山区桥梁基础的设计与研究
软土地基桥梁桩基础沉降测试及预测研究的开题报告
软土地基桥梁桩基础沉降测试及预测研究的开题报告一、选题背景与意义在工程领域中，桥梁的建设是一个重要的基础设施项目。
桥梁在施工时往往需要建立桩基础来承载桥梁的重量。
然而，软土地基作为一种普遍存在于中国东南沿海和长江流域地区的地基类型，特别容易发生沉降，这就给桥梁的安全性和使用寿命带来了很大的威胁。
因此，对于软土地基桥梁桩基础的沉降测试及预测研究具有非常重要的意义。
二、研究目的本研究旨在通过对软土地基桥梁桩基础的沉降测试以及了解其相关因素，分析其沉降机理，并针对其进行可靠的预测和管控。
三、研究内容1. 桥梁桩基础的设计原理2. 软土地基的性质及其桥梁桩基础的设计特点3. 沉降测试的原理和方法4. 沉降机理的分析5. 模拟软土地基桥梁桩基础的沉降检测和预测研究四、研究方法本研究将采用实际软土地基桥梁桩基础的所在工地为研究样本测试，并利用数学统计方法进行数据分析。
同时，通过建立数学模型对软土地基桥梁桩基础的沉降进行预测，以分析其沉降特征及影响因素。
五、研究意义与预期结果通过本次研究，可以准确掌握软土地基桥梁桩基础沉降的情况，对其发生沉降的因素进行深入的剖析及评估，从而制定出更为科学合理的沉降控制措施。
同时，也能为软土地基桥梁桩基础的设计提供有价值的理论参考及实践经验。
预期结果如下：1. 确定软土地基桥梁桩基础的主要沉降因素及其特点。
2. 构建软土地基桥梁桩基础沉降的预测模型。
3. 对软土地基桥梁桩基础沉降进行可靠性分析。
4. 为未来类似工程提供可参考的设计建议。
六、研究进展目前，我们已经对软土地基桥梁桩基础的设计进行了深入研究，并通过文献调查及现场实地考察对其桩基础的设计特点和沉降情况进行了初步的分析。
接下来，我们将根据测试结果更新数据分析，并进行进一步的研究和分析。
七、研究计划1. 第一阶段（2022年2月~2022年6月）研究桥梁桩基础的设计原理，了解软土地基的性质及其桥梁桩基础的设计特点。
2. 第二阶段（2022年7月~2022年9月）研究沉降测试的原理和方法，并对样本进行测试。
岩溶地质情况下桥梁桩基础施工技术研究
岩溶地质情况下桥梁桩基础施工技术研究摘要：岩溶地区的桥梁工程不可避免地要将桥位设置在溶洞溶槽石林发育地区，基于此，以位于岩溶地区的某桥梁工程为例，在分析桥位地质条件的基础上提出冲击钻成孔的施工方案，并着重对冲击成孔及钢护筒跟进施工要点、不同孔径大小溶洞的处理、岩溶注浆、混凝土回填等技术环节进行了分析探讨，为同类工程提供借鉴。
关键词：岩溶地质;桥梁桩基础;桥梁施工;0引言岩溶即喀斯特地貌，主要为白云岩、石灰岩、盐岩、石膏等可溶性岩层遭遇地下水溶蚀后而形成的特殊地质。
岩溶地区一直以来被视为桥梁工程建设的“禁区”，岩溶地区施工建设的桥梁基础必须调整跨径、墩台改位、改用轻型浅基础结构，甚至移动桥位，以避开溶洞区域后进行桥梁基础常规施工。
钻孔灌注桩成桩技术对于各类地质条件均较为适用，承载力高且噪声、振动小，不存在挤土效应，可保证桩基施工质量。
钻孔灌注桩桥梁桩基施工技术应用于岩溶地区，能有效应对复杂的地质条件，在一定程度上降低建桥难度，保证工程施工进度，使桥梁工程社会效益和经济效益得以充分发挥。
1工程概况某大桥为梯形预应力钢筋混凝土简支梁桥，长860m，其主桥墩钻孔桩基础共136根，直径为ϕ200cm，该桥梁位于岩溶发育地段，地表卵石覆盖层厚最大达34m，大部分钻孔桩基础通过溶洞或溶槽，桥梁桩基持力层位于河床以下18～30cm。
溶洞溶槽处理是否得当是桥梁钻孔桩基础施工质量控制的关键。
岩溶地质条件下桥梁桩基础施工方案应根据每根桩基础覆盖层、溶洞溶槽发育、地下水等情况综合确定。
经过对该桥梁桩基地质条件等的分析，最终确定采用冲击钻成孔的施工技术，考虑到桥梁桥位溶洞溶槽情况复杂，桩基范围内岩层起伏多变，必须在施工期间通过冲击锤接触岩层后才能准确判断。
2桥梁桩基础施工技术要点2.1冲击成孔岩溶发育及溶洞较多地区的桥梁桩基施工过程中，容易发生卡钻、斜桩等问题，一些溶洞填充较满而另一些溶洞无填充或未填满，进而形成低压区，一旦溶洞内或裂隙处钻进受到压差作用影响，溶洞内或裂隙处便会渗入泥浆，引发漏浆及埋钻、扩孔、塌孔等事故。
强震山区大跨悬索桥桥塔横梁方案比选
