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南昆线猪场5号大桥始建于1993年并于1996年竣工,按照八十年代规范设计和施工建设。随着社会快速发展,铁路已成功地进行了6次大提速,重载铁路也得到了极大的发展和提高,这些都对在役猪场5号大桥线路的冲击明显更大,并且该线路段地质环境、水文环境等极为复杂,受到各种自然因素的影响,这些因素相互作用于猪场5号大桥线路,使基础-桥梁-线路体系在服役过程中出现病害的机率激增,线路病害越来越严重。如桥墩沉降、桥梁结构侧移、活动支座倾斜、锥坡下沉开裂、混凝土开裂脱落和徐变变形、轨道磨损和线路过超高等病害,这些病害均严重影响猪场5号大桥线路服役的整体稳定性和寿命期,以及影响车辆行驶的平稳性,甚至威胁行车安全。首先,以南昆线猪场5号大桥线路病害为背景,充分调研国内外桥梁线路病害的研究现状,全面分析了猪场5号大桥线路病害的各种原因,根据南昆线猪场5号大桥线路病害的特点和地理环境,基于高精度测量仪器和传感器,形成一套科学、系统和经济的线路病害监测体系,并将一种专门设计的棱镜强制对中杆应用于线路病害监测中,极大地提高了平面测量精度和工作效率。通过对猪场5号大桥线路病害的长期监测,得到了线路病害的发展规律,桥墩有沉降和倾斜趋势,活动支座倾斜角大,并部分支座倾斜角有加大的趋势;平均曲线半径小于设计值,线路圆顺性差,超高为过超高等。并对路段线路体系和基础结构等进行勘察,发现内轨磨损比外轨严重,部分拉杆松动,梁端缝钢跨板腐蚀生锈严重,纵缝漏水,以及桥头锥坡下沉开裂等。其次,针对具体病害情况,对部分墩台进行基础补勘,发现全桥基础地质极为复杂,地下水丰富并埋深较浅,岩层破碎,岩溶非常发育。二次补勘试验结果与施工前地质勘察结果存在部分差异,并发现溶洞或裂隙以及其他特殊地质情况的桥墩与产生沉降或墩顶产生位移的桥墩基本吻合。然后针对有溶洞或裂隙等特殊地质的部分典型桥墩基础进行了三维数值仿真分析,计算并简化上部结构、轨道和车辆等荷载后直接施加于承台;将岩土层假设为均质各向同性的弹塑性材料,采用Drucker-Prager模型;桩土接触模型采用弹性库仑摩擦模型;探讨了桩基有溶洞与无溶洞、存在不同跨度溶洞时,桩基的稳定性,以及分析了桩端岩土层不同时桥墩基础的沉降与沉降差。计算表明,桩端存在溶洞时承台的沉降和沉降差比不存在溶洞时要大得多,承台沉降随着溶洞跨度的增大而增大,近似呈线性关系;当溶洞位于桩端侧面或半边式分布时,沉降差和应力集中现象更为突出;在桩基下卧层达不到上部结构承载力要求的条件下,当下卧层力学性质有差异时,承台产生差异沉降和应力集中效应。最后根据病害监测结果和基础补勘分析结果,综合三维数值仿真分析结果等因素,确定南昆线猪场5号大桥线路病害的主要影响因素有两个方面:①桥梁基础地质问题;②圆曲线线路平均半径小于设计值,以及线路几何形态不良。其他一些次要因素也应该引起足够注视,避免其从量变到质变的发展,确保线路长期行车安全。