摘要
本论文依托西南某悬索桥工程,采用试验测试、理论计算和数值模拟相结合的方法,考虑干湿循环对岩层强度的劣化以及地震作用,对重力式锚碇基础的稳定性进行评价,为类似重力式锚碇基础工程施工提供一定指引与借鉴。论文主要研究工作及成果如下: (1)开展了现场原位试验,获得了泥质砂岩的基本物理力学参数;通过室内试验获取了干湿循环条件下泥质砂岩力学性能的劣化规律,并拟合获得了对应的强度衰减公式以及劣化系数KE、Kc、Kφ。 (2)结合室内外试验结果,计算了重力式锚碇基础在不同条件下的静力稳定性。结果表明,干湿循环作用下锚碇基础应力集中现象更为明显;锚碇基础安全稳定系数会大幅减小;锚碇破坏模式将转变为滑移破坏;若岩层中存有软弱夹层,锚碇基础的抗滑稳定性会进一步降低,但其安全系数仍然满足设计要求。 (3)分析了相同加速度峰值的人工设计地震波及El Centro波作用下重力式锚碇基础体系的动力稳定性。在该地震荷载下,锚碇基础体系处于稳定状态;锚碇基础体系地震响应以水平向为主;相同高程边坡表面地震响应大于岩体内部及锚碇上地震响应;El Centro地震波作用下的地震响应小于设计地震作用下的计算值。当地震荷载与干湿循环综合作用时,锚碇基础水平位移及竖向沉降均会增加,剪切塑性区会增大。 (4)对锚碇前后端20m范围内进行注浆加固的措施能够有效降低基底接触应力、减少应力集中等安全隐患,并加强锚碇基础与周围岩层的联系,减小周围岩层的动剪应变,提高锚碇基础在极端条件下的稳定性。