桥梁建设2021年第51卷第5期(总第273期)108Bridge Construction,Vol.51,No.5,2021(Totally No.273)文章编号：1003-4722(2021)05-0108-08强震山区大跨悬索桥桥塔横梁方案比选曹发辉1,刘清华2,左翔文1(1.四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川成都610041；2.四川公路工程咨询监理有限公司，四川成都610041)摘要：针对大跨度悬索桥桥塔传统混凝土结构横梁抗剪能力较差的情况，以强震山区主跨1loo m的悬索桥——泸定大渡河特大桥为背景，计算地震作用下桥塔结构的内力，并对混凝土结构、钢结构、新型波形钢腹板组合结构3种形式桥塔横梁方案进行比选。
结果表明：相比于混凝土结构横梁方案，钢结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为25.9%〜29.3%和33%〜34.7%,新型波形钢腹板组合结构横梁方案弯矩和剪力减少幅度分别为17.5%〜27.8%和19.1%〜30.6%,钢结构横梁与新型波形钢腹板组合结构横梁方案的抗震性能优于混凝土结构横梁方案。
但钢结构横梁方案的桥塔横梁钢-混连接构造无法满足结构受力需求，且施工要求高、难度大。
新型波形钢腹板方案钢-混连接构造可靠度和施工难易程度优于钢结构横梁方案，因此泸定大渡河特大桥最终采用新型波形钢腹板组合结构横梁方案。
关键词：悬索桥;桥塔;横梁；波形钢腹板组合结构；剪力；弯矩；抗震设计中图分类号：U448.25；U443.38文献标志码：AStudy of Tower Crossbeam Types for Long-Span Suspension Bridge in Mountainous Area of High SeismicityCAO Fa-hui1,LIUQing-hua2,ZUOXiang-wen1(1.Sichuan Highway Planning,Survey,Design and Research Institute Ltd.,Chengdu610041,China；2.Sichuan Highway Engineering Consult Supervision Co.,Ltd.,Chengdu610041,China)Abstract:In the long-span suspension bridge,the traditional concrete crossbeams for towers usually have poor shear performance.The Luding Dadu River Bridge,which is a suspension bridge located in the mountainous area with high seismicity and has a main span length of1100m, is used as the prototype bridge for this study・The internal forces of the towers under seismic actions were computed,and options of tower crossbeams were compared,including the concrete crossbeam,steel crossbeam and novel composite crossbeam with corrugated steel webs・As per the comparison,the bending moment and shear forces in the steel crossbeam are reduced with degrees of25・9%-29・3%and33%-34.7%,respectively,while the two items of the novel composite crossbeam with corrugated steel webs were decreased with degrees of17.5%-27・8%and 19・1%一30・6%,respectively,in contrast to the concrete crossbeam.The seismic performance of the steel crossbeam and composite crossbeam with corrugated steel webs is superior to that of the concrete