库水对桥梁基础的影响分析及防护研究

发布时间：2017-10-15 08:41

  本文关键词：库水对桥梁基础的影响分析及防护研究

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【摘要】：库区桥梁所在岸坡的岩土体受库水位变化的影响处于饱和-非饱和状态的变化中,这将引起库岸土体内孔隙水压力和基质吸力的变化,孔隙水压力和基质吸力对桥梁基础的沉降影响较大。目前国内关于桥梁基础沉降的计算主要采用饱和土的沉降计算方法,利用非饱和土的沉降计算研究较少,但非饱和土的沉降量在总沉降量中所占比例较大,不可忽略。而饱和土的沉降计算方法未考虑基质吸力的作用,故饱和土的沉降计算方法不能完全适用于非饱和土的沉降计算。因此,采用非饱和土固结理论研究库水位变化对桥梁基础的影响,从而探索导致库区桥梁病害的机理,以便采取科学合理的防护措施,对保障库岸桥梁的安全运行意义重大。为此,从以下几个方面展开了研究：(1)归纳总结了桥梁基础的主要类型、适用范围、在外界环境和上部荷载作用下产生的不同破坏类型及破坏机理,为库岸病害桥梁基础的防护及加固提供依据。(2)总结了桥梁基础的沉降量的计算方法和适用范围,并分析了各计算方法的优缺点。(3)提出运用Geo-Studio软件模拟计算金安桥库区库水位变化工况下桥梁基础及两侧岸坡的变形及其变化规律,并将Geo-Studio软件计算结果与按饱和土沉降计算方法得出的结果进行了比较分析。根据桥梁基础及两侧岸坡的变形情况,建议在桥梁基础的靠坡体一侧对现有桥梁进行加宽,这可以减小基础间的变形量和差异变形量。(4)针对库岸桥梁基础的变形规律,总结提出了几种常用的岸坡及桥梁基础的防护加固方法,并针对该库区桥梁基础可能出现的病害问题,提出了对其防护及加固的具体方法,以保障桥梁的安全稳定运行。
【关键词】：库岸 桥梁基础 饱和-非饱和 变形 防护
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 研究意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.4 本文的主要研究内容与技术路线15-18
• 1.4.1 研究对象15
• 1.4.2 研究内容及研究方法15-18
• 第二章 库岸桥梁基础的类型及破坏形式18-28
• 2.1 浅基础的类型及适用范围18-19
• 2.1.1 扩大基础18-19
• 2.1.2 条形基础19
• 2.1.3 浅基础的适用范围19
• 2.2 深基础的类型及适用范围19-22
• 2.2.1 桩基础20-21
• 2.2.2 沉井基础21-22
• 2.2.3 地下墙基础22
• 2.3 库区桥梁基础的破坏类型22-27
• 2.3.1 桥梁基础的变形22-23
• 2.3.2 桥梁所在边坡的破坏23-25
• 2.3.3 桥梁基础的腐蚀破坏25-27
• 2.4 小结27-28
• 第三章 桥梁基础的沉降计算方法28-42
• 3.1 饱和土沉降计算方法28-37
• 3.1.1 浅基础沉降计算方法28-30
• 3.1.2 深基础沉降计算方法30-37
• 3.2 非饱和土沉降计算方法37-41
• 3.3 小结41-42
• 第四章 库水位变化对桥梁基础变形的影响分析42-64
• 4.1 桥梁基本概况42-44
• 4.1.1 库岸的工程地质条件42-44
• 4.1.2 库岸的水文地质条件44
• 4.1.3 库岸的地形地貌及水流作用44
• 4.2 岸坡内土体的渗流原理44-45
• 4.3 桥梁基础渗流及变形分析45-59
• 4.3.1 岸坡内浸润线及孔隙水压力的变化情况45-50
• 4.3.2 采用饱和土的计算方法计算的结果50-51
• 4.3.3 采用数值模拟的计算结果51-58
• 4.3.4 沉降变形计算结果分析58-59
• 4.4 桥梁基础的加宽分析59-61
• 4.4.1 水平位移对桥梁加宽的影响59-60
• 4.4.2 竖直位移对桥梁加宽的影响60-61
• 4.5 小结61-64
• 第五章 桥梁基础的防护与加固64-72
• 5.1 岸坡的防护加固措施64-67
• 5.1.1 表面防护方法64-65
• 5.1.2 主动式加固方法65-66
• 5.1.3 被动式加固方法66-67
• 5.2 桥梁基础的防护加固措施67-69
• 5.3 库区桥梁加固实例69-71
• 5.4 小结71-72
• 第六章 结论及展望72-76
• 6.1 结论72-74
• 6.2 展望74-76
• 致谢76-78
• 参考文献78-84
• 附录 (攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目)84

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本文编号：1036171