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青藏高原坡度坡长因子(LS)空间格局及影响因素分析 被引量:4
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作者 黎恩丹 杨勤科 +3 位作者 庞国伟 王春梅 杨丽娟 乔冰洁 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期133-139,共7页
地形是影响土壤侵蚀的主要因素,但目前关于青藏高原地形因子的分布格局和影响因素有待研究。基于1弧秒分辨率的SRTM(shuttle radar topography mission)高程数据,计算坡度、坡长、LS因子(slope length and steepness factors,LS),结合... 地形是影响土壤侵蚀的主要因素,但目前关于青藏高原地形因子的分布格局和影响因素有待研究。基于1弧秒分辨率的SRTM(shuttle radar topography mission)高程数据,计算坡度、坡长、LS因子(slope length and steepness factors,LS),结合高程积分和Hack剖面等,对青藏高原LS因子的分布格局、统计分布特征和影响因素进行研究,结果表明:(1)坡度、坡长和LS因子这3个地形指标,均表现出高原内部小、四周高山大的格局,内流区与外流区的坡度均值分别为6.55°和14.3°,坡长均值分别为122.9,172.2 m,LS均值分别为4.8和12.7;(2)青藏高原LS因子整体受坡度影响,但高原边缘陡峭地区LS因子主要受坡长影响;(3)青藏高原6条主要河流的Hack剖面都呈上凸形态,该地区地貌演化整体上处于幼年期;(4)青藏高原LS因子的分布特征与土壤侵蚀类型及其组合有对应关系:周边地区的高值对应冰川侵蚀—水蚀,西北部的低值对应水力—冻融侵蚀和风蚀,东南部边缘向高原内部过渡地区的较高值对应水力—重力侵蚀。通过分析LS因子的分布格局和统计特征,可为土壤侵蚀学评价提供理论和数据支撑,对于青藏高原地球系统物质迁移转换研究具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤侵蚀 地形 坡度 坡长 敏感性分析 ls因子
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小净距隧道洞口抗震设防研究
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作者 郑卢鑫 胡兆兴 +2 位作者 张建俊 孙闯 王洋 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期311-320,共10页
为明确净距与岩体等级对隧道洞口段抗震设防长度的影响规律,以云南玉溪宝山高陡边坡段小净距隧道为工程依托,利用FLAC3D有限差分软件建立小净距隧道数值模型,根据室内力学试验确定模型参数,以校正后的汶川地震波作为震动荷载输入,针对... 为明确净距与岩体等级对隧道洞口段抗震设防长度的影响规律,以云南玉溪宝山高陡边坡段小净距隧道为工程依托,利用FLAC3D有限差分软件建立小净距隧道数值模型,根据室内力学试验确定模型参数,以校正后的汶川地震波作为震动荷载输入,针对震动荷载作用下隧道洞口段围岩稳定性进行分析,探明隧道围岩与支护结构在不同工况下的动力响应特征,进一步确定合理的隧道抗震设防长度。研究结果表明:同一净距条件下,围岩等级越高,衬砌结构位移及轴力、应力的响应值越小,反之亦然;宝山隧道最不利工况条件为Ⅴ级围岩、0.5B净距,在震动荷载作用条件下,隧道峰值位移最大值为62.5 cm,衬砌轴力最大值产生于左、右拱脚处,洞口段峰值达1320 kN,位移曲线下降率升高临界点最大值为78 m(6.0B),最终确定宝山隧道洞口合理设防长度为78 m。 展开更多
关键词 小净距隧道 高陡边坡 隧道洞口 震动荷载 抗震设防长度 数值模拟
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基于GIS的区域坡度坡长因子提取算法 被引量:51