crossbeam・However,the utilization of the steel crossbeam is limited by its steelconcrete connection details that are regarded below the load bearing requirements and quite construction challenging・The novel composite crossbeam with corrugated steel webs is a relatively better 收稿日期：2020-03-17基金项目：四川藏区高速公路科技攻关项目(2016-04)Project of Sichuan-Tibetan Expressway Key Science and Technology Research Program(2016-04)作者简介：曹发辉，高级工程师)E-mail:64366507@ o研究方向：大跨度桥梁设计理论与方法。
桥梁的研究
厦门市桥梁的研究一、方案设计（1）研究目的：桥梁的种类、桥梁的结构、桥梁的受力特点（2）研究方法：文献法、实验法、调查法（3）研究过程：自己结合有关桥梁方面问题确定研究课题方向、收集资料，网上、图书馆搜集资料，实地拍摄、总结分析。
（4）研究成果：以论文、图片展出、图表等形式完成。
二、探究成果（一）桥梁类型：1. 按用途分:有铁路桥、公路桥、公铁两用桥、人行桥、运水桥（渡槽）及其他专用桥梁（如通过管道、电缆等）。
2. 按跨越障碍分:有跨河桥、跨谷桥、跨线桥（又称立交桥）、高架桥、栈桥等。
3. 按采用材料分:有木桥、钢桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、圬工桥（包括砖桥、石桥、混凝土桥）等。
4. 按桥面在桥跨结构的不同位置分:有上承式桥、下承式桥和中承式桥。
上承式桥的桥面布置在桥跨结构的顶面，其桥垮结构的宽度可以较小，构造简单，桥上视线不受阻挡；下承式桥的桥面布置在桥跨构的下都，其建筑高度（自轨底至梁底的尺寸）较小，增加桥下净空，但桥跨结构较宽，构造比较复杂；中承式桥的桥面置于桥跨结构的中部，主要用于拱式桥跨结构。
（二）桥梁的结构：1.桥跨结构：在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。
2.桥墩和桥台：是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。
通常设置在桥梁两端的称为桥台，它除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和坍落。
3.基础：桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础。
它是确保桥梁能安全使用的关键。
由于基础往往深埋于土层之中，并且需在水下施工，故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。
4.上部结构：通常人们还习惯地称桥跨结构为桥梁的上部结构。
称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。
5.支座：一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置，称为支座。
它不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变为。
6.锥形护坡：在路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。
中国桥梁工程学术研究综述·2021
中国桥梁工程学术探究综述·2021一、引言桥梁是城市进步和基础设施建设的重要组成部分，也是交通运输的重要节点。
随着中国经济的快速进步，桥梁工程在体量和质量上都取得了显著的冲破。
中国桥梁工程学术探究面临的新挑战和问题不息增多，为了增进桥梁工程学术领域的进步和创新，本文对中国桥梁工程学术探究的现状和进展进行综述，旨在为相关领域的学者和探究者提供一个全面了解当前探究热点和趋势的视角。
二、桥梁结构设计与优化探究1. 桥梁结构设计方法的创新随着计算机技术和仿真技术的不息进步，桥梁结构设计方法也得到了很大的改进与创新。
