地震对公路的危害及防震原则.pdf

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1、第!卷增刊灾害学#$%&!$&()*)+年!)月,-./01-23 04 0(4/-5 6-1-7 8-9:;&*)+地震对公路的危害及防震原则!&山东济宁市公路勘测设计院=山东 济宁*?*!)*&天津市地震局=天津A)*)!B摘要C分析了地震对公路D桥梁的危害=提出了对平原D山区公路和桥梁的防震原则E关键词C公路震害震害类型防震原则中图分类号C5 A!F&文献标识码C0文章编号C!)G H!I *)+B()G)F?G)+地震对公路造成的危害非常大=本文从三个方面介绍了地震对公路的危害及防震原则EJ平原地区的路基震害及防震原则J&J平原地区路基的震害平原地区路基以路堤为主E易于发生震害的路堤是

2、软土地基上的路堤D桥头路堤D高路堤与砂土路堤等=震害最多的是修筑在软土地基上的路堤E常见震害类型有以下几种C!B纵向开裂是最常见的路堤震害E多发生路肩与行车道之间D新老路基之间E在软弱地基上的路堤=纵向开裂可达到很大规模E*B边坡滑动一般是由于路堤主体与边坡部分的碾压质量差别较大=震前坡脚又受水浸=地震时土的抗剪强度急剧降低而形成边坡滑动E A B路堤塌陷这种震害多见于用低塑性粉土D砂土填筑的路堤E由于压实不够=又受水浸=在地震的振动作用下=土的抗剪强度急剧降低或消失=形成路堤塌陷=完全失去原来的形状E+B路堤下沉在宽阔的软弱地基上=地震时=由于软弱粘性土地基的触变或饱和粉细砂地基的液化=路堤

3、下沉=两侧田野地面发生隆起E F B纵向波浪变形路线走向与地震波传播方向一致时=由于面波造成地面波浪起伏=使路基随之起伏=并在鼓起地段的地面上产生众多的横向张裂缝E K B桥头路堤的震害连接桥梁等坚固构造物的路堤震害最普遍=一般均较临近路段严重=形式有下沉D开裂D坍塌等E?B地裂缝造成的震害由地裂缝造成的路基错断D沉陷D开裂=往往贯穿路堤的全高全宽E其分布完全受地裂缝带的控制=与路堤结构没有联系E在低湿平原与河流两岸=沿地裂缝带常有大量的喷砂冒水出现E!?+G B=男=陕西人=助理工程师=现从事道路勘测设计研究工作&万方数据!#平原地区路基的防震原则$%&尽量避免在地势低洼地带修筑路基尽量避免

4、沿河岸(水渠修筑路基)不得已时)也应尽量远离河岸(水渠$*&在软弱地基上修筑路基时)要注意鉴别地基中可液化砂土(易触变粘土的埋藏范围与厚度)并采取相应的加固措施$+&加强路基排水)避免路侧积水$,&严格控制路基压实)特别是高路堤的分层压实尽量使路肩与行车道部分具有相同的密实度$-&注意新老路基的结合老路加宽时)应在老路基边坡上开挖台阶)并注意对新填土的压实$.&尽量采用粘性土做填筑路堤的材料)避免使用低塑性的粉土或砂土$/&加强桥头路堤的防护工程#山岭地区的路基震害及防震原则#!山岭地区路基的震害山岭地区地形复杂)路基断面形式很多)防护和支挡工程也多)此处只以路堑(半填半挖和挡土墙为例)介绍他

5、们的主要震害$%&路堑边坡的滑坡与崩塌在0度烈度区一般比较轻微)在10度烈度区比较严重对岩质边坡主要震害类型是崩塌)对松散堆积层边坡则多崩塌性滑坡崩塌常常发生在裂隙发育(岩体破碎的高边坡路段)崩塌性滑坡则多与存在软质岩石(地下水活动(构造软弱面等有关$*&半填半挖的上塌与下陷上塌是指挖方边坡的滑坡与崩塌)其情况与路堑边坡类似下陷是指填方部分的开裂与沉陷)此种震害比较普遍而且严重由于填方与挖方路基的密实度不一致)基地软硬不一致)故地震时易沿填挖交界面出现裂缝和坍滑$+&挡土墙的震害挡土墙等抵抗土压力的建筑物)地震时由于地基承载力降低)土压力增大)所遭受的震害比较多尤其是软土地基上的挡土墙(特别高