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作者 张宏鸣 杨勤科 +2 位作者 刘晴蕊 郭伟玲 王春梅 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期246-248,共3页
为提高基于地理信息系统的区域土壤侵蚀研究、水土保持环境效应评价、流域水文分析等的应用效率,设计新的坡度坡长(LS)因子算法,利用正向-反向遍历算法取代原累积坡长算法,以获取区域尺度下的LS因子。实验结果表明,在计算精度允许的范围... 为提高基于地理信息系统的区域土壤侵蚀研究、水土保持环境效应评价、流域水文分析等的应用效率,设计新的坡度坡长(LS)因子算法,利用正向-反向遍历算法取代原累积坡长算法,以获取区域尺度下的LS因子。实验结果表明,在计算精度允许的范围内,新算法使计算机运行效率有较大幅度的提高。 展开更多
关键词 地理信息系统 数字高程模型 ARC宏语言 坡度坡长 中国土壤流失方程
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坡长坡度因子计算工具 被引量:119
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作者 符素华 刘宝元 +2 位作者 周贵云 孙中轩 朱小立 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2015年第5期105-110,共6页
地形(坡长坡度)因子是坡面土壤侵蚀模型USLE(通用土壤流失方程)或CSLE(中国水蚀方程)中的重要参数。本文选择了适合我国土壤侵蚀特点的坡长坡度因子计算公式,基于Visual Studio 2010平台进行了程序编写,开发了LS计算工具。该工具界面友... 地形(坡长坡度)因子是坡面土壤侵蚀模型USLE(通用土壤流失方程)或CSLE(中国水蚀方程)中的重要参数。本文选择了适合我国土壤侵蚀特点的坡长坡度因子计算公式,基于Visual Studio 2010平台进行了程序编写,开发了LS计算工具。该工具界面友好且计算速度快,在32位计算机上可快速计算1万行×1万列数据区域的坡长坡度因子,在64位计算机上能计算4万行×4万列数据区域的坡长坡度因子。本软件的开发可为区域土壤侵蚀评价以及水土保持措施规划服务。 展开更多
关键词 坡度因子 坡长因子 土壤侵蚀 USLE CSLE
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陡坡耕地施加PAM侵蚀产沙规律及临界坡长的试验研究 被引量:19
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作者 刘纪根 雷廷武 +2 位作者 潘英华 夏卫生 张晴雯 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期504-510,共7页
PAM(聚丙烯酰胺 )作为一种土壤结构改良剂施用于地表 ,能显著的减小径流和土壤侵蚀量。本研究设计了一系列人工降雨模拟试验 ,定量研究了坡度、坡长、PAM覆盖度、雨强对陡坡耕地土壤侵蚀产沙的影响。试验采用三种雨强 :5 0mmh- 1 、10 0... PAM(聚丙烯酰胺 )作为一种土壤结构改良剂施用于地表 ,能显著的减小径流和土壤侵蚀量。本研究设计了一系列人工降雨模拟试验 ,定量研究了坡度、坡长、PAM覆盖度、雨强对陡坡耕地土壤侵蚀产沙的影响。试验采用三种雨强 :5 0mmh- 1 、10 0mmh- 1 、15 0mmh- 1 ,四种坡度 :5°、10°、2 0°、2 5° (8 74%、17 63 %、3 6 4%、46 63 % ) ,四种当量坡长 :8m、16m、2 4m、40m ,五种地表处理 :对照、麦草覆盖、三种PAM覆盖度A、B、C(A <B <C)。通过侵蚀产沙试验结果 ,鉴别了不同坡度、PAM覆盖度、雨强条件下陡坡耕地无土壤侵蚀的临界坡长。结果表明 ,PAM能显著地减少土壤侵蚀产沙量 。 展开更多
关键词 陡坡耕地 PAM 产沙规律 临界坡长 试验 土壤结构改良剂 水土保持
