首页 桥梁拆除正文

四川资阳桥梁拆除基础稳定性验算

futao 桥梁拆除 2019-04-21 797 0
川渝拆除17713551981

四川资阳桥梁拆除基础稳定性验算

浅基础的稳定性验算,是保证墩台基础整体在最不利的作用组合作用下,不产生倾覆和滑动变形,保证下部结构的正常使用。

(一)抗倾覆稳定性验算

验算基础的抗倾覆稳定性,旨在保证桥梁墩台不向一侧倾斜(绕基底的某一轴转动)。建筑在岩层上的墩台是绕基底受压的最外边缘(以最外边缘为轴)而倾覆;建筑在一般弹性地基上的墩台基础,由于最大受压边缘可能陷入土内,此时基础的转动轴将在受压最外边缘的内侧某一线上。基底土越弱,基础转动轴越接近基底中心,基础抗倾覆的稳定性就越差。但在设计基础时,因要求基底最大压应力限制在地基土的容许承载力以内,故基础的转动轴仍假定在最大受压的外边缘,参照图3-12基础抗倾覆稳定示意图可知,产生倾覆作用的弯矩为:

M面=ZPe:+ZH.h(3-15)

抵抗倾覆的稳定弯矩为作用重心轴的竖向力对基础边缘轴的弯矩:

Ma=ZP-s(3-16)两者的比值ko可反映基础倾覆稳定性的安全度,ko称为墩台基础抗倾覆稳定系数,即:

M孩ZPs

60=Ma Pe,+2H.h,

。2P.e+ZH.h e6=2P.

则:ko=5(3-17)eo式中:P,——不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用(地震除外)标准值组合引起的竖向力(kN);

图3-12基础抗倾覆稳定计算示意图

图3-12基础抗倾覆稳定计算示意图

e——各竖向力P对验算截面重心的力臂;H,——不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用(地震除外)标准值组合引起的水平力(kN);h,——各水平力对验算截面的力臂;s——在截面重心至合力作用点的延长线上,自截面重心至验算倾覆轴的距离(m);eo——所有偏心竖向力的合力在验算截面的作用点至基底重心轴的偏心距;ko——抗倾覆稳定系数(表3-7)。

抗倾覆和抗滑动的稳定系数表3-7

抗倾覆和抗滑动的稳定系数表3-7

当结构受有较大的双向偏心荷载时(即合力偏心作用点不在相互垂直的X、Y轴上),其中,eo、s的取值见图3-12b)、c)。弯矩应视其绕验算截面重心轴的不同方向取正负号。对于矩形凹缺的多边形基础,其倾覆轴应取基底截面的外包线。

(二)抗滑动稳定验算

当墩台基础受有较大的水平力时,有可能超过基础底面与土之间的摩阻力而产生滑动,此时滑动面为基底平面,属于桥梁墩台基础自身抗滑动验算。

当桥台填土较高、地基土质较软弱,或者持力层下有软弱下卧层,或墩台修筑在陡坡上时,

可能产生墩台基础连同地基土沿着深层某滑动面或软弱土层上层面的整体滑动。现对两种情况下的墩台基础抗滑动验算进行分别介绍。

1.基础自身抗滑动的验算

墩台基础的抗滑动稳定系数k。可用基底与土之间的摩擦阻力与水平推力的比值来表示:

A=&EP+ZHe

(3-18)

=A品

式中:P,——竖向力总和;Hp——抗滑稳定水平力总和;Ha——滑动水平力总和;u——基础底面与地基土之间的摩擦系数,可按表3-8取用。

基底摩擦系数表3-8

基底摩擦系数表3-8

2.基础深层滑动验算

对于高桥台填土下均质黏性土上的桥台,其深层滑动失稳滑动面常常是曲面,现一般近似认为滑动面为一通过桥台基础后缘的圆形柱面(图3-13)。其引起滑动的荷载为水平外力(制动力或支座摩阻力)、路堤填土自重、结构重力、汽车荷载(包括汽车荷载产生的等代土层重力)等。稳定安全系数是最可能滑动面上各力对滑动中心所产生的抗滑动力矩与滑动力矩之比(具体计算请参考《土质学与土力学》教材有关内容)。当基础下地基土在深处有软弱夹层时,其滑动面也可能延续到软弱夹层顶面处[图3-13b)]。

图3-13桥台抗滑动稳定示意图

图3-13桥台抗滑动稳定示意图

滑动力矩

在这里需要说明的是,有的同一作用组合,抗倾覆与抗滑动稳定系数不一致,这是由于基础周边土的固着作用对抗滑动有一定的稳定作用,而在计算中一般是不考虑的;它对抗倾覆稳定也有一定作用,但因力臂小也未被考虑。但基础周边土对抗滑动稳定的作用相对更大一些,故抗滑动安全系数取得小,抗倾覆安全系数取得大。

(三)增强基础稳定性措施

首先,设计时要根据可能产生滑动的地质条件和倾覆的受力状态,来选择合适的基础类形、基础埋深和墩台与基础的尺寸。与此同时,还可以配合采用一定的结构措施来增加其稳定性。如对软土地基可采取换土加固措施;拱桥桥台基础可采用设防滑齿坎、斜面基础等;梁桥桥台可采用后仰埋置式桥台;可能产生深层滑动时,可采用挖空台身减载等措施。

当施工中墩台基础稳定性不满足要求时,除采取适当的设计措施外,尚应在对施工各阶段受力状态下进行稳定性验算的基础上,从设计角度,提出严格的、必须遵从的施工程序要求。

当墩台在使用过程中有滑动时,可采用地表或地下排水措施,以增加土的内摩擦角,还可设置抗滑挡墙、抗滑桩等增强土体和墩台基础的稳定性。


推荐阅读:

​声波检测及其分析

土方验槽

建筑工程土石方工程

​拆除工程事故报告和调查

建筑工程拆除施工机械切割机