传统的阅历设计方法面临着结构重量过大、抗震性能不足等问题，而基于性能的设计方法则更加重视结构的耗能能力和减震性能，对构件的优化设计提供了更大的空间。
2. 使用新材料和新技术的桥梁设计近年来，钢-混凝土组合结构、复合材料结构等新材料在桥梁设计中的应用逐渐增多。
新材料的使用不仅可以减轻桥梁的自重，还可以提高桥梁的工作性能和耐久性。
另外，3D打印技术、碳纳米管技术等新技术的引入也为桥梁设计带来了新的思路和可能性。
三、桥梁施工与监测技术探究1. 桥梁施工的机械化与自动化随着科技的进步，桥梁施工工艺和方法也在不息更新。
传统的施工方法存在人力消耗大、效率低等问题，而机械化和自动化施工技术的引入可以提高施工效率和质量，缩减人力消耗。
2. 桥梁结构监测与健康评估桥梁结构的安全性和可靠性是一个重要的探究方向。
通过使用传感器和无损测试技术，对桥梁结构的应力、变形、裂缝等进行实时监测，可以准时发现结构的异常状况并进行修复。
结构健康评估则是依据监测数据对桥梁结构的状态进行定量化描述和评判，为安全评估和修理养护提供科学依据。
四、桥梁抗震探究抗震性能是桥梁工程的重要指标之一。
中国地处多地震活动区，桥梁结构在地震中的表现和破坏机理一直是探究的重点。
通过分析桥梁结构在地震荷载作用下的响应，可以为桥梁的抗震设计和改进提供依据。
山区公路路线设计流程与步骤
山区公路路线设计流程与步骤山区公路的设计对于保障交通安全和促进经济发展至关重要。
在设计山区公路路线时，需要经过一系列的流程与步骤，以确保公路的合理性、可行性和安全性。
本文将介绍山区公路路线设计的一般流程与步骤。
一、可行性研究在进行山区公路路线设计之前，需要进行一项可行性研究。
可行性研究的目的是评估公路建设的可行性，包括地质、地理、环境等方面的条件和影响因素。
在这一步骤中，需要进行现场勘察、地质勘探、环境评估等工作，以确定是否具备建设山区公路的条件。
二、方案设计在可行性研究的基础上，进行山区公路的方案设计。
方案设计的目标是确定公路的大致路线和布局，包括线型设计、交通组织设计、工程结构设计等。
在这一步骤中，需要进行地形分析、地质分析、交通组织分析等工作，以制订出合理的公路方案。
三、勘测设计方案设计完成后，需要进行勘测设计。
勘测设计的目的是明确公路的具体位置和地形条件，以为后续工程的施工提供详细的数据。
在这一步骤中，需要进行路线测量、地形测绘、交通量测算等工作，以获取准确的勘测数据。
四、工程设计根据勘测数据，进行山区公路的工程设计。
工程设计包括纵断面设计、横断面设计、加固设计等方面。
在这一步骤中，需要考虑路基、路面、边坡等工程要素，并进行工程量清单、工程造价等方面的计算，以确定工程的具体要求。
五、环境评估在工程设计完成后，需要进行环境评估。
环境评估的目的是评估公路建设对环境的影响，并制定相应的环境保护措施。
在这一步骤中，需要进行环境影响评估、环境风险评估等工作，以确保公路建设符合环境保护要求。
六、施工准备经过前期的设计和评估，需要进行施工准备工作。
施工准备包括设备、材料、人员等资源的准备，以确保施工的顺利进行。
在这一步骤中，需要进行施工图纸编制、招标工作等准备工作，以确保施工的顺利进行。
七、施工建设施工准备完成后，开始进行山区公路的施工建设。
施工建设包括路基工程、桥梁工程、隧道工程等方面。
在这一步骤中，需要进行土方开挖、路面铺设、桥梁建设等施工工作，以逐步完成公路的建设。
桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨
桥梁抗震与抗风设计理念及设计方法探讨摘要：我国在经历了几十年的高速发展之后，各级公路网络已经基本形成，目前我国公路桥梁数量已超过80万座。
桥梁结构是公路上跨越沟谷、河道、道路、其他障碍物等的主要方式，公路桥梁多数位于地形地质和气象复杂的野外，而桥型样式丰富，其力学性能就变得更复杂了。
在世界范围内，由于地震及极端天气事件频繁发生，使得桥梁在运行过程中将承受着地震与风荷载的共同作用，若其抗风、抗震性能不够完善，将导致其失稳、颤振等病害，甚至导致其坍塌，造成巨大的经济损失，也不利于抗灾救灾工作的开展。
当前，关于桥梁抗震抗风设计的研究已在国内外引起了广泛关注，虽然已形成较为系统的理论及规范，通常仅限于某一种设计理念和计算方法，鲜有对比分析桥梁结构抗震抗风设计的报道。
所以，对桥梁的抗震、抗风设计的理念和方法进行深入的探讨是非常有意义的。
关键词：公路桥梁；抗震与抗风；设计理念；设计方法1地震和风的特性分析除了汽车人群作用和其他偶然作用外，地震和风荷载是影响桥梁安全运营的两个重要因素，对大跨径桥梁的影响尤为突出。