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中国主要水蚀典型区侵蚀地形特征分析 被引量:25
6
作者 郭明航 杨勤科 王春梅 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期81-89,F0003,F0004,共11页
地形是影响地表水文和土壤侵蚀的主要环境因素,坡度、坡长和LS因子是土壤侵蚀模型的重要参数。该文以第四次全国土壤侵蚀普查项目为依托,在ANUDEM软件环境中建立25m分辨率文地貌关系正确的DEM(Hydrologically Correct Digital Elevation... 地形是影响地表水文和土壤侵蚀的主要环境因素,坡度、坡长和LS因子是土壤侵蚀模型的重要参数。该文以第四次全国土壤侵蚀普查项目为依托,在ANUDEM软件环境中建立25m分辨率文地貌关系正确的DEM(Hydrologically Correct Digital Elevation Model,Hc-DEM),提取了坡度、坡长并计算了LS因子,对中国主要水蚀地区的土壤侵蚀地形因子的空间及统计特征进行了分析,并将该数据与目前应用较为广泛的2种遥感高程数据进行了对比。结果表明,25m分辨率Hc-DEM可用以表达各典型样区地形特征,其上提取的坡度和坡长,符合一般地貌学原理和常规认识;坡度在东北地区最为平缓(0.8°),而在黄土丘陵区最陡(22.3°);坡长则在东北地区最长而黄土丘陵区最短(479m和69m);在地势比较低的河谷和地势较高的分水地带坡度比较平缓,而在分水岭到河谷冲积平原之间坡度较陡;在地形起伏较大的陡坡丘陵或坡度平缓的丘陵,坡长均比较大;LS因子的空间分布格局与坡度基本一致;该文得到的数据与ASTER和SRTM遥感高程数据对比具有明显优势,全国土壤侵蚀普查项目建立的DEM,在全国、省区和大流域尺度上的土壤侵蚀评价制图中具有不可替代性。该文阐明了中国主要水蚀区的侵蚀地形特征,为土壤侵蚀学、水文学中地形因子的提取提供了参考。 展开更多
关键词 土壤 侵蚀 地形 坡度 坡长 地形因子 ls因子
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基于车速的公路连续长坡路段纵断面安全性研究 被引量:4
7
作者 张娟 朱文强 +1 位作者 陈君 马兰 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2016年第4期529-534,共6页
为研究公路连续长坡路段纵断面与运行车速之间的关系,选择9名驾驶人进行实际道路实车试验.用动态GPS采集试验车辆的实时车速数据,分别得到上、下坡方向的85%车速,速度的表征参数选用速度增长率(车速的均值相对于85%车速的增长率,... 为研究公路连续长坡路段纵断面与运行车速之间的关系,选择9名驾驶人进行实际道路实车试验.用动态GPS采集试验车辆的实时车速数据,分别得到上、下坡方向的85%车速,速度的表征参数选用速度增长率(车速的均值相对于85%车速的增长率,用表示),依次研究公路连续长坡路段纵断面要素与速度增长率之间的关系.研究结果表明:驾驶人对下坡方向坡度的敏感性较弱,坡度对车速的影响较小;速度增长率和缓坡坡长存在三次函数关系,但上坡方向的速度增长率随缓坡坡长的增长而波动较大,下坡方向起伏相对平缓;速度增长率和陡坡坡长亦存在三次函数关系,上坡方向坡长在400m附近时,对安全行车较有利;下坡方向坡长在550m附近时,对安全行车较有利;较利于公路连续长坡路段安全行车的竖曲线半径取值范围为900~950m. 展开更多
关键词 公路连续长坡路段 坡度 坡长 竖曲线半径 速度增长率
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降雨条件下坡长对陡坡产流产沙过程影响的模拟试验研究 被引量:9
8
作者 付兴涛 姚璟 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期20-24,共5页
