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路基加宽荷载对轻型桥台基础地基沉降的影响分析

范文

魏立恒

摘要：探讨了矩形均布荷载和三角形分布荷载形式引起轻型桥台沿线路横断面的沉降，分析了不同分布宽度加宽荷载引起轻型桥台沿线路横断面的沉降规律。

Abstract： The settlement of Light Abutment along the line caused by rectangular uniform load and triangular distributed load is discussed， and the settlement law of Light Abutment along the line caused by widening load with different distribution width is analyzed.

關键词：加宽荷载;轻型桥台;沉降

Key words： widening load;Light Abutment;settlement

中图分类号：TU433 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2019）13-0137-03

0 ?引言

轻型桥台是高速公路小跨径桥梁普遍采用的一种结构型式，它具有设计简单、受力明晰、施工步骤简单、节省成本、附加应力非常小等优点。在工程实践中，常常遇到桥台向后侧倾，发生不均匀下沉的现象，影响桥梁的正常使用。当路基加宽时，产生的荷载对轻型桥台基础会产生较大的附加应力，引起较大的沉降变形。因此有必要对路基加宽荷载作用下引起的附加沉降进行分析，通过采用必要的地基处理措施，减少路基加宽荷载对既有轻型桥台的影响，防止出现差异沉降，减少桥头跳车出现的可能性。

1 ?轻型桥台设计方案

某桥台地基土覆盖层多为粘性土或砂类土，下覆粉砂岩与粉砂质泥岩等，具体的地质情况以及选择的桥台设计方案如图1所示，设计的轻型桥台方案的尺寸如图2所示。

2 ?加宽荷载引起轻型桥台沿线路横断面沉降

采用矩形基础受垂直荷载作用下地基土中任意点的竖向附加应力系数计算公式，选择分层总和法来计算路基加宽荷载作用下轻型桥台地基的沉降变形[5-6]。对于轻型桥台，基础加宽和选择沿横断面的路线位置图如图3所示。加宽荷载考虑在加宽区域作用的矩形，三角形分布两种荷载作用。轻型桥台加宽荷载作用地基沿横向沉降曲线如图4所示。

通过图4可知，不同分布荷载形式也对轻型桥台加宽荷载作用地基沿横向的沉降变形有很多影响。矩形均布荷载大于三角形分布荷载。

3 ?不同分布宽度加宽荷载引起轻型桥台沿线路横断面沉降

为分析不同加宽路基荷载引起轻型桥台地基的沉降变形规律，改变不同轻型桥台加宽宽度来进行分析。即加宽荷载分布宽度为3m、4m、5m、6m，如图5所示。

考虑矩形均布荷载轻型桥台不同分布宽度加宽荷载作用下地基沿横断面方向沉降曲线如图6所示，考虑三角形分布荷载轻型桥台不同分布宽度加宽荷载作用下地基沿横断面方向沉降曲线如图7所示。

通过图6和7可知，荷载分布宽度对加宽荷载作用下地基沿横断面方向的沉降影响比较大，均布荷载大小一定，分布长度一定，分布宽度越大，则轻型桥台不同分布宽度加宽荷载作用下地基沿横向沉降也越大。宽度越大，影响的范围也越大。矩形均布荷载作用，对于A1—B1路线，分布荷载宽度从3m扩展到6m，沉降量最大值提高112.1%;对于A2—B2路线，沉降量最大值提高106.2%;对于A3—B3路线，沉降量最大值提高91.2%;对于A4—B4路线，沉降量最大值提高87.6%。三角形分布荷载作用，对于A1—B1路线，分布荷载宽度从3m扩展到6m，沉降量最大值提高133.1%;对于A2—B2路线，沉降量最大值提高124.0%;对于A3—B3路线，沉降量最大值提高98.9%;对于A4—B4路线，沉降量最大值提高88.8%。

4 ?结论

①探讨了矩形均布荷载和三角形分布荷载形式引起轻型桥台沿线路横断面的沉降以及沿纵向方向的沉降曲线。结果表明矩形均布荷载引起的沉降最大，三角形分布荷载较小。

②分析了不同分布宽度加宽荷载引起轻型桥台沿线路横断面的沉降以及沿纵向方向的沉降。结果表明均布荷载大小一定，分布长度一定，分布宽度越大，则轻型桥台不同分布宽度加宽荷载作用下地基沿横向沉降以及沿纵向方向的沉降也就越大。

参考文献：

[1]葛占钊，韩阳军，张新.桥台填土引起的基底附加应力的研究[J].公路工程，2011，36（4）：45-52.

[2]程海涛，柳学花.桩间土荷载引起的附加应力计算模式及影响因素研究[J].中外公路，2010，30（4）：73-76.

[3]雷胜友，惠会清.三角形分布垂直荷载下条形基础地基附加应力公式的拓展[J].路基工程，2012，4：8-11.

[4]古学兴.矩形基础受垂直荷载作用下地基土中任意点的竖向附加应力系数计算公式[J].中国勘察设计，2010，1：43-46.

[5]衣海明，孙承福，乔友刚.设支撑梁轻型桥台在中小河流治理工程中的应用[J].水利规划与设计，2016，11：131-134.

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