引言
廣西地區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,分布著大面積的喀斯特地形,其中串珠狀巖溶發(fā)育較為典型[1]。串珠狀巖溶經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的溶蝕作用,形成溶洞連通的狀貌,而且洞穴充填物的性質(zhì)復(fù)雜,其力學(xué)性能明顯弱于周圍基巖,地基承載力差,給串珠狀巖溶區(qū)的橋梁基礎(chǔ)工程帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。已有研究表明,由于串珠狀巖溶區(qū)存在巖溶結(jié)構(gòu)發(fā)育、充填物異質(zhì)等問(wèn)題,建于其上的橋梁基礎(chǔ)容易發(fā)生局部受損,從而降低橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全性。目前,針對(duì)串珠狀巖溶區(qū)橋梁樁基施工技術(shù)的研究較多,在巖溶處理方法上取得了不少研究成果。唐國(guó)東[2]在巖溶區(qū)樁基設(shè)計(jì)中根據(jù)樁身穿過(guò)部分溶洞及成層地基的特點(diǎn),利用FLAC3D有限差分計(jì)算程序獲取樁身沉降的規(guī)律。巫惠斌等[3]以惠州市S119線改建工程水西大橋?yàn)榘咐芯繕蛑穮^(qū)串珠狀巖溶的賦存特征,提出橋梁樁基施工中引發(fā)險(xiǎn)情的機(jī)制及防治措施。張冰淇[4]采用荷載傳遞法分析串珠狀溶洞樁基的沉降,推導(dǎo)出串珠狀巖溶地層中單樁沉降的計(jì)算公式,實(shí)際工程應(yīng)用效果良好。本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上,以廣西防城港市防城區(qū)里邏大橋工程為實(shí)例,運(yùn)用數(shù)值模擬和理論計(jì)算方法,研究在不同巖溶發(fā)育程度及充填物條件下,橋梁基樁及持力層的力學(xué)響應(yīng),提出改善其穩(wěn)定性的對(duì)策,旨在為串珠狀巖溶區(qū)橋梁設(shè)計(jì)和施工提供參考。
1 工程概況
廣西某山區(qū)高速公路大橋?yàn)閿M建中的橋梁,該橋梁全長(zhǎng)128 m,為預(yù)應(yīng)力混凝土“T”梁(跨徑為30 m),跨越當(dāng)?shù)匾粭l典型的串珠狀巖溶谷。根據(jù)工程地質(zhì)勘探結(jié)果,橋址區(qū)發(fā)育有大量層狀和管狀的巖溶,形成迂回曲折的溶洞系統(tǒng)。橋臺(tái)、墩柱均采用樁基礎(chǔ)。根據(jù)巖溶區(qū)巖心鉆探和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果,橋址區(qū)下伏基巖為二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r,可見明顯的溶蝕痕跡。巖溶空隙帶發(fā)育范圍在地表以下10~25 m,空隙充填物為粉質(zhì)黏土和細(xì)砂質(zhì)黏土,充填物具有較強(qiáng)的層狀特性,工程地質(zhì)學(xué)整體性較好。
2 建立橋梁基樁及持力層力學(xué)模型
基于該工程特點(diǎn),重點(diǎn)分析橋臺(tái)、墩柱基礎(chǔ)以及周邊持力層在靜力荷載作用下的整體穩(wěn)定性。
2.1 基本假設(shè)
2.1.1 材料性質(zhì)假設(shè)
采用橋址區(qū)巖溶區(qū)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),確定灰?guī)r基巖、巖溶填充物和人工回填體的彈塑性參數(shù)。灰?guī)r基巖視為連續(xù)均質(zhì)材料;巖溶填充物和回填體視為離散介質(zhì)。
2.1.2 計(jì)算模型假設(shè)