在室内人工模拟降雨试验基础上,研究了不同降雨条件下黄土陡坡径流量、产沙量随坡长延长的变化规律及相关关系。结果表明,径流量与产沙量随坡长的延长而增大,雨强越大二者增加的速度越快;初步得出60mm/h雨强是该区侵蚀产沙量明显增大的... 在室内人工模拟降雨试验基础上,研究了不同降雨条件下黄土陡坡径流量、产沙量随坡长延长的变化规律及相关关系。结果表明,径流量与产沙量随坡长的延长而增大,雨强越大二者增加的速度越快;初步得出60mm/h雨强是该区侵蚀产沙量明显增大的临界雨强;相同雨强下坡长每延长1m,坡面径流量与产沙量不呈比例增加,雨强大于60mm/h时坡长延长到4m产沙量增量呈现减小趋势,初步建议可每隔4m设置水土保持措施;雨强、坡长共同作用于径流量、产沙量时,雨强较坡长与径流量、产沙量的相关程度大(简单相关系数分别为0.728,0.586,0.720和0.295);雨强、坡长与径流量的偏相关系数分别为0.898和0.855,其关系可用线性关系描述(决定系数R2=0.87),二者与产沙量的偏相关系数分别为0.754和0.425。 展开更多
关键词 陡坡 模拟降雨 径流量 产沙量 坡长
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锦屏一级水电站边坡开挖爆破动力稳定性研究 被引量:5
9
作者 陈清运 刘美山 +1 位作者 王香杰 张电吉 《爆破》 CSCD 北大核心 2011年第1期35-39,共5页
采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法,分4种工况对锦屏一级水电站坝肩高陡边坡开挖爆破的动力稳定性进行了数值模拟研究,采用质点振动速度和安全系数2个指标评价边坡的稳定性,重点研究了潜在滑体在开挖爆破过程中的安全。分析结果表明,受左... 采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法,分4种工况对锦屏一级水电站坝肩高陡边坡开挖爆破的动力稳定性进行了数值模拟研究,采用质点振动速度和安全系数2个指标评价边坡的稳定性,重点研究了潜在滑体在开挖爆破过程中的安全。分析结果表明,受左岸岩体中发育的f5、f8等断层影响,在进行EL.1 910~1 885 m台阶开挖爆破时,边坡关键部位质点振动速度接近10 cm/s的允许值;在爆破动力影响下,使潜在滑体业已降低的静力安全系数进一步受影响,最小安全系数略大于施工安全系数1.15。提出了相应减振措施:每开挖一个台阶后须对潜在滑体进行系统锚索加固和坡面喷护,降低爆破规模和单段药量,实测结果表明,采取锚固支护后,边坡振动速度明显降低。 展开更多
关键词 高陡边坡 动力稳定性 锦屏一级电站 ANSYS/ls-DYNA
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泄水陡坡后消力池的水跃特性数值模拟 被引量:2
10
作者 惠康 李琳 +2 位作者 李梦泽 拜亚茹 李晓庆 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期34-36,共3页
水跃消能是水利工程中经常采用的消能形式,国内外许多学者对水跃进行了大量的研究。在工程实践中发现,泄水陡坡后消力池内水跃的水力特征值与规范方法计算得到的值有较大差异。通过对不同坡度的陡坡后消力池内水跃特性进行数值模拟,结... 水跃消能是水利工程中经常采用的消能形式,国内外许多学者对水跃进行了大量的研究。在工程实践中发现,泄水陡坡后消力池内水跃的水力特征值与规范方法计算得到的值有较大差异。通过对不同坡度的陡坡后消力池内水跃特性进行数值模拟,结合室内模型试验,分析了陡坡消力池内陡坡坡度与水跃长度的关系,并对比了数值模拟所得的水跃长度值与经验公式及模型试验结果。研究结果表明,数值模拟结果与实测值相对误差较小,经验公式的计算结果误差较大。因此,在今后实际工程设计中,可通过数值模拟的方法对陡坡后消力池长度进行初设。 展开更多
关键词 泄水陡坡 消力池 水跃跃长 数值模拟
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基于流域八叉树的地形因子提取方法研究 被引量:3