6、的挡土墙(干砌片石挡土墙等遭受震害的实例较多对于目前公路上大量使用的各种石砌挡土墙)主要的震害类型有砌缝开裂(墙体变形与墙体倾倒前两者主要见于023度烈度区)后者主要见于14度烈度区砌缝开裂是常见的震害)主要与地震时地基的不均匀沉陷和砂浆强度不够有关墙体的膨胀变形主要与地震时墙背的土压力增大有关墙体倒塌可能与地基软弱(地震力强(土压力增大等因素有关#山岭地区路基的防震原则$%&沿河路线应尽量避开地震时可能发生大规模崩塌(滑坡的地段在可能发生大规模崩塌(滑坡而堵河成湖时)应估计其可能淹没的范围和溃决的影响范围)合理确定路线的方案和标高$*&尽量减少对山体自然平衡条件的破坏和自然植被的破坏)严格控

7、制挖方边坡高度)并根据地震烈度适当放缓边坡坡度在岩体严重松散地段和易崩塌(易滑坡的地段)应采取防5-灾害学%6卷 万方数据护加固措施!#$在山坡上尽可能避免或减少半填半挖路基%如不可能%则应采取适当加固措施!在横坡陡于&#的山坡上填筑路堤时%应采取措施保证填方部分与山坡的结合%同时注意加强上侧山坡的排水和坡脚的支挡措施!($在)*度的烈度区内%挡土墙应根据设计烈度进行抗震强度和稳定性的验算!干砌挡土墙应根据地震烈度限制墙的高度!浆砌挡土墙的砂浆标号%较一般地区适当提高!在软弱地基上修建挡土墙时%可视具体情况采取换土+加大基础面积+采用桩基等措施!同时要保证施工质量!,桥梁的震害及防震原则,-.

8、桥梁的震害桥梁遭受震害的原因%主要是由于墩台的位移和倒塌%下部构造发生变形引起上部构造的变形或坠落!下部构造完整%上部构造滑出+脱落的也有%但比较少见%而且多与桥梁构造上的缺点有关!所以%地基的好坏%对桥梁在地震时的安全度影响最大!在软弱地基上%桥梁的震害不仅严重%而且分布范围广!以&/0 1年河北唐山地震为例%该次地震在234度烈度区内%桥梁全部遭到极其严重的破坏!在)5度的烈度区内%由于砂土液化+河岸滑坡%普遍出现墩台滑移和倾斜+桥长缩短+桩柱断裂+桥梁纵向落梁+拱桥拱圈开裂或断裂等破坏!除此以外%也有上部构造产生较大横向位移%甚至横向落梁的破坏!在5度烈度区内%也有一部分桥梁遭到严重破坏

9、!在一般地基上%也可能产生某些桥梁震害%如墩台裂缝%因土压力增大或水平方向抵抗力降低而引起墩台的水平位移和倾斜等!但这些震害只出现更高的烈度区内!如&/0 1年河北唐山地震时%上述震害也只限于)6度烈度区内!值得注意的是%唐山地震时%在6度烈度区%建于砂+卵石地基上的两座多孔长桥也遭到严重破坏%桥墩普遍开裂+折断%导致落梁!这可能是由于桥长与地震波长相近%在地震时桥梁产生错动%使得某些相近桥墩向相反方向位移%造成某些桥孔的孔径有较大的增长或缩短的缘故!,-7桥梁的防震原则&$勘测时查明对桥梁抗震有利+不利和危险的地段%按照避重就轻的原则%充分利用有利地段选定桥位!8$在可能发生河岸液化滑坡的软