建立二維平面應(yīng)變模型(見圖1),橋臺(tái)、墩柱基礎(chǔ)簡(jiǎn)化為矩形平面約束體,持力層簡(jiǎn)化為周邊矩形范圍,兩個(gè)實(shí)體間的接觸面采用面對(duì)面接觸單元。巖溶區(qū)離散填充物體系采用等效連續(xù)介質(zhì)法模擬,等效體彈性模量按各向異性比值(1∶0.8∶0.6)設(shè)置[5]。
2.1.3 邊界條件與加載假設(shè)
模型底部固定約束,側(cè)向滾動(dòng)約束;頂部施加均布線性壓應(yīng)力,以模擬上部橋面荷載的簡(jiǎn)化負(fù)荷作用。施加不同的荷載,分析整體結(jié)構(gòu)在彈性和彈塑性狀態(tài)下的變形響應(yīng)。
2.1.4 方案比選假設(shè)
采用不同填充物體系方案和基礎(chǔ)加固方案,保持模型幾何尺寸、材料基本力學(xué)參數(shù)、邊界條件和加載方式等參數(shù)不變,僅改變填充物條件,分析不同填充物對(duì)持力層穩(wěn)定性的影響,分析不同方案的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性差異,提出優(yōu)選建議。
2.2 計(jì)算模型
基于工程地質(zhì)情況,二維平面應(yīng)變模型數(shù)值計(jì)算需要使用的參數(shù)如下。
(1)模型長(zhǎng)度:按橋梁軸向全長(zhǎng)的1/2取對(duì)稱部分建模,則模型長(zhǎng)度L=120 m/2=60 m。
(2)模型寬度:兩側(cè)各拉伸一定的距離,考慮橋的橫跨長(zhǎng)度,模型總寬度B=橫跨長(zhǎng)度+2×偏移距離=30 m+2×30 m=90 m。
(3)模型自上而下的層次:橋面荷載板的厚度為0.5 m,橋臺(tái)或墩柱基礎(chǔ)為10 m×10 m的矩形,周邊持力層的半徑為10 m,巖溶填充體厚度為40 m,基巖深度為20 m。
(4)均布線性壓力:橋面板、上部結(jié)構(gòu)約束體采用剛性材料,基巖和填充體采用梯度變化的彈塑性本構(gòu)模型[6]。在模型頂部的承載面上選取15個(gè)均勻分布的節(jié)點(diǎn),對(duì)這些節(jié)點(diǎn)施加垂直向下的線性增量壓力,作用于剛性橋面板上,模擬車輛的靜力荷載。底部邊界的基巖節(jié)點(diǎn)設(shè)置為固定約束,兩側(cè)設(shè)置為水平方向滾動(dòng)支撐。施加均布線性壓力P,P=標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載n(n為受力板節(jié)點(diǎn)數(shù))。
(5)密集網(wǎng)格劃分:采用三角形網(wǎng)格對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)、接觸面及空隙體等部分進(jìn)行劃分,節(jié)點(diǎn)數(shù)N=4 560,單元數(shù)M=8 800。加載分30步進(jìn)行,此過(guò)程中需要計(jì)算永久變形、塑性區(qū)分布、孔隙水壓力響應(yīng)等,以判斷整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定狀態(tài)。
2.3 邊界條件
(1)位移邊界條件。位移邊界條件主要應(yīng)用于基巖與深部邊界的單元節(jié)點(diǎn)上,其余邊界不設(shè)置約束。模型底部的基巖底面約束為固定支撐,其垂直和水平方向位移均為零,表示為[uy=uz=0],[y→ymin];兩側(cè)邊界為平面對(duì)稱約束,僅允許豎直位移,水平位移為零,表示為[ux=0],[x→xmin],[x→xmax]。
(2)接觸邊界條件。接觸面為基樁與填充體、持力層的界面。在計(jì)算迭代中,自動(dòng)調(diào)整接觸單元狀態(tài),按各自材料的本構(gòu)關(guān)系判定界面是否分離或滑動(dòng)。兩側(cè)邊界采用分配點(diǎn)接觸法,允許接觸面的縱向移動(dòng)和反向加載。
