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1、第22卷第2期重庆交通学院学报2003年6月Vol.22No.2JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGUNIVERSITYJune2003软土地基桥台的病害及受力分析1222罗广发,李立峰,陈昌富,邵旭东(1.广东省公路管理局,广东广州510075;2.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘要:对广东省江门市三和公路上两座桥的桥台严重病害和土的性状进行全面的检测,且应用平面有限元的计算程序进行分析,得出了与实际情况完全一致的结论,从而查明了病害产生的原因,并对今后的设计提出了建议,可供设计人员参考.关键词:软土地基
2、;桥台;裂缝;有限元;地基徐变中图分类号:U448文献标识码:A文章编号:1001-716X(2003)02-0072-04广东省江门市属于珠江三角洲沿海软土地质较钢筋砼空心板结构,板高0.5m.横向均为独立的三严重的地区,位于该市三和公路上的五村桥和六村幅桥,全宽38.8m,桥型立面布置如图1所示.设计桥,桩基础均处于深厚的淤泥质软弱层中.桥梁在建荷载:汽-20级,挂-100级.肋板式桥台,桩基纵向成后,发现台身严重开裂,台后路面出现了几年未稳为双排桩,横向为9排桩,桩径1.2m,桩长33.5m,砼定的大规模的整体下沉,最大下沉量已达1m
3、左右,桥为C25.每幅桥的每个桥台共设置6根桩,桩顶承台头跳车现象十分严重.为了弄清桥台发生病害的机均为1.5m高,肋板宽0.8m,高1.36m,砼为C30.桥理,作者对上述两座桥梁桥台现状进行了全面的调查台一般构造图示于图2.五村桥、六村桥桥位处由于检测,并进行了理论分析,初步查明了病害产生的原地质不良,在进行钻孔施工前,先对两端桥台前后因.50m范围内进行清淤填砂,以达到预压目的,减小路1桥梁结构及桥台构造堤沉降稳定的时间.另外,在浇筑桥台前,已对台前的原河堤回填至原状,以收到反压及防冲刷的效果,五村桥、六村桥的桥型布置均为310m普通借此提高
4、桥台的安全度.图1五村桥立面布置(单位:cm)2桥台损坏现状集中在肋板与帽梁结合处,且带有普遍性,具体表现为台前帽梁部分砼剥落、结合处严重开裂,裂缝最大2.1裂缝宽度达1.5cm,长度达1.5m左右,肋板已临近断裂从检测到的结果来看:两座桥桥台的主要裂缝状态.图3仅示出了对五村桥及六村桥中一幅桥台收稿日期:2002-10-26;修订日期:2002-12-16作者简介:罗广发(1967),男,广东大浦人,工程师,从事公路养护管理工作.第2期罗广发,等:软土地基桥台的病害及受力分析73的裂缝特征分布,其它各幅均与此相同.###
5、#图2左幅桥台构造图(单位:cm中幅4-6,右幅7-9未示出)图3桥台裂缝分布主要特征图(单位:cm)2.2台后路堤沉降隔5m布置测点,对主桥及桥头引道共120m范围内###以五村桥为例,选择其中1、2、5(中心线)进行了桥面线形测量,测量结果示于图4中.原设计#及9桩基位置共4个横桥向位置,用数码水准仪每纵坡为0%.图4五村桥纵向线形测量结果从图4中可看出:五村桥在建成通车10年之扰动土的十字板剪切试验,同时对各层土质进行了后,由于桥头路堤软土地基沉降,桥面线形已有较大取样,配以室内外试验,查明了桥台处地基土层分布变化:距桥端约60m,
6、路堤已沉降达1.0m之多,沉降及其物理力学性质.各土层及土性指标示于图5中.值较大,六村桥桥面也是同样的规律.纵向线形变化结果表明,该地区软土不仅分布广、厚度大,而较大和较快是造成桥两端行车不顺、跳车厉害的直且性质差,通过以下的计算分析,发现这是导致桥台接原因,同时也对桥台产生了很大的附加冲击作用.产生病害的最主要的和最直接的原因.据调查,桥头沉降至今似乎没有终止的迹象.桥头沉3台身裂缝分析降过大是五村桥的主要病害之一.从现场的观测可以很直观地意识到,肋板顶面2.3软土地基土性指标在桥台前侧的开裂现象,很有可能是由于帽梁向河在五村桥进行了地质钻探,
7、并进行了原状土及心侧的水平位移受到空心板的约束所致,从而使原74重庆交通学院学报第22卷来台身前侧从受压状态转变为受拉状态.现在的问[5][6]现行的!公路地规∀和设计手册均没有对位题是:帽梁顶部的水平位移究竞有多大?为什么仅于软土地基上的桩基桥台提出具体的计算方法.因在肋板的顶部(靠空心板支点最近处)开裂?今后类此,笔者先只能按照常规的计算方法建立图6a所似桥台的设计应如何考虑?带着这样的问题,课题示的计算模型1.该计算模型的几个要点是:组进行了以下的研究.1)帽梁的顶部是自由的,即假定它不会与空心板发生顶紧现象.2)与水平
8、力平行的每排桩之间土体用连接在两桩之间的一组弹簧机构取代,而靠河中一侧的弹簧则支承在结构以外的