然而，地震与风因其自身特点不同，对桥梁结构产生的作用也不尽相同，这就导致了桥梁结构在抗震与抗风设计理念与设计方法上也存在着不同。
地震，又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波的一种自然现象。
地球上板块与板块之间相互挤压碰撞，造成板块边沿及板块内部产生错动和破裂，是引起地震的主要原因。
强震的发生具有很大的偶然性，同时也有一定的必然性。
强震常常造成严重财产损失和人员伤亡，能引起火灾、水灾、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。
据统计，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次的地震。
其中绝大多数太小或太远，以至于人类感觉不到;真正能对人类造成严重危害的地震大约有二十次;能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。
人类感觉不到的地震，必须用地震仪才能记录下来;不同类型的地震仪能记录不同强度、不同远近的地震。
高陡横坡条件下桩柱式桥梁设计与施工技术研究
4 取得的研究成果
4.1 高陡横坡条件下桥梁桩基承载机理
本课题深入探讨陡坡段桥梁基桩承载机理和受力特性，对陡坡段桥梁基桩的承载机理 进行研究，并针对该类陡坡段桥梁基桩所处复杂环境的影响因素进行分析其受力分析应把 握以下几个方面： （1）高陡横坡段桩基多为公路沿河谷岸行进建在岸坡上的基桩，边坡的侧向土压力 作用于刚度较小的横桥向，桩顶约束的减弱使得桩基的受力更加的不利。边坡上覆土层强 度较弱，且极易受到扰动而破坏，在受力分析时，应对“稳定岩层厚度”以上地基抗力进 行折减或忽略，以提高相应安全储备。 （2）由于双排桩结构复杂的桩土相互作用，桩土的整体受力分析非常困难，可考虑 对边坡侧向土压力进行合理的假定， 对桩间土作用力进行一定的简化， 变 “被动桩” 为 “主 动桩” ，采用弹性地基梁法进行计算，考虑部分的桩土相互作用，使得计算分析过程得以 简化。 （3）边坡稳定性及桩基竖向荷载大小的不同，使得它们相互影响产生的受力性状也 有很大的区别。在确定基桩竖向承载力时，应同时考虑边坡的稳定性及桩基的承载性状， 使两者都得到满足。
4.4 高陡横坡条件下桩柱式桥梁模型试验及现场试验
4.4.1 模型试验
3
依托张花高速公路某双排桩柱式桥梁基桩，设计并完成了不同坡度、墩柱高度等条件 下的高陡横坡段桥梁双桩结构室内模型试验。通过量测受荷过程中桩身内力分布和桩周地 基抗力的分布规律，分析不同坡度及荷载条件下双桩结构的承载机理和变形特性。
4.3 高陡横坡条件下桩柱式桥墩稳定性分析及优化设计
山区高陡横坡条件下桥梁桩基一般采用嵌岩桩，在外力作用下基础的变形非常小，故 可将墩下的桩基础视为固结。而墩顶处，需要分别考虑施工阶段和成桥阶段两种情况： （1）在施工阶段。桥墩相当于一悬臂结构，墩顶处位移和转角均未受约束，可认为 是自由端， 故高陡横坡条件下桥梁桩基可以简化为下端固结、 上端自由的轴向受压杆模式； （2）在成桥阶段。设置在梁体与墩顶之间的板式橡胶支座或者四氟滑板式橡胶支座 一般具有较大的摩阻系数， 使得墩顶的主要约束为支座对墩顶的水平位移和转角位移的约 束，桥墩处可认为是某种弹簧支承的形式，则高陡横坡条件下桥梁桩基可以简化为下端固 结、上端弹性约束的轴向受压杆模式。 本课题针对高陡横边坡条件下桩柱式桥墩稳定性分析研究，结合模型试验与理论分 析，分析其失稳模式，确定失稳条件与极限荷载，并通过对比分析不同墩柱高度、边界约 束条件、墩桩刚度、横系梁位置等参数下桥墩的承载性能，提出合理的设计参数。
公路桥梁桩基设计原则及要点研究
公路桥梁桩基设计原则及要点研究发布时间：2021-05-21T11:59:35.407Z 来源：《基层建设》2020年第30期作者：朱洋[导读] 摘要：公路桥梁桩基的设计包括大量繁琐的工作，在进行设计时必须对公路桥梁桩基周围的受力情况、最大承载力计算、负摩阻力以及嵌岩深度等多方面内容进行细致的分析计算，只有这样才能够保证公路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升公路桥梁的安全性和可靠性。
河源市衢通公路规划设计有限公司摘要：公路桥梁桩基的设计包括大量繁琐的工作，在进行设计时必须对公路桥梁桩基周围的受力情况、最大承载力计算、负摩阻力以及嵌岩深度等多方面内容进行细致的分析计算，只有这样才能够保证公路桥梁桩基设计更加科学合理，从而更好的提升公路桥梁的安全性和可靠性。