(3)荷載邊界條件。對(duì)上部剛性板中部的15個(gè)節(jié)點(diǎn)施加向下的均布線性壓力P,最大壓力取標(biāo)準(zhǔn)車輛荷載的2倍,分30步逐漸加載到最大值,然后卸載到零,形成一個(gè)完整的加載、卸載循環(huán)過(guò)程。
2.4 確定計(jì)算參數(shù)
2.4.1 材料參數(shù)
計(jì)算所需材料參數(shù)見表1。
表1 材料參數(shù)
[材料 抗壓強(qiáng)度(MPa) 抗拉強(qiáng)度(MPa) 泊松比 內(nèi)摩擦角(°) 剪切模量(MPa) 基巖(灰?guī)r) 100 10 0.25 45 32 000 巖溶填充體(粉質(zhì)黏土) 2.5 0.5 0.35 28 120 ]
2.4.2 模型尺寸
計(jì)算所需模型尺寸見表2。
2.4.3 加載分步
采用力控制的分步加載模式,將設(shè)計(jì)極限荷載值F分30步平均增量加載,每一加載步的增量為ΔF=F/30,記錄并比較各加載步的位移和塑性區(qū)響應(yīng),以此判斷極限荷載值的合理性。
2.4.4 安全系數(shù)
預(yù)估設(shè)計(jì)情況下的極限荷載為F,根據(jù)位移-荷載曲線,確定產(chǎn)生2 cm位移時(shí)的荷載值為Fu,則結(jié)構(gòu)安全系數(shù)k=Fu/F。綜合考慮安全系數(shù)k與經(jīng)濟(jì)因素,確定最終設(shè)計(jì)的合理荷載水平,通過(guò)調(diào)整及分析參數(shù)得到經(jīng)濟(jì)適用的設(shè)計(jì)方案。
3 橋梁基樁及持力層穩(wěn)定性分析
3.1 巖溶發(fā)育程度對(duì)穩(wěn)定性的影響
巖溶發(fā)育程度是影響區(qū)域穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,為研究其影響程度,在計(jì)算模型中設(shè)置不同規(guī)模的巖溶空隙,模擬從輕度到強(qiáng)度不等的不均勻溶蝕情況。主要考慮以下幾類巖溶體系:①散在小型空隙,空隙體積占比lt;30%,空隙尺寸范圍為0.1~1 m;②局部中型空隙,空隙體積占比lt;50%,空隙尺寸范圍為1~5 m;③管狀大型空隙,空隙體積占比可達(dá)75%,空隙連接為管道狀,大小為5~10 m。不同巖溶體系巖溶發(fā)育程度的計(jì)算結(jié)果見表3。
表3的計(jì)算結(jié)果表明,隨著巖溶空隙體積的擴(kuò)大和連接性的增強(qiáng),區(qū)域產(chǎn)生相同位移所需的應(yīng)力降低,整體穩(wěn)定性降低。當(dāng)空隙占比和連接度達(dá)到一定臨界值時(shí),巖溶體系的穩(wěn)定性無(wú)法滿足設(shè)防要求。因此,需要對(duì)發(fā)育程度過(guò)高的巖溶區(qū)采取填充加固等措施。
3.2 持力層填充物對(duì)穩(wěn)定性的影響
持力層填充物的力學(xué)性能直接影響橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,為研究其影響程度,對(duì)細(xì)砂、中砂、粗砂礫3種典型填充材料的力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比分析,包括其抗壓強(qiáng)度、內(nèi)摩擦角和變形模量等。建立持力層計(jì)算模型,保持幾何尺寸、邊界條件、加載方式等參數(shù)不變,僅改變填充物類型,分析不同填充物條件下持力層的穩(wěn)定性,計(jì)算結(jié)果見表4。
