山區橋墩的泥石流沖擊響應研究

黃 蓉

(湖南省永州公路橋梁建設有限公司， 湖南 永州 425100)

山區橋墩的泥石流沖擊響應研究

黃 蓉

(湖南省永州公路橋梁建設有限公司， 湖南 永州 425100)

為研究泥石流中的塊石與橋墩碰撞后的動力響應特性，基于有限元動態接觸方法，對三維實體橋墩模型在泥石流作用時的動態響應進行詳細研究。研究表明：流體作用下，塊石對橋墩的沖擊作用不容忽視；墩頂位移隨流體流速、壓力增大而不斷增大；在山區橋墩設計時，應考慮橋墩在偶遇泥石流下的橋墩的抗沖擊能力與墩頂上部的變形能力。

橋墩； 泥石流； 動態接觸方法； 沖擊響應

0 前言

高速公路或高速鐵路在山區地形起伏地段常通過橋跨構造物跨越河谷沖溝。而受制地貌條件，此時的橋墩除了需考慮高墩所帶來的結構與構造難題以外，對于地形險要、地質條件較差的地區，泥石流等地質災害對高墩的危害則不容忽視[1]。現行建設項目中通過對橋梁等跨越構造物的水文水力計算來確定構造物是否能夠順利泄洪、尺寸擬定是否合理、橋跨方案布置是否合理[2]。但是，泥石流的高密度與高速流體與橋墩間的相互作用對結構正常使用狀態的影響則無從考慮，山洪所攜裹的塊石及其他懸浮物對結構物的沖擊效應難以鑒定。

當橋梁所跨越的“V”型溝谷地貌發生泥石流洪澇等地質災害時，流經泄洪斷面的流體各區域的流速不等。此外，流體中所攜帶的塊石與動植物軀干在泥石流的攜裹下高速通過橋跨斷面，位于溝谷的橋墩不可避免會受到泥石流的沖擊影響。……