10、弱地基上建桥时%可适当增加桥长+合理布置桥孔%避免将墩台布设在可能滑动的岸坡上和地形突变处!并适当增加基础的刚度和埋置深度%提高基础抵抗水平推力的能力!#$当桥梁基础置于软弱粘性土层或在软弱地基上建桥时%应注意减轻荷载+加大基底面积+减少基底偏心+采用桩基础!当桥梁基础置于可液化土层上时%基桩应穿过可液化土层%并在稳定土层中有足够的嵌入长度!($尽量减轻桥梁的总重量%尽量采用比较轻型的上部构造%避免头重脚轻!对振动周期较长的高桥%应按动力理论进行设计!9$加强上部构造的纵+横向联结%加强上部构造的整体性!选用抗震性能较好的支座%/9增刊董清林%等:地震对公路的危害及防震原则 万方数据加强上!下

11、部的联结采取限制上部构造纵!横向位移或上抛的措施防止落梁#$%&多孔长桥宜分节建造化长桥为短桥使各分节能互不依存地变形#$&用砖!石和水泥混凝土等脆性材料修建的建筑物抗拉!抗冲击能力弱接缝处是弱点易发生裂纹!位移!坍塌等病害应尽量少用并尽可能选用抗震性能好的钢材或钢筋混凝土#致谢(天津市地震局聂永安研究员给予指导#参考文献()*+胡聿南,重要工程的地震问题)-+,华北地震科学*./$增刊&(0 1 20 ,)3+王景明等,华北地震灾害与对策)4+,北京(地震出版社*.5,3 5 23 0,)5+-6-7 3 5 2/1,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范)8+,$3&(3 7 23 3,

12、)0+罗立峰钟鸣黄成造,桥面铺装设计方法探讨)-+中南公路工程*.,$*&(3 0 23 1,)1+黄卫钱振东,高等沥青路面设计原理与方法)4+,北京(科学出版社,3 7 7*,9:;?:AB:C:;DE FBG H=I:J:F DK;G F L G M N AE O 9:;?:AB:C:;DK;A P A F G E FQ RSTUV W X Y Z V W*W ST_ Y Z V W3$*,a b c d e d f d gh ij h k lm f n o g pk b lqg c e r bh im s k b l h b rt n h o e b u g v e b e b r3 3

13、*7 7 w s e b k x3,y k n d s z f k g|l e b e c d n k d e h bh i e k b!e b e k b!e b5 7 7 3 7*w s e b k&#$%&(%()*+,-./+0 1 2 3/0-1 V X 1 4 5 W 6+V X/+/W Z 5*/,6 1/2 3/7+-.7+V W 8 V 7 Z/-.1 V X 1 4 5 W 6+V X/V W7 Z V W W 9-W 0 V W+/,+/7 0.-+4+:;?&$(1 V X 1 4 5/+0 1 2 3/1 *+x0 5 7/,-./+0 1 2 3/9 X/x2 3/

14、7+-.7+V W 8 V Y7 Z/7%灾害学*.卷 万方数据地震对公路的危害及防震原则地震对公路的危害及防震原则作者：董清林，杨绪连作者单位：董清林(山东济宁市公路勘测设计院,山东,济宁,272100)，杨绪连(天津市地震局,天津,300201)刊名：灾害学英文刊名：JOURNAL OF CATASTROPHOLOGY年，卷(期)：2004，19(z1)引用次数：1次 参考文献(5条)参考文献(5条)1.胡聿南 重要工程的地震问题 1988(ZK)2.王景明 华北地震灾害与对策 19933.JTJ023-1985.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范4.罗立峰.钟鸣.黄成造 桥面铺装设计方法探讨 1999(1)5.黄卫.钱振东 高等沥青路面设计原理与方法 2001 相似文献(0条)相似文献(0条)引证文献(1条)引证文献(1条)1.侯超群.王晓谋.石恒俊 道路的地震灾害与抗震措施探讨期刊论文-路基工程 2008(5)本文链接：http:/