采用數(shù)值法建立相應(yīng)的計(jì)算模型,分析上述3種填充材料條件下的位移場(chǎng)、應(yīng)力分布和變形過(guò)程,分析結(jié)果如下:①用粗砂礫填充時(shí),橋臺(tái)的位移值最小,結(jié)構(gòu)變形最慢,整體穩(wěn)定性最好;②用細(xì)砂填充時(shí),橋臺(tái)的位移尖峰最大,基礎(chǔ)易產(chǎn)生局部失穩(wěn);③填方抗壓強(qiáng)度和內(nèi)摩擦角是決定結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù),隨著填充物的摩擦角和抗壓強(qiáng)度的提高,區(qū)域產(chǎn)生相同位移所需的荷載更大,整體穩(wěn)定性提升。因此,工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇性能較優(yōu)的填充材料,確保持力層的支撐作用和橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全性。
3.3 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)巖溶區(qū)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,需綜合考慮其安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性因素,提出量化的技術(shù)指標(biāo),主要評(píng)價(jià)指標(biāo)如下。
(1)安全系數(shù)。根據(jù)數(shù)值模擬,預(yù)估結(jié)構(gòu)產(chǎn)生2 cm位移時(shí)的極限荷載為Pu,正常使用設(shè)計(jì)荷載為P,則安全系數(shù)k=Pu/P。建議安全系數(shù)k≥2,當(dāng)klt;1.5時(shí),需采取加固措施。建議采用動(dòng)力安全系數(shù)概念,根據(jù)構(gòu)建的本構(gòu)模型,確定產(chǎn)生各種程度損傷時(shí)的臨界荷載。正常使用荷載不應(yīng)超過(guò)無(wú)損傷狀態(tài)下臨界極限值的1/3。
(2)位移限值。設(shè)置2 cm、4 cm和某一墩高的1%高度的3個(gè)位移報(bào)警限值。當(dāng)實(shí)測(cè)位移超過(guò)首個(gè)閾值時(shí),應(yīng)啟動(dòng)預(yù)警;超過(guò)次要閾值時(shí),需進(jìn)行針對(duì)性的加固;超出最高限值時(shí),則認(rèn)為結(jié)構(gòu)發(fā)生整體失穩(wěn)。
(3)應(yīng)力水平。采用增量疲勞理論,根據(jù)損傷機(jī)理分析不同載荷水平重復(fù)作用下的損傷累積程度。設(shè)定各種材料、加載情形下的疲勞壽命曲線。
(4)經(jīng)濟(jì)因素。建議采用生命周期成本法確定加固方案,計(jì)算各設(shè)計(jì)使用年限下的修建與維護(hù)總費(fèi)用,優(yōu)選出滿足要求的最經(jīng)濟(jì)的方案。
綜合分析上述評(píng)價(jià)指標(biāo),需要檢查增大尺寸后結(jié)構(gòu)的位移和應(yīng)力指標(biāo)是否合理,防止誤判;確定結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)及加固措施,保證巖溶區(qū)橋梁工程長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行。
4 提高橋梁基樁及持力層穩(wěn)定性的對(duì)策
4.1 優(yōu)化橋址選擇
