沖擊荷載下深水基礎的穩(wěn)定性能研究.pdf

1、深水基礎的施工工藝研究是一個涉及多學科的難題，對于坐落于高巖質(zhì)邊坡的橋梁深水基礎而言，復雜的地質(zhì)條件已經(jīng)要求了需要對諸如巖石天然結構、水流作用等因素做出相應的研究和討論。在實際的工程應用中，重大水利工程爆破施工或大型機械的動力作用對巖土邊坡的穩(wěn)定性問題；行車荷載產(chǎn)生的橋梁耦合作用對水下基礎產(chǎn)生的局部穩(wěn)定影響都要求對處于高巖質(zhì)邊坡和深水環(huán)境下的橋梁基礎在動荷載作用下的力學行為進行深入的理論、數(shù)值和實驗研究。 本文主要圍繞在橋梁深水

2、基礎鉆孔過程中，巨大沖擊荷載的作用結合深水靜水壓力對所在高巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性和孔壁及其周圍巖體的局部穩(wěn)定性影響進行展開研究。文中首先分別介紹了基于極限平衡法和基于應力變形理論的有限元強度折減法的巖質(zhì)邊坡靜力穩(wěn)定理論。結合此理論，對襄渝二線流水河大橋南岸巖質(zhì)邊坡進行了數(shù)值模擬并給出了穩(wěn)定安全系數(shù)。其次從巖石體動本構模型的選取、沖擊振動的簡化理論和應力波在巖石體中的傳播等方面介紹了沖擊動力學的基本理論。最后仍以襄渝二線流水河大橋南岸巖質(zhì)邊坡為

3、例，采用顯式動力分析軟件LS-DYNA分析大直徑灌注樁孔在成孔過程中沖擊荷載的影響，從落錘高度、打入深度、沖擊次數(shù)等多方面因素加以考慮，并根據(jù)應力水平、質(zhì)點振動速率等評價指標得出在一定沖擊條件下的巖石邊坡的影響程度，從而總結出相關的施工防護措施，為大直徑灌注樁成孔過程中相關機具的選擇和合適的施工工藝順序提供了參考。同時也從鉆孔過程對孔壁巖石體塑性區(qū)的開展情況出發(fā)，為合理布置樁距做出相應的理論支持。最后結合擬靜力和動力兩種分析方法，簡單總