【摘? ? 要】：針對橋臺臺前土壓力計算存在爭議的問題，研究土彈簧模擬樁土作用下臺前和臺后填土壓力對超高肋板式橋臺的影響，以實際工程為例，采用Midas Civil有限元分析軟件對超高肋板式橋臺進(jìn)行數(shù)據(jù)建模，得出高墩橋臺填土壓力結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險計算的可靠性參數(shù)，通過施工監(jiān)測校驗研究結(jié)果。

【關(guān)鍵詞】：超高肋板式；橋臺；土彈簧；填土壓力

【中圖分類號】：U443.21【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】：C【文章編號】：1008-3197（2023）01-34-03

【DOI編碼】：10.3969/j.issn.1008-3197.2023.01.010

Analysis on Simulating the Pressure of Super-high Pile with Soil Spring Theory

SU Zhiming

（Tianjin Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd.， Tianjin 300392， China）

【Abstract】：In view of the controversial problems in the calculation of earth pressure in front of abutment， the paper studied the influence of pre-platform and post-platform filling pressure on ultra-high ridged slab abutments under the pile-soil action condition simulated by soil spring， adopts Midas Civil finite element analysis software to conduct data modeling for the ultra-high ridged slab abutments based on the actual project. The paper obtains reliability parameters of high pier abutment filling pressure structure safety risk and verifies the study results through construction monitoring.

【Key words】：ultra high ribbed slab； abutment； soil spring； filling pressure

目前，規(guī)范對橋臺臺前土壓力未做明確規(guī)定，而行業(yè)內(nèi)對臺前土壓力[1]計算存在一定爭議，本文以實際工程為例，分析基于土彈簧模擬樁土作用[2]工況下臺前和臺后填土壓力對超高肋板式橋臺的影響，得出高墩橋臺填土壓力結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險計算的可靠性參數(shù)。

1 工程概況

某橋梁0#橋臺處道路設(shè)計高程為61.55 m，地面高程為43.34 m，臺后填土高為18.21 m，為超高臺后填土，超出常規(guī)肋板式橋臺的填土高度。見圖1。

2 方案比選

2.1 方案一

雙排樁肋板式橋臺。橋臺為肋板式橋臺，單幅全寬22.99 m，單幅橫向采用3道肋板，肋板高8.8 m、寬1.4 m、頂高1.7 m、底高5.0 m。橋臺單幅橫橋向設(shè)3排?160 mm樁基，樁基間距為7.825 m；順橋向設(shè)2排?160 mm樁基，樁基間距為4.0 m。樁基為嵌巖樁，嵌入中風(fēng)化花崗巖。見圖2。

2.2 方案二

三排樁肋板式橋臺。橋臺采用肋板式橋臺，單幅全寬22.99 m，單幅橫向采用3道肋板，肋板高8.8 m、寬1.4 m、頂高1.7 m、底高9.0 m。橋臺單幅橫橋向設(shè)3排?160 mm樁基，樁基間距為7.825 m；順橋向設(shè)3排?160 mm樁基，樁基間距為4.0 m。樁基為嵌巖樁，嵌入中風(fēng)化花崗巖。見圖3。

3 模型建立

臺前土的反壓、臺后土的土壓力可能會因天氣、施工條件等因素超出設(shè)計值，為保證橋梁在施工過程和全壽命運(yùn)營期內(nèi)結(jié)構(gòu)的安全，采用Midas Civil有限元軟件進(jìn)行建模和受力分析。

3.1 模擬工況

對兩種橋臺方案分別考慮不同比例的臺前土壓力，共分為4種計算工況分別計算，采用土彈簧模擬樁土作用。見表1。

3.2 計算結(jié)果

計算結(jié)果見表2和表3。

4 結(jié)論和建議

1）方案一考慮100%臺前土壓力，樁頂位移為8.6 mm，滿足設(shè)計要求，但富余量較小，考慮50%的臺前土壓力時樁頂位移為12.4 mm，橋臺不滿足設(shè)計要求。

2）方案二考慮50%或100%臺前土壓力的工況下橋臺均可滿足設(shè)計規(guī)范。 由于 0#橋臺臺后填土較高且為高樁承臺，現(xiàn)狀地面以上填土壓實度（特別是臺前壓實度）[4]難以保證，若100%考慮臺前土壓力，結(jié)構(gòu)存在一定安全風(fēng)險，因此決定臺前土壓力按照50%考慮。

研究中仍有很多不足之處，如施工機(jī)具的選擇和工法應(yīng)用，結(jié)構(gòu)物微變形的處理和防治，土體膜化對抗溫差產(chǎn)生的溫度次應(yīng)力等，尚需下一部繼續(xù)收集挖掘，深入研究。

參考文獻(xiàn)：

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[2]廖雄華，周健，張克緒，等. 廣義位移法在土-結(jié)構(gòu)相互作用問題分析中的應(yīng)用[J].巖土工程學(xué)報，2001，（6）：672-676.

[3]林小雄，韋喆，韋? 成.? 某高填土橋臺位移傾斜分析與加固建議[J].山西建筑，2009，35（19）：320-321+326.

[4]朱彥鵬，于勁，王秀麗.柱列懸臂式支護(hù)樁的優(yōu)化設(shè)計[J].甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，（1）：90-95.

收稿日期：2022-06-22

作者簡介：蘇志明（1982 - ）， 男， 碩士， 福建泉州人， 高級工程師， 從事道路及橋梁設(shè)計工作。