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作者 张宏鸣 王岩泽 +3 位作者 杨勤科 常毅 任洁 董良 《人民长江》 北大核心 2020年第5期210-215,共6页
地形是影响土壤侵蚀的重要因子,在估算模型中常用坡度和坡长来对其进行衡量。区域尺度上多基于DEM提取地形因子,但随着DEM数据精度的不断提高,数据量不断增大,海量数据的计算能力要求成为制约地形因子提取在区域尺度上应用的关键。为了... 地形是影响土壤侵蚀的重要因子,在估算模型中常用坡度和坡长来对其进行衡量。区域尺度上多基于DEM提取地形因子,但随着DEM数据精度的不断提高,数据量不断增大,海量数据的计算能力要求成为制约地形因子提取在区域尺度上应用的关键。为了进一步提高地形因子的提取效率,基于流域八叉树构建了水流路径,集成了流向、汇水及坡长提取过程,有效地减少了冗余遍历,简化了计算流程。实验结果表明:相较于传统的扫描式遍历,该方法的计算结果准确率较高,而且有效地的提高了计算效率,进一步增强了模型的可用性。 展开更多
关键词 地形因子提取 数字高程模型 坡度坡长因子 流域八叉树结构 效率优化
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高速铁路长大坡道设置对列车运行安全与线路运输能力的影响
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作者 曾榜荣 任志伟 +1 位作者 郑昊迪 时瑾 《铁道建筑》 北大核心 2021年第10期144-148,共5页
针对艰险山区高速铁路设置长大坡道的需求,以我国新型标准动车组为背景,从列车运行安全性、动车组对坡度坡长适应性、线路运输能力等方面对长大坡道设置问题开展了研究。结果表明:综合考虑坡顶末速度不低于设计速度70%及制动故障情况下... 针对艰险山区高速铁路设置长大坡道的需求,以我国新型标准动车组为背景,从列车运行安全性、动车组对坡度坡长适应性、线路运输能力等方面对长大坡道设置问题开展了研究。结果表明:综合考虑坡顶末速度不低于设计速度70%及制动故障情况下运行安全性,对开行350 km/h和250 km/h动车组的线路,坡度15‰及以下时坡段长度可不作限制,坡度20‰、25‰、30‰、35‰时坡段长度应分别不大于17、9、6、5 km;综合考虑动车组在长大下坡道紧急制动和列车追踪间隔时间不大于5 min要求,350 km/h动车组在坡长大于6500 m的长大下坡道运行时,坡度15‰、20‰、25‰、30‰、35‰坡段应分别限速342、334、326、314、278 km/h。 展开更多
关键词 高速铁路 长大坡道 数值模拟 坡度 坡长 限速 运行安全 运输能力
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三种重采样方法对冲沟坡度坡长因子的影响 被引量:5
13
作者 梁倍瑜 徐亚莉 +3 位作者 罗明良 白雷超 慕凯 岳彦利 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期64-74,共11页
为探索不同重采样方法对形态差异明显的冲沟坡度坡长(Slope length and slope steepness,LS)因子的影响,以元谋县干热河谷1∶5 000比例尺的等高线矢量数据为基础,在Arc GIS平台下构建六条典型冲沟2 m分辨率的数字高程模型(Digital eleva... 为探索不同重采样方法对形态差异明显的冲沟坡度坡长(Slope length and slope steepness,LS)因子的影响,以元谋县干热河谷1∶5 000比例尺的等高线矢量数据为基础,在Arc GIS平台下构建六条典型冲沟2 m分辨率的数字高程模型(Digital elevation model,DEM),采用最邻近(Nearest,Near)、双线性(Bilinear,Bil)、三次卷积(Cubic,Cub)重采样的DEM计算LS,通过相对差系数、LS因子分级面积比例、XY散点图对比分析三种重采样方法计算冲沟LS的差异性。结果表明:Near重采样计算的LS值与Bil、Cub重采样计算的LS值差异较大,相关程度低,Bil与Cub重采样计算的LS值差异较小,相关程度高;冲沟刚发育时,Cub重采样要优于Near和Bil,冲沟侵蚀强烈时,Near重采样要优于Bil和Cub,冲沟形态稳定时,Bil重采样要优于Cub和Near。 展开更多