关键词：公路；桥梁；桩基设计；分析一、公路桥梁工程中桩基的概述桩基是支撑整个桥梁的基础，桥梁稳定牢固与否，直接取决于桥梁桩基工程，桩基在公路桥梁工程中所起到的具体作用的主要体现： 1）因为桩基础具有较大刚度，所以它会保证桩基上部发生较小的沉降，同时也可以使其能够均匀的变形，可以更好地满足其使用要求。
2）经过周围介质与桩基间的相互接触、摩擦，可以使上覆荷载传递给桩体周围的土体或基础，减轻所产生的压力。
从而进一步为上部起到一定的支撑作用，对其稳定性起到了良好的保证。
3）如果遇到地下水位较高或水下施工时，首先就应该考虑用桩基础对地基进行处理，这样可以使工程具有较好的经济性。
4）因为桩基具有较大抗拔能力和侧向刚度，所以它能够抵抗倾覆力矩和水平力，同时还能有效减轻地震带来的影响，对公路桥梁的安全起到了保护作用。
5）如果遇到了地基液化的情况，首先可以将桩穿过液化土层，使其能够稳定地层，这样就可以减轻或消除液化土对公路桥梁所造成的伤害，还可以保证公路桥梁在遇到各种荷载或者地震条件影响下的安全性。
二、公路桥梁桩基设计原则为了作出高水平的桩基设计，应该遵循以下的设计原则：（1）设计前进行必要的基本情况调查。
桥梁冲刷深度计算方法评价及基础合理埋置深度研究
桥梁冲刷深度计算方法评价及基础合理埋置深度研究摘要：冲刷深度的预测和基础埋深的确定是桥梁设计中的重要环节。
但由于冲刷机理复杂，影响因素众多，现阶段提出的各种预测方法存在较大差异。
因此，选择合适的冲刷深度计算方法，在保证桥梁基础的埋置发挥出了重大的作用。
本文主要对桥梁冲刷深度计算方法评价及基础合理埋置深度研究进行了相关综述，以下为具体内容。
关键词：冲刷深度；桥梁；埋置深度作为重要的交通枢纽，桥梁也面临着各种复杂而恶劣的环境。
在使用过程中，经常受到各种环境因素的影响，导致其耐久性和安全性下降，如冲刷、洪水、泥石流、地震等自然灾害、施工设计不合理、车辆超载、船舶撞击等，都会损坏桥梁基础。
一、桥梁冲刷计算相关概述及意义据有关统计，冲刷是造成桥梁事故的最重要因素之一。
桥梁自然损坏的风险一直在增加，而且增加幅度很大，其中大部分是由冲刷和洪水造成的。
当桥梁建在河流中时，桥墩的存在将导致河流流动环境和河流自然流动的变化。
河流的正常前进方向被墩柱阻挡，墩柱结构周围的河流状态发生剧烈变化，产生涡流，带走墩柱周围的泥沙，形成冲刷坑。
冲刷坑的形成会降低桥梁基础的承载力。
在大量桥梁水毁事件中，水流冲刷墩柱，周围泥沙被侵蚀，导致墩柱倾斜、墩柱下沉或墩柱表面混凝土剥落，从而导致桥梁水毁事件的发生。
桥梁作为交通枢纽中的重要环节，在正常交通、紧急通行、快速避险等重要工作中发挥着重要作用。
桥梁一旦被水破坏，不仅会给当地自然环境和城市财产造成损失，而且人民群众的生命安全也无法得到保障，事故发生后的救援和桥梁维修工作会存在一定的困难。
因此，设置合理的桥梁桩基埋深是十分必要的。
由于桥梁冲刷过程耗时较长，如果不能合理设置桥梁桩基埋深，在桥梁使用期内，桥梁很可能瞬间坍塌倾覆，造成大量人员伤亡和无法估量的财产损失。
因此，研究桥梁桩基的合理埋深具有重要意义。
为了避免桥梁在冲刷作用下受损，设计中需要根据桥梁的冲刷深度确定合理的基础埋深。
所以，需要准确预测桥梁冲刷深度，这是桥梁设计的必不可少的环节。
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１５２中外公路第２８卷第６期２ＯＯ８年１２月文章编号：１６７１—２５７９（２００８）０６一０１５２一０３
山区桥梁基础的设计与研究
王航（北京市市政工程设计研究总院，北京市ｌｏ００８８）
摘要：该文就山区桥梁常常需要在山坡上设置墩台的情况，详细论述了如何对不利的’地理、地质条件进行有效避让、如何选择与地理地质、水文条件相适应的基础形式，对山区桥梁经常遇到的地质地理条件提出了相应的基础解决方案和设计注意事项。关键词：山区桥梁；山坡上设置墩台；扩大基础；桩基础