合理選擇橋梁位置是確保巖溶區(qū)橋臺(tái)工程穩(wěn)定性的關(guān)鍵,通過(guò)充分勘察區(qū)域地質(zhì)情況,利用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),明確巖溶空洞的分布,評(píng)估不同位置的地基質(zhì)量,還可以采用三維數(shù)值模擬法計(jì)算橋址范圍的整體穩(wěn)定性和應(yīng)力水平,結(jié)合經(jīng)濟(jì)因素量化篩選最佳橋位。對(duì)局部質(zhì)量欠佳的段落,可先進(jìn)行增厚填充、壓實(shí)或灌漿處理,提高基礎(chǔ)的承載能力[7]。在進(jìn)行橋址方案比選時(shí),還應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大橋位縱、橫向的選址范圍,以便繞開發(fā)育強(qiáng)烈的巖溶區(qū)間,從而更好地保障橋梁結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的安全。
本案例橋區(qū)段的巖溶空隙發(fā)育范圍廣,持力層質(zhì)量參差不齊,存在穩(wěn)定性較差的問(wèn)題。因此,應(yīng)優(yōu)先考慮地質(zhì)情況,避開大中型溶洞分布區(qū),縮小規(guī)劃范圍,尋找質(zhì)量較好的穩(wěn)定區(qū)段,并適當(dāng)擴(kuò)大橋長(zhǎng),降低單跨的影響。
4.2 加固橋梁基礎(chǔ)
對(duì)于已選定的橋址,如果地基處巖溶發(fā)育嚴(yán)重,還需采取加固措施改善其穩(wěn)定性。常用的基礎(chǔ)處理方式有注漿加固、樁基加固、錨固加強(qiáng)等[8],通過(guò)這些方法提高基礎(chǔ)的承載力,控制差異沉降,減小上部結(jié)構(gòu)的變形。
4.2.1 注漿加固技術(shù)
注漿加固是應(yīng)用最廣泛的巖溶處理技術(shù),通過(guò)向溶洞內(nèi)壓入水泥漿液填充溶蝕空隙,漿液凝固后可提高巖體的整體性和強(qiáng)度。根據(jù)注漿方式和壓力,可分為常規(guī)壓力注漿、袖閥管注漿和高壓旋噴注漿等。
(1)常規(guī)壓力注漿。常規(guī)壓力注漿的工藝原理是通過(guò)布設(shè)注漿管的方式將水泥漿液壓入巖溶空隙,改善巖溶區(qū)的密實(shí)度和強(qiáng)度,適用于溶洞發(fā)育規(guī)模適中、分布較分散、巖溶填充物穩(wěn)定性較差的情況,局限性是常規(guī)注漿的壓力和流量有限,對(duì)于尺寸過(guò)大或貫通的溶洞難以實(shí)現(xiàn)有效填充。
(2)袖閥管注漿。袖閥管注漿的工藝原理是在溶洞中預(yù)埋帶有橡膠袖閥的注漿管,對(duì)峰高溶蝕空隙實(shí)施分段注漿加固;漿液從袖閥管的若干孔口噴出,對(duì)空隙進(jìn)行填充。該方法適用于垂向發(fā)育貫通的溶洞以及溶洞頂板落架,但溶蝕殘余物穩(wěn)定性尚可的情況,其局限性是袖閥管易堵塞,注漿效果受巖溶裂隙發(fā)育程度的影響大。
(3)高壓旋噴注漿。高壓旋噴注漿的工藝原理是利用高速旋轉(zhuǎn)的注漿管柱將高壓水泥漿沿徑向噴射入巖體,并且攜帶部分溶蝕殘余物,攪拌形成水泥土固結(jié)樁。該方法的適用條件為溶洞發(fā)育、溶蝕殘余物松散、巖溶填充物顆粒較細(xì),其局限性是旋噴樁體強(qiáng)度不均,易出現(xiàn)露筋,并且施工難度大,易發(fā)生串洞而引起地層擾動(dòng)。
4.2.2 樁基加固技術(shù)
樁基加固是通過(guò)在溶洞發(fā)育區(qū)嵌入樁體的方式增強(qiáng)橋梁基礎(chǔ)的承載力,減少溶洞對(duì)橋梁沉降和穩(wěn)定性的不利影響。常見的樁型有擠密樁、灌注樁等。
(1)擠密樁。擠密樁的工藝原理是利用靜力壓樁機(jī)將混凝土預(yù)制樁壓入溶洞區(qū),通過(guò)樁體將溶蝕殘余物擠密,增大持力層的密實(shí)度,并且通過(guò)樁-土復(fù)合的方式提高基礎(chǔ)的承載力。該方法適用于溶洞垂向發(fā)育、填充松散、樁端持力層埋深較淺的情況,其局限性是在溶洞頂板落架嚴(yán)重區(qū)域,樁體壓入時(shí)易引起溶洞擴(kuò)大,甚至引發(fā)坍塌。
(2)灌注樁。灌注樁的工藝原理是采用鉆孔在巖溶溶洞內(nèi)成孔,澆筑混凝土形成樁體,樁體和溶蝕殘余物共同承載上部荷載,減小樁間土的應(yīng)力,控制基礎(chǔ)沉降。該方法適用于溶洞較大、樁端持力層較完整、溶蝕殘余土體穩(wěn)定性較好的情況,其局限性是成孔深度受巖溶發(fā)育狀況的限制,澆筑易發(fā)生斷樁、蜂窩麻面等問(wèn)題。
