摘要：为探明断层发育区桥梁桩基的竖向承载特性及受力机理,通过土工离心模型试验,以桩基与断层水平距离及断层埋深变化为工况,开展近断层桥梁桩基础的竖向极限承载力、轴力和桩侧摩阻力演化规律研究。结果表明:断层的存在,抑制了桩侧摩阻力的发挥,进而影响近断层桥梁桩基础的竖向承载特性。桩基与断层水平距离由1D增加至5D,断层两侧桩基竖向极限承载力影响度平均降低16.62%~19.24%,桩身轴力逐步增大且衰减变缓,桩侧摩阻力逐步降低;断层埋深由0cm增加至32cm时,桩基竖向极限承载力影响度降低了9.16%~15.22%。近断层桥梁桩基设计时,可根据桩侧岩土体受影响范围,以此确定桩基与断层水平距离临界值与合理桩长。

摘要：为了研究强震区桥梁跨活动断层时,桩基在地震中的动力响应,以海文大桥为工程背景,利用Midas GTS有限元软件建立其强震区桩-海床岩土体-断层耦合作用的数值模型,研究不同强度(0.20g~0.60g)的50年超越概率为10%的地震波(后文简称5010地震波)作用下,桥梁桩基加速度、位移、弯矩及剪力的动力时程响应特性。结果表明:上部大厚度松散土体对桩身加速度有放大及滤波作用,而基岩对桩身加速度几乎不产生作用;断层上、下盘桩基础的桩顶水平位移随输入地震动强度的增大而增大,但达到振幅的时刻一致;上、下盘桩基础桩顶竖向位移时程响应都在50 s以后产生永久沉降;桩身最大弯矩截面处时程响应均在40 s以后产生永久弯矩;应重点考虑上部覆盖层软硬土体界面和基岩界面的抗弯承载力设计,及桩顶和基岩面附近的抗剪承载力设计;上盘桩基础按桩身加速度、弯矩、桩顶水平位移等动参数控制设计,下盘桩基础按动剪应力控制设计。

摘要：为探明干湿循环与强盐沼泽腐蚀作用下桥梁桩基混凝土材料损伤机理,通过室内模拟试验,研究了不同材料质量比的混凝土浸入不同浓度复合盐溶液,经干湿循环后的质量损失率、相对动弹性模量和抗侵蚀系数;基于扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和化学成分分析相结合的方法,研究了桩身混凝土抗腐蚀微观机理。研究结果表明:经干湿循环后混凝土质量增长是因为在材料内部生成了钙矾石、Friedel盐等膨胀性晶体,氯盐的存在能够抑制硫酸盐对于桩基混凝土的侵蚀作用;复合盐溶液浓度不同时,经过120次的干湿循环后,水泥、碎石、砂子、水、粉煤灰、减水剂、硅灰、膨胀剂质量比为327∶1103∶767∶170∶87∶7∶22∶44(质量比Ⅲ)的桩基混凝土试件的相对动弹性模量为92.7%,抗侵蚀系数最小为0.91,而在未添加硅灰和膨胀剂的质量比与仅添加硅灰的质量比下桩基混凝土试件的相对动弹性模量最大为89.7%,抗侵蚀系数最小为0.80,质量比Ⅲ的桩基混凝土试件的抗侵蚀性能较好,桩基混凝土试件受到膨胀力但内部未产生裂缝,说明添加硅灰和膨胀剂提升了桩基混凝土的抗侵蚀能力且可以确保桩基混凝土不产生裂缝。可见,实际工程中可综合考虑区域内腐蚀性离子类别等因素,在质量比Ⅲ的基础上进一步优化桩基混凝土的质量比。

摘要：传统的公路桥梁排水设计,未考虑地域性差异,仅简单地遵循规范要求,其存在外挂式排水管老化脱落、环境协调性差、缺乏针对性等一系列问题。依托工程实际,提出一种新的公路桥梁绿色防排水体系,其排水体系由桥面U型截面明式纵向排水沟、墙式护栏底部暗埋管式纵向排水管、埋入式桥墩竖向排水管、地面排水系统构成,并以夹流通道桥为例分析计算了其排水能力。结果表明,该方案不仅能确保桥面雨水污水及时排出,也能提高桥梁整体景观效果,改善与周围环境的协调性。

摘要：为探明公路桥梁桩基穿越溶洞的荷载传递机制,开展了回填法处理溶洞时桩基荷载传递机制现场试验,结合数值仿真方法,研究了回填法处治溶洞时穿越不同高度溶洞的桩基竖向承载特性和荷载传递机制,提出了不同洞高下回填材料引起的桩侧负摩阻力最大值及其分布范围占比的变化规律。结果表明:岩溶区桩侧负摩阻力的产生受溶洞类型的影响,填充型溶洞桩侧土体沉降较小,可为桩基提供较小的正摩阻力;非填充型溶洞桩侧土体沉降较大,桩侧表面会产生负摩阻力;采用回填法处理溶洞后,穿越溶洞桥梁桩基的竖向极限承载力随洞高增加而逐渐减小;洞高由3 m增加至12 m时,桩基竖向极限承载力对应的桩侧负摩阻力分布范围占洞高的比例由0%增加至27.14%。建议在实际设计中采用回填法处理溶洞时,应考虑穿过溶洞桥梁桩基在溶洞范围产生的桩侧负摩阻力对桩基竖向承载特性的影响;洞高为3~12m时,建议在溶洞顶面以下0、0.106H、0.214H、0.271H(H为洞高)范围内按负摩阻力计算桩基承载能力,以确保溶洞处治后回填材料固结沉降期间桥梁桩基承载安全。

