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某桥梁岸坡开挖坡率的确定

发布于:2021-07-26 10:28:26 来自:道路桥梁/桥梁工程 [复制转发]

作者:武博强

某大桥原岸坡坡度平均为45°,后受河流冲刷及季节性降雨影响,下部边坡平均坡度为75°,上部边坡平均坡度为52°,岩土体性质单一,主要为卵石土,均大于卵石土一般情况下的天然休止角,桥梁桩基承台施工需考虑可能出现的失稳情况,最终确定方案是进行放坡开挖,承台下降。

为此我进行了开挖坡率的确定,当我拿到地勘资料的那一刻,我知道,这又没什么用,只能反分析了,根据极限平衡法可以判定该处卵石土属于密实卵石土,地勘资料显示c=1kpa,内摩擦角φ=35°,显然与实际不符,因此该数据具有离散性不能作为参考,本次采用反分析法综合确定粘聚力c=1kpa,内摩擦角φ=43°。目前宏观判定该岸坡属于基本稳定状态,Fs>1.05,现场顶部未出现拉张裂缝,由于降雨和河流冲刷仍在变形,因此开挖边坡的坡率应从少扰动尽量缓的思路进行放坡,同时应避免影响2号桥墩。综合确定开挖坡度为1:0.75,第一级坡10m后设置2m台阶,第二级坡直接放至2号桥墩承台开挖处,坡率仍采用1:0.75。

根据以上思路进行建模,极限平衡模型如图1所示,岸坡模型坡顶左边缘到左边界距离为1H,坡顶到坡底距离为2H,坡脚到右边界距离为1H。







图1:岸坡模型

为对岸坡的稳定性分析评价,岸坡的稳定性安全系数值参考《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)、《建筑边坡工程技术规范》(2015)及《滑坡防治设计规范》(GB/T 38509-2020)的要求,结合岸坡稳定性分析既有经验综合确定。具体确定过程如下:

边坡稳定性计算应考虑以下三种工况:

①正常工况:边坡处于天然状态下的工况。

②非正常工况Ⅰ:边坡处于暴雨或连续降雨下的工况。

③正常工况Ⅱ:边坡处于地震等荷载作用状态下的工况。

项目区开挖边坡坡率的确定属于施工阶段,可不进行抗震计算。

根据规范,开挖边坡坡率的确定属于施工阶段,岸坡稳定系数大于1.05即可。但该安全系数应该是暴雨工况下的稳定系数,因此开挖边坡后天然工况下岸坡稳定性应大于1.0,暴雨工况下岸坡稳定性应大于1.05(φ值折减3°,即40°)。

计算后发现,岸坡稳定性计算结果显示Fs=0.971<1.10,最危险滑动面并不在开挖边坡处,在承台下部。因此应重新调整开挖位置。并且将潜在剪入剪出位置设置在开挖部分发现,一级坡处可能发生浅层溜滑,稳定系数为0.938<1.10,因此放坡坡率也应调整。







图2:岸坡模型计算结果1

对三角区域的坡底进行放坡开挖,坡率为1:1.25。








图3:岸坡额外削坡部分








图4:岸坡模型1:0.75放坡位置局部稳定性

调整后,二号桩基也要下降,下降高度约为8m,最终开挖方案如图5所示。







图5:岸坡最终开挖方案

天然工况下岸坡稳定性为1.102>1.10,满足要求,暴雨工况下岸坡稳定性为1.055>1.05,满足要求。







图6:岸坡最终开挖方案天然工况下稳定性计算结果







图7:岸坡最终开挖方案暴雨工况下稳定性计算结果

综上,推荐:坡脚开挖至3号承台处,坡率为1:1。25,3号承台以上边坡开挖坡率为1:1,并且10m一级,台阶宽度为2m。

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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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