季節凍土區鐵路挖井基礎橋墩地震破壞特征及抗震性能影響因素

張熙胤，于生生，王 義，王萬平，丁明波，馬華軍

（蘭州交通大學 土木工程學院，甘肅 蘭州 730070）

隨著我國西部大開發國家戰略的推進和交通基礎設施建設的發展，西北地區鐵路工程建設需求將持續增加，而挖井基礎以其豎向承載能力高、施工方法簡單、造價低廉等優點在我國西北季節凍土區鐵路橋梁工程中得到了較多的應用［1］。僅以寶雞—中衛鐵路為例，該鐵路橋梁中使用挖井基礎達300多個［2］，蘭武二線鐵路中河口黃河特大橋也有10個墩臺采用了挖井基礎［3］。此外挖井基礎在其他地區的橋梁中也得到了應用，例如石太客運專線橋梁中有多個墩臺采用了挖井基礎［4］，新建青島至連云港鐵路ZQ-4 標線路段共設計采用了134 個挖井基礎［5］，三岔河特大橋是青藏鐵路線上第1 高橋，其中有4個橋墩也采用了挖井基礎形式［6］。

近年來我國西北季節凍土地區地震活動愈發頻繁［7-8］，雖然挖井基礎以其良好的豎向承載能力被廣泛應用于橋梁工程中，但在地震荷載作用下挖井基礎橋梁的破壞仍普遍存在，特別是1999年我國臺灣集集地震中，許多橋梁因挖井基礎位移過大而發生落梁破壞，挖井基礎橋墩自身破壞也十分嚴重［9］。同樣在1989年美國洛馬普列塔地震、1999年日本神戶大地震以及2015年尼泊爾地震中挖井基礎橋梁均出現過此類震害［10］。我國西北季節凍土地區大量既有和新建鐵路挖井基礎橋梁在未來遭遇地震的危險性和可能性較大，充分認識其抗震性能非常有必要。……