摘要：为解决高路堤涵洞纵向不均匀沉降所带来的病害问题,基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷机理,利用有限元软件研究涵洞填土与地基土特性以及不同EPS板参数对涵顶垂直土压力和涵底土体沉降的影响,通过离心模型试验探讨涵洞纵向铺设EPS板对高路堤及涵洞的沉降的影响。通过数值模拟计算,分析不同EPS板模量、铺设范围、厚度以及地基处理范围对高路堤涵洞纵向沉降差减少率的影响。研究结果表明:①填土模量与泊松比对涵顶垂直土压力及涵底土体沉降的影响不显著;②随着地基土模量与泊松比的增加,涵底土体纵向沉降趋于均匀分布;③数值仿真与离心模型试验成果得出,沿涵洞纵向分层铺设EPS板时,涵洞纵向调荷效果最佳;④通过数值模拟计算得到了基于纵向沉降控制的高路堤涵洞调荷设计计算方法。

摘要：为了提高位于液化土层桥梁桩基的抗震性能,基于三向六自由度大型振动台模型试验,分析了地震波作用下桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩等动力响应,并研究了地震波加载后桩基的损伤。试验结果表明:在地震波作用下,随着液化层埋深的增加,土体液化后产生的侧扩效果逐渐减弱,因此,桩顶水平位移峰值逐渐减小,但是当地震加速度超过0.6g时,桩顶水平位移峰值不受液化层埋深的影响;因地震荷载作用下粉细砂土层液化,桩身加速度在该土层位置明显增大;上部覆盖层压力作用使土层抗剪强度增大,因此,桩顶放大系数随着液化层深度的增加而增大,且桩顶放大系数在Kobe波作用下最大,5002波作用下最小,砂土液化同时造成土层强度降低,从而使桩身加速度在该土层出现放大效应;桩身弯矩最大值均出现在液化层和非液化层分界处,且在相同强度地震波作用下,桩身弯矩最大值随着液化层埋深的增加呈增大趋势,当地震加速度从0.30g增大到0.35g后,桩身弯矩增幅为33.3%,增幅最大;不同类型地震波对桩基的破坏程度并无差异,在加速度0.35g作用下,桩基基频无变化,但当地震波强度超过0.40g时,桩基基频从1.65 Hz突降到0.45 Hz,因砂土层液化产生侧向位移,桩身剪切变形,最终导致桩基损坏。综上所述,当液化层较浅时,应重点考虑地震波作用下过大的桩顶水平位移;在桩基抗震设计时,必须考虑液化层和非液化层分界处桩基的抗弯能力和液化层埋深的影响。

摘要：高速公路建设和运营过程中的水土流失防治是水土保持生态建设的一项重要内容。综合分析高速公路的结构设计和水土流失防治技术,实现两者的有机结合,可以有效提高防治效果。排水系统是高速公路的重要组成部分,它对确保公路路基稳定、减少工程病害及维持公路的正常运营具有重要作用,对公路沿线水土流失的防治有着重要影响。在对当前应用的排水边沟进行分析的基础上,指出了公路排水边沟对水土流失防治的影响,进而推荐生态型的公路排水系统。

摘要：为研究改扩建边坡二次开挖下既有锚杆的受力特性及边坡稳定性,基于自主研发的模型试验锚杆角度支护装置,采用离心试验研究了锚固角度分别为10°、20°、30°、45°、60°及锚杆横向密度分别为1根/(18 cm)、1根/(12 cm)下顺层岩质高边坡开挖全过程中坡顶水平位移、锚杆轴力及坡内土压力变化规律。结果表明:相同锚固角度下,随着边坡开挖卸荷,坡顶累计水平位移非线性增加,且开挖坡顶增幅较开挖坡中大;锚杆轴力呈单峰分布,在开挖坡顶及坡脚时轴力增幅较大,轴力峰值靠近软弱面且随开挖卸荷先减小后增大,开挖后轴力峰值仍为开挖前的61%以上;随锚固角度的增加,坡顶水平位移先减小后增大,坡内土压力先增大后减小,即存在最佳锚固角度;建议边坡开挖宜采用分级开挖,并在开挖坡顶及坡脚时适当降低速率,综合考虑边坡坡度、岩层及软弱面倾角等因素,合理设计锚固角度。研究成果有助于工程技术人员在改扩建边坡二次开挖工程中选择合适的支护措施。

摘要：在过去几年高速公路建设过程中,高速公路设计和建设中存在诸多问题。为此,广东省交通运输厅开展了高速公路设计标准化工作。广东省高速公路设计标准化成果是一个独立完备的庞大体系,其科学、合理的维护与升级直接影响高速公路设计标准化目标的实现。本文通过研究高速公路设计标准化成果维护与升级模式,结合高速公路发展新行情以及行业最新设计理念,建立了高速公路设计标准化进行推广应用、反馈、审查、更新、完善、升级、再发布推广的完整体系,为广东省高速公路设计标准化成果的落地实施提供了理论指导。