关键词 冲沟坡度坡长因子 最邻近 双线性 三次卷积
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黄河流域12.5米分辨率土壤流失方程坡度坡长因子数据集 被引量:1
14
作者 郑诚 史海静 +3 位作者 张少伟 税军峰 曹晓萍 姜艳敏 《中国科学数据(中英文网络版)》 CSCD 2022年第4期158-171,共14页
黄河流域是中国水土流失和土壤侵蚀最为严重的地区之一。土壤流失方程坡度坡长因子是研究水土流失和土壤侵蚀的关键基础数据,也是土壤侵蚀模型USLE和CSLE中的重要参数。本研究基于ALOS 12.5m DEM数据,通过区域LS因子计算工具计算获取了... 黄河流域是中国水土流失和土壤侵蚀最为严重的地区之一。土壤流失方程坡度坡长因子是研究水土流失和土壤侵蚀的关键基础数据,也是土壤侵蚀模型USLE和CSLE中的重要参数。本研究基于ALOS 12.5m DEM数据,通过区域LS因子计算工具计算获取了坡度因子、坡长因子、坡度坡长因子(LS因子)和坡长4个土壤流失关键因子数据。本数据集覆盖了整个黄河流域地区,空间分辨率为12.5m,可为区域水土流失评价、土地利用以及水土保持措施规划等提供数据支撑。 展开更多
关键词 坡度因子 坡长因子 ls因子 DEM 土壤侵蚀
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黄土陡坡桥梁桩基础设计 被引量:5
15
作者 徐健强 《铁道标准设计》 北大核心 2011年第9期40-42,47,共4页
黄土地区,沟壑纵横、地形陡峻,起伏较大且表层覆盖黄土层。山区桥梁最重要的设计特点在于基础条件的复杂,在陡坡上设计墩台是桥梁设计的一大难题。基础的设计需综合考虑山坡的土质、梁跨形式、墩台式样、地质、基底以下坡体和基底以上... 黄土地区,沟壑纵横、地形陡峻,起伏较大且表层覆盖黄土层。山区桥梁最重要的设计特点在于基础条件的复杂,在陡坡上设计墩台是桥梁设计的一大难题。基础的设计需综合考虑山坡的土质、梁跨形式、墩台式样、地质、基底以下坡体和基底以上墩台侧面山坡的稳定性以及相邻墩台埋深的影响。对陡坎地形处桥梁桩基础提出按边坡稳定条件计算自由桩长、按群桩基础考虑侧向水平力的设计方法。 展开更多
关键词 黄土 陡坡 桥梁桩基 自由桩长 侧向水平力 铁路桥
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高陡边坡混凝土T构桥通长悬浇施工方案研究 被引量:2
16
作者 孙大斌 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第12期40-44,共5页
研究目的:采用悬臂浇筑法施工的桥梁,一般在梁端边支点处都会设置一定长度的支架现浇段。当桥梁位于高陡边坡时,梁端搭设支架难度大、费用高,现浇段临时支架的地基处理对环境影响大。为此,本文以某客运专线铁路具体工点为分析对象,对T... 研究目的:采用悬臂浇筑法施工的桥梁,一般在梁端边支点处都会设置一定长度的支架现浇段。当桥梁位于高陡边坡时,梁端搭设支架难度大、费用高,现浇段临时支架的地基处理对环境影响大。为此,本文以某客运专线铁路具体工点为分析对象,对T构通长悬浇施工进行深入研究,希望能够解决此类问题,指导类似桥梁设计。研究结论:(1)随着梁端现浇段长度的减小,T构桥钢束用量呈增加趋势,但对梁体残余徐变变形及支反力影响较小;(2)T构桥整体费用随着现浇段长度的减小而降低,且边坡越陡,费用降低速率也随之加快;(3)采用通长悬浇施工方案,可有效避免梁体施工对环境造成的影响;(4)该研究成果对高陡边坡及跨河、跨线等不便于搭设支架的T构桥设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 通长悬浇施工 T构桥 高陡边坡 施工方案
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