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黄土地区陡崖坡段桩基合理临坡距研究

2021-07-19张正琦田伯科

关键词:桩基有限元

张 华,张正琦,程 高,田伯科

(1.中铁七局集团第三工程有限公司,陕西 西安 710000;2.陕西铁路工程职业技术学院,陕西 渭南 714000;3.长安大学 公路学院,陕西 西安 710064;4.长安大学 陕西省公路桥梁与隧道重点实验室,陕西 西安 710064)

0 引 言

我国西部黄土地区属山岭重丘区,为适应其沟壑纵横的地形特征,标准化、装配化的中小跨径山区公路梁式桥因施工周期短、经济效应显著的优点,在公路中所占比重大,优势突出[1]。考虑对生态环境和耕地资源的保护,西部山区高速公路桥梁桥墩和基础常采用深度较大的桩柱一体式,导致下部结构桩址多立于陡坡上[2],个别甚至直接立于陡崖之上,桩-土作用复杂,边坡稳定性问题敏感异常。将坡顶桩基与桩前坡顶的距离定义为临坡距,受环境条件、设计认知和施工技术水平因素影响,陡崖处桩基常因临坡距选取不当,造成崖顶桩基顶部桩土分离、土体开裂和边坡滑移等现象,严重影响施工安全和工程质量。开展黄土地区陡崖软弱坡段桩基合理临坡距研究,有助于研究陡崖坡段桩基的工作状况及桩-土作用状态,制定合理有效的边坡稳定防护措施,对提高山区桩基施工安全、保证施工质量和中小跨径装配式梁桥在山区的推广具有重要意义。

按山坡的纵向坡度,坡度大于25°可视为陡坡[3]。黄土陡坡区边坡高度大、坡度陡,易发生黄土滑坡、崩塌等地质灾害[4],国内外专家学者对陡坡地段桩基的安全防护也做了很多研究。S.M ZOMORODIAN等[5]得出通过增加桩基埋深和坡顶桩身临坡距离,减小土体坡度和桩体表面摩擦刚度可以增大桩侧阻力论;……

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