橋梁樁基沖刷原位電學(xué)監(jiān)測(cè)及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究.pdf

1、早期修建的橋梁多采用明挖淺基礎(chǔ)和重力式墩。橋基體積大，阻水面積較大，易受沖刷。在近年來(lái)發(fā)生的多起洪水沖刷而導(dǎo)致的橋梁毀壞事件中，河流沖刷橋梁樁周土造成的樁基失穩(wěn)被認(rèn)為是重要因素。開(kāi)展橋基沖刷過(guò)程監(jiān)測(cè)和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究具有重要的工程意義。單波束測(cè)量和多波束測(cè)量方法是目前橋基沖刷探測(cè)的主要方法。但這些方法測(cè)量誤差較大、成本高、受環(huán)境影響大，不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)原位監(jiān)測(cè)。本文通過(guò)土體電阻率測(cè)試技術(shù)研究，研制了直插在樁周土體一定深度內(nèi)可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土層頂

2、界面高程變化的探頭，再通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的主控部分研究，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和傳輸功能；基于橋梁樁基沖刷機(jī)理和沖刷情況分析研究，探討各種情況下橋基穩(wěn)定性的影響因素，建立不同情況下的沖刷力學(xué)模型，建立橋基穩(wěn)定性判定標(biāo)準(zhǔn)。并開(kāi)發(fā)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理及穩(wěn)定性判定軟件，實(shí)現(xiàn)大型橋基安全性評(píng)判和預(yù)警。
　　 全文共分四章。第一章主要闡述了橋梁樁基原位監(jiān)測(cè)、電阻率法檢測(cè)技術(shù)、橋墩受水流沖刷特點(diǎn)和機(jī)理研究以及橋墩沖刷穩(wěn)定性情況研究的國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀，論文主要研

3、究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線及研究成果與創(chuàng)新。第二章對(duì)原位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究。從設(shè)計(jì)理論、結(jié)構(gòu)及材料等方面介紹了探桿研制情況。利用研制的電阻率探桿通過(guò)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)方式研究了實(shí)測(cè)視電阻率曲線對(duì)水土分界面的反映能力。特別探討了探桿出現(xiàn)異常情況時(shí)視電阻率的變化規(guī)律。第三章通過(guò)分析沖刷對(duì)橋基穩(wěn)定性的影響類型，研究橋梁樁基受力情況，分析樁基的穩(wěn)定性。對(duì)橋墩失去承載能力的位移滑動(dòng)、下陷、傾覆三種破壞情況進(jìn)行了分析，建立了穩(wěn)定性判定公式。研發(fā)了不同情況下橋

4、墩受力及穩(wěn)定性判定軟件，該軟件通過(guò)輸入已知橋墩參數(shù)及探桿探測(cè)數(shù)據(jù)，可判定橋墩是否穩(wěn)定，最終實(shí)現(xiàn)大型橋墩安全性評(píng)判和預(yù)警。第四章則給出了論文的整體研究結(jié)論及下一步工作建議。
　　 本論文基于河中橋樁周邊水土界面位置動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)行了電阻率變化的實(shí)時(shí)觀測(cè)，通過(guò)程序軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)橋墩穩(wěn)定性的判定，實(shí)現(xiàn)了江河水土界面變化過(guò)程實(shí)時(shí)觀測(cè)。研究成果主要適用于洪水期或強(qiáng)沖刷狀態(tài)下橋基穩(wěn)定性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的預(yù)警，防止橋梁在沖刷作用