[实用新型]一种公路高陡边坡预应力锚索桩基高桥墩结构

说明书

本实用新型一种公路高陡边坡预应力锚索桩基高桥墩结构，本结构在边坡桩基高桥墩结构体系上增加了预应力锚索，消除了边坡体对临空布置的桩基高桥墩结构的水平推力作用，同时使边坡桩基发挥了阻滑或抗滑桩的作用。本结构的内拱系梁可以实现预应力以及边坡水平推力对桩基高桥墩结构作用应力的分散。通过夹铺减振橡胶垫增加了桥墩结构的柔度，实现了振动的耗能衰减，降低了桩基高桥墩结构本身以及边坡体因振动发生的结构失效和边坡灾害发生。综上所述，本实用新型对于山区沟壑纵横地带交通基础设施的高陡边坡桩基高桥墩结构加固减振防灾等而言具有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及边坡支挡及高桥墩桥梁工程领域，特别是一种公路高陡边坡应力平衡及减振防灾预应力锚索桩基高桥墩结构。

背景技术

公路桥梁桩基桥墩结构在地势地形起伏较大的山区交通基础设施建设中，特别是在山沟丘陵纵横密集地带具有较好的应用性。近年来，伴随基础设施投资力度的加大，以及我国建设行业理论技术水平的提高与完善，位于各类岩层地质边坡的桩基高桥墩结构不断涌现，而与此同时发生的因边坡失稳或边坡与桩基高桥墩结构相互作用所引发的工程事故更是屡见不鲜，其中因路线贯通需要跨越山体边坡而所形成的贴坡横向布置的桩基高桥墩结构破坏失稳是其中一类主要事故情形。上述事故的发生说明了现有边坡桩基高桥墩结构设计理论及技术的不相称，在设计时缺乏以下几点认识：①在边坡面上横向布置的桩基高桥墩受力状态复杂，下端由桩周土提供摩阻力及端承力、上端因路面桥梁结构联结而承受一定的铰接或固定端作用，而最为突出的是在临空面与临坡面的桥墩部位存在边坡土压力所形成的水平推力作用，使边坡桩基高桥墩结构形如两端约束而中部受压的压弯结构，这点同平地面桩基高桥墩结构大不相同；②对于承受边坡水平推力的桩基高桥墩结构而言，在边坡稳定时容易发生沿边坡土压力作用位置而指向临空面的墩柱绕曲，而在边坡失稳、滑坡等事故下极易对高桥墩产生较大水平冲切，导致结构破坏，影响上部公路的安全运行；③在公路运行过程中，汽车荷载所产生的振动通过桥梁-桥墩-桩基传递于边坡桩周土体，长期振动作用下，边坡体岩层的结构性或完整性受到损伤，力学性能发生劣化，边坡体稳定性大幅度降低，容易诱发边坡失稳以及边坡抗滑结构的失效破坏，而边坡及抗滑结构的失稳破坏又会影响桩基高桥墩结构的稳定，直至完全破坏，影响公路使用。因而在公路交通边坡桩基高桥墩的结构设计中应充分考虑汽车振动荷载及其破坏作用；④针对高陡边坡桩基高桥墩结构的受力特点及工程特征，为了有效控制边坡水平推力以及滑坡等次生灾害对高桥墩结构的破坏，因而需要对边坡体采用抗滑桩、挡土墙等型式进行有效抗滑加固。然而由抗滑结构失效进而引发桩基高桥墩失稳的事故频现不断，与此同时，抗滑桩等结构的建造无法避免对山坡体的开挖，生态破坏严重，不符合绿色生态建筑的理念。综上所述，现有的公路边坡桩基高桥墩结构设计及应用问题比较突出，核心问题是未妥善解决边坡土压力对桩基高桥墩的作用影响，以及对汽车振动荷载与边坡及抗滑结构的作用特征认识不到位。

本实用新型基于对公路高陡边坡桩基高桥墩结构与边坡相互作用关系的认识，考虑振动荷载及复杂环境与边坡体力学作用，寻求新型能够依靠与边坡相互作用实现边坡土压力自平衡以及控制汽车振动荷载对边坡致灾影响的高边坡桩基高桥墩结构为目的，设计提出了一种公路高陡边坡应力平衡及减振防灾预应力锚索桩基高桥墩结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种公路高陡边坡应力平衡及减振防灾预应力锚索桩基高桥墩结构。