山区桥梁最重要的特点在于基础条件的复杂，在山坡上设置墩台基础是桥梁设计的一大难题。基础的设计不仅要考虑所在基底山坡的土质状况、墩台荷载的大小，而且还与周围地质构造、基底以下坡体和基底以上墩台身侧面山坡的稳定性、当地降雨量的多少以及墩台施工方法是否会扰动山坡现状等因素密切相关。１墩台基础位置的确定和形式的选择要想确定墩台基础的合理位置，在桥梁分孔时就要充分考虑基础位置处的地质、边坡和水文条件是否适合，若能通过改变桥梁分孔避开不利的地质，使墩台位置远离山坡坡面是设计中应该首选的方案。仅当特殊情况，迫不得已时，方可考虑在山坡上设置墩台。目前由于人们越来越重视环境方面的因素，山区公路在高填方段，即使没有被交物的限制，也往往选择设置桥梁的形式。在这种情况下桥梁选择统一的标准跨径应该无可非议，但是山区中复杂的地质、水文条件就成为制约桥梁分孔的ｊ个重要因素。笔者参与设计的京承高速公路山区清水河１８桥右线，７＃～２３８墩段，没有被交物的限制，在初步设计阶段选择了１３×３０ｍ的标准跨径。但到施工图阶段，桥位处的详勘报告显示，１４８、１５８墩位处岩体节理发育，完整性差，需首先清除上部开裂不稳的岩体，对下部较大的裂隙进行灌浆处理，而且需对东侧下部岩体进行预应力锚索加固处理。针对这种地质情况，将原标准跨径修改为‘收稿日期：２００８一０６一０１作者简介：王航，女，工程师．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｈａｎｇ＠ｂｍｅｄｉ．ｃｎ３×３５＋４０＋５５＋４０＋３×３５ｍ。虽然新的跨径增加了上部结构的工作量和投资，但比处理１４８、１５０墩处的基础所花费的代价和所承担的风险却降低很多。山区桥梁常见的基础有扩大基础和桩基础两种形式。一般地质情况较好的山区，采用扩大基础较多。但是扩大基础的缺点在于开挖面较大，不利于环境保护；同时由于山区地面纵横向坡度往往较陡，如采用扩大基础，两侧基础埋深相差很大，易引起基底受力不均匀。因此从施工难易程度、结构安全性、工程造价和环境保护等方面综合考虑，可采用桩基础。
２扩大基础的位置和形式２．１基础位置（１）墩台基础置于砂土、碎石土山坡上时的安全位置确定墩台基础置于砂土、碎石土山坡上时，基础底面前缘靠近山坡坡面的安全位置口可按图１确定。
山坡
图ｌ土质山坡基础底面前缘的安全距离 万方数据６期山区桥梁基础的设计与研究
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自山坡低凹点Ｏ处作一水平线和一与该水平线构成夹角为９（９为由地质情况决定的基坑边坡开挖稳定角度，也就是说Ｏ一０线以上的土体是不稳定的）的斜线Ｏ—ｏ，基础底面的水平线与０—０线交于Ｐ点，基础底面前缘至Ｐ点的距离应不小于口，通常口取２～３ｍ，视基础底面压应力的大小而定，同时基底最大压应力需要满足仃。。。≤［盯］，其中［莎］为基础底面处的地基容许承载力。墩台基础置于粘性土山坡上时，除应满足上述要求外还应检算土坡的滑动稳定性。不论墩台基础是置于砂土、碎石土山坡上还是置于粘性土山坡上，均应慎重对待，最好先对山坡设置挡土墙（图２），然后设置墩台，并对山坡坡面采取浆砌片石铺面，保证安全。砂土或圈２山坡护砌（２）墩台基础嵌于岩石山坡的新鲜基岩内时的安全位置确定墩台基础嵌于岩石山坡的新鲜基岩内时，基础底面前缘靠近山坡的安全位置可根据图３所示基础底面前缘至山坡岩面的水平距离口确定：当山坡为软质岩时，口不得小于２～３．５ｍ；当山坡为硬质岩时，口不得小于１～２ｍ。口值随节理发育程度、岩石饱和单轴抗压极限强度、岩层走向而定。图３岩石山坡基础前缘的安全距离值得注意的是，当墩台基础置于岩石山坡上时，应详尽了解山坡岩石层理的倾斜方向，只有对于图３所示的顺层岩石层理山坡，墩台基础底面前缘至山坡岩面的水平距离口方可参考上面所述值来确定，而对于图４所示的顺层岩石层理山坡，墩台基础底面不宜置于此岩石山坡上，以防山坡的岩层由于承受较大的竖向压力，沿岩石层理倾斜方向发生向前的剪切滑动，从而导致墩台基础不稳定。逼不得已时应根据具体情况（基础底面竖向压应力的大小、山坡岩石层理倾斜坡度的大小、岩石的类别、构造和强度等）详细计算，采取有效措施，比如加大墩台基础底面前缘至山坡岩面的距离口，且加大基础底面的面积，以降低基础底面的竖向压应力；或者对基础周围足够范围内的岩石植入一定间距的锚筋，以提高岩层和基础的稳定性。
图４需要采取处理措施的岩石基础（３）墩台基础置于山坡的风化岩上时的安全位置墩台基础置于山坡的风化岩上时，应根据岩层的风化程度参照前面所述基础置于非岩石土山坡情况确定基础底面前缘距离山坡面的安全位置。２．２基础形式对于基础建于岩石陡坡上时，在验算承载力满足要求的情况下多应考虑扩大基础，且宜采用分离式扩大基础。因为分离式扩大基础适应地形横坡。扩大基础可以依照所在的地势采用台阶形，具体要求为：（１）一般梁式桥的墩台建于节理不发育或节理较发育的硬质岩石陡坡上时，为了减少岩石开挖量和节省墩台材料，可将墩台身的底面做成台阶形，不设基础。注意墩台身底面每一台阶的长度应不小于１ｍ，高度不大于１ｍ。