4.2.3 錨固加強(qiáng)技術(shù)
錨固加強(qiáng)是在巖溶發(fā)育嚴(yán)重、溶洞貫通區(qū)域,利用錨桿或錨索對(duì)基巖進(jìn)行錨固,提高巖體的抗剪強(qiáng)度,并且通過(guò)錨固體的張拉力對(duì)溶洞頂板形成支撐,防止溶洞擴(kuò)大和坍塌。該技術(shù)的工藝原理是采用鉆孔在溶洞的頂板設(shè)置錨桿或錨索,經(jīng)注漿錨固后,對(duì)錨桿(索)進(jìn)行張拉,以提高巖體的抗剪切能力和溶洞頂板的穩(wěn)定性。該方法適用于巖溶發(fā)育貫通、溶洞頂板尚存、基巖完整性較好且具有一定的錨固強(qiáng)度的情況,其局限性是錨固體工程量大,施工成本較高,并且錨桿(索)數(shù)量較多時(shí),易引起溶洞擾動(dòng)和串洞。
由于加固費(fèi)用較高,加固橋梁基礎(chǔ)需要評(píng)估經(jīng)濟(jì)效益后再確定適用的方案。對(duì)已選定但局部基礎(chǔ)質(zhì)量欠佳的橋位,建議采取樁基礎(chǔ)加固處理手段,彌補(bǔ)巖溶空隙的影響。同時(shí),對(duì)橋臺(tái)、墩柱基礎(chǔ)以下5 m范圍內(nèi)的持力層進(jìn)行嚴(yán)格的壓實(shí)換土,確保其承載力和均勻性,減少橋梁上部結(jié)構(gòu)的沉降。
4.3 施工預(yù)防措施
在工程施工期間,應(yīng)采取以下預(yù)防措施。
(1)加強(qiáng)巖溶區(qū)橋臺(tái)基礎(chǔ)周邊的驗(yàn)洞監(jiān)測(cè),密切觀測(cè)地基沉降情況,以便及時(shí)補(bǔ)充、夯實(shí)基礎(chǔ)以下的填充體。
(2)受橋位限制,需設(shè)計(jì)控制基礎(chǔ)外圍的排水,避免雨季滲流沖刷對(duì)持力層造成損壞。
(3)考慮到溶洞陷落的影響,采用紅外線和光纖傳感器在橋面設(shè)置測(cè)位點(diǎn),監(jiān)控橋面變形是否在限值范圍內(nèi)。
5 結(jié)論
本文通過(guò)建立橋梁基樁及持力層的計(jì)算模型,采用數(shù)值模擬和理論計(jì)算相結(jié)合的方法,對(duì)廣西防城港市防城區(qū)里邏大橋基樁及持力層的穩(wěn)定性進(jìn)行研究,得出以下結(jié)論。
(1)巖溶發(fā)育程度是影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素,隨著巖溶空隙體積的擴(kuò)大和連接度的提高,整體穩(wěn)定性下降,建議對(duì)發(fā)育程度過(guò)高的巖溶區(qū)采取填充加固等措施。
(2)持力層填充物的力學(xué)性能直接影響橋梁上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性,持力層填充物的摩擦角和抗壓強(qiáng)度是影響基樁整體穩(wěn)定性的重要因素,建議選擇性能較優(yōu)的填充材料,確保持力層的支撐作用。
(3)由于串珠狀巖溶的分布存在不均一性,持力層的質(zhì)量參差不齊,在橋梁樁基設(shè)計(jì)與施工前,應(yīng)制訂周密的勘察方案,通過(guò)優(yōu)化橋址選擇、加固橋梁基礎(chǔ)、采取施工預(yù)防措施等方法,改善橋梁整體的穩(wěn)定性。
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【作者簡(jiǎn)介】劉志強(qiáng),男,湖南新寧人,碩士,工程師,研究方向:公路橋梁設(shè)計(jì)。
【引用本文】劉志強(qiáng).串珠狀巖溶區(qū)橋梁基樁及持力層穩(wěn)定性分析[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2024(5):91-94,109.