（２）一般梁式桥的墩台建于节理较发育的软质岩石陡坡上时，为了减少岩石开挖量，可将墩台身的底面做成台阶形，并设置台阶形扩大基础，以降低岩石承受的压应力。注意基础底面每一台阶的长度应不小于１．５ｍ，高度不大于１ｍ。
有时基础处于纵桥向和横桥向双向倾斜的硬质基岩上，可考虑纵横向均设置台阶形基础底面，但是这样会给施工带来一些困难。笔者在进行京承高速公路三期设计时就遇到过这样的情况，为了减少施工难度，尽量在纵横向间取更合适的一个方向设置台阶。
万方数据１５４中外公路２８卷３桩基础的形式山区桥梁的桩基础大多与通常情况下桥梁的桩基础相同，可采用摩擦桩和端承桩，其特殊性在于所在地形地势的高低起伏，这就决定了山区桥梁桩基础还具有以下特点：（１）多用高桩承台。当桩基础不可避免地位于山坡上，如图５所示，为了减少开挖，往往采用高桩承台。非岩圊５高桩承台（２）承台半倚半支的基础形式。如图６所示，桩基承台板的一部分置放在岩石上，另一部分支承于柱桩上。应该说这不是一种很好的桩基形式。若因地形所限，必须采用这种形式的桩基时，其承台板与岩石的接触处，如何处理很难把握：若用钢筋连接起来，会使承台板和岩石之间形成刚性连接，约束了承台板的转动，对承台板受力不利；若二者间采用铰连接，又会使其连接的构造复杂，而且连接处的防水处理也比较困难。总之，这种结构体系的受力不很明确，在采用这种桩基时特别要注意桩基截面不宜太小，桩长不宜太长，尽可能地降低桩与岩石地基的刚度差值。非图６半倚半支的基础形式（３）同一基础各桩不等长。《公路桥涵地基与基础设计规范》（ＪＴＧＤ６３—２００７）５．１．５条规定同一桩基中，除特殊设计外，不宜采用端承深度相差过大的桩。但是山区桥梁常常由于基础位置处岩层高低起伏较大，有时不得不采用同一承台下不等长桩，应将它与通常的桩基形式进行技术上和经济上的全面比较，权衡利弊，慎重选择。４设计注意事项（１）同一断面处要整体考虑。对于左右墩柱高差大的桥墩，应保证相同高程处墩柱截面尺寸的一致，其余部分加大截面尺寸，以平衡墩柱剐度差别大给上部构造带来的变形不协调影响。如果一联内既有扩大基础又有桩基础，为控制墩台的不均匀沉降，要求扩大基础置于强度在弱风化以上的岩石上。（２．）对于整幅的横断面、基础左右分做的情况，左右两个基础存在相互干扰的问题，若两侧存在过大的高差，一侧的开挖会造成另一侧基础落空，是设计中需要避免的。（３）底面台阶式扩大基础底面需清理干净并保持表面粗糙，适当做出倒坡，并在基岩中植入锚筋，保证基础与持力层岩层之间连接完好，不会发生滑动。（４）下述几种情况不适合做台阶形基础：①基础底面下为极软岩（饱和单轴抗压极限强度小于５ＭＰａ）或风化严重者；②岩层具有可能引起顺层滑动的节理；③基础下附近存在裂缝、断层、溶洞等不良地质构造；④墩台承受顺台阶的下降方向较大水平推力者，如台后填土较高的埋式桥台。（５）山区桥梁常遇桥隧相接的情况，而且往往接合处居于陡峭的山坡上，在这种位置设置桥台面临很大的困难，同时面临桥梁边墩与隧道洞门如何相接的问题。此时可将桥台与洞门做成一体，若地基为较好的岩层，可考虑将桥台做成一个枕梁，既有利于结构受力，又有利于地基处理，事半功倍。（６）对于山区桥梁的地勘需要提出更高的要求。除了通常桥梁地勘的要求外，另需提供扩大基础四个边的断面图以及岩石的节理方向和稳定程度，还有所在山坡的坡度、水文等情况，都将直接影响到桥梁墩位的选择和桥梁的寿命。
参考文献：［１］ＪＴＧＤ６３—２００７，公路桥涵地基与基础设计规范［ｓ］．［２］顾晓鲁，等．地基与基础［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９３．［３］铁道第三勘察设计院．桥涵地基和基础——铁路工程设计技术手册［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，２００２．
万方数据山区桥梁基础的设计与研究作者：王航作者单位：北京市市政工程设计研究总院,北京市,100088刊名：中外公路
英文刊名：JOURNAL OF CHINA & FOREIGN HIGHWAY年，卷(期)：2008,28(6)
1.铁道第三勘察设计院 桥涵地基和基础--铁路工程设计技术手册 20022.顾晓鲁 地基与基础 19933.JTG D63-2007.公路桥涵地基与基础设计规范
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