城际快速铁路软土路基沉降控制新技术

根据软土地基上修建城际快速铁路路基遇到的沉降控制问题,结合近年来相关城际快速铁路的软基加固试验研究和工程建设情况,简要介绍了几种适用于城际快速铁路软土地基沉降控制新技术,包括PCC桩复合地基技术、浆固碎石桩复合地基技术、现浇X形桩复合地基技术、桩板结构技术等,讨论了沉降控制的几个关键环节。     

深基坑桩锚支护结构土层预应力锚索工作性能测试分析

对某深基坑桩锚支护结构土层预应力锚索进行了检测与监测,同时进行了支护结构顶部水平位移的监测.检测结果表明,土层预应力锚索的主要失效模式是注浆体与土层接触面发生剪切破坏,其破坏形式是渐进缓变型;受拔时锚-土界面位移占锚头累计位移的80%～90%,其抗拔承载能力与锚索的二次注浆工艺密切相关.监测成果表明,二次张拉能显著减少预应力损失,同时土层预应力锚索对桩锚支护结构的顶部变形起到了有效的控制作用;锚索锁定后.后续工况引起的顶部变形增加量较小时,不会对锚索锁定荷载产生较大影响.     

爆破地震作用下桩-土-结构相互作用的数值模拟

土-结构动力相互作用是地震工程和结构抗震的重要研究内容,但目前对爆破地震作用下土-结构动力相互作用的研究较少。运用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了桩-土-结构相互作用体系的三维有限元模型,由桩尖输入实测爆破地震波,取得了良好的计算效果。计算结果表明:考虑桩-土-结构相互作用后,群桩基础中每个桩的位移、加速度和剪应力幅值均呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布,桩与承台的接合部比较容易受到损坏;桩-土-结构相互作用体系在爆破地震波冲击后,还会发生几次振动,但是这些振动产生的影响要小于爆破地震产生的影响,这与实测结果相符合;爆破地震波冲击下,群桩基础中,角桩顶部表面的桩土接触压力较大,但在爆破地震波冲击后,中心桩顶部表面的桩土接触压力较大,且具有一定的周期性,直至衰减为零。     

基于BOTDR的预制桩应变-温度联合测试方法研究

提出了一种可以实现分布式应变-温度联合测试的方法,采用特殊封装的方法改变传感光缆的频移系数,用于空间差异式分布的温度补偿。通过预制桩浸水试验对该方法的有效性进行验证,采用该方法对监测数据进行温度补偿,对应变、温度沿桩身的分布规律以及随时间的变化规律进行了分析。研究表明:该应变-温度联合测试方法能够较好地解决温度在空间上差异式分布时的温度补偿问题;预制桩浸水试验中,水下渗导致的桩身温度变化较大,应变和温度2个因素对传感光缆上各点频移变化量的贡献比例关系较为复杂。     

旁孔透射波法确定桩底深度方法的有限元分析

目前国内外利用旁孔透射波检测桩底深度的方法有多种,其理论依据尚须论证。应用轴对称有限元模型,对顶面激振的完整桩用旁孔透射波法检测进行了模拟。结果表明,首至P波时深关系图形中的下段直线须基于一定深度范围内的数据进行拟合,由其与上段直线的交点确定的桩底深度误差较大,须进行修正。验证了旁孔透射波法首至P波的时深关系基本遵从陈龙珠等提出的简化理论模型,所提出的两直线交点深度修正公式可给出合理的桩底深度,经现场试验进一步检验后值得予以推广应用。     

深长群桩基础沉降计算深度确定的新方法

高速铁路沉降直接关系到高速铁路的安全运营和舒适度,而计算深度(即压缩层厚度)是能否准确计算沉降量的关键。以京沪高速铁路天津段和河北沧州段大桥基础为例,分别进行了现场试验和沉降量的理论计算。现场试验采用液位沉降计和单点沉降计联合监测的方法,得到总沉降量和不同深度土层的压缩量,根据不同深度每延米的压缩量确定压缩层厚度;以3个代表性工点(DK124、DK152、DK240)为例来理论计算其沉降量,经过比较分析得出,需同时满足以下两个条件才可确定压缩层厚度:一是某深度处土层满足压缩层厚度确定方法σi0.1σzi;二是在该深度以下,土层相临深度间均有Δs/Δh0.1 mm/m的土层深度。这样既考虑了应力对沉降的影响,也考虑了各土层的应变对沉降的影响。将理论计算值与现场监测数据进行对比,吻合较好。     

基于实测的桩基埋管换热性能和温变沉降特征分析

通过对江苏某实际工程传统钻孔单U和并联双U埋管、桩基并联双U及并联双螺旋埋管换热器进、出口水温、流速的实测,以单位井深换热量为性能指标,结合经济性指标E,对比分析了4埋管换热器换热性能和经济性的差别。分析了桩基埋管换热器运行过程中冷、热堆积对其换热性能的影响。进一步对桩基埋管换热器进行了温度-荷载联合测试,模拟冬、夏两季能源桩承载运行的取、放热工况,获得了能量桩的桩身温度分布和桩顶动态沉降曲线,分析了桩顶换热过程中因热胀冷缩而产生位移的规律性,指出桩顶沉降累积量过大会导致桩基失稳,这一点在能量桩的设计阶段应注意加以考虑。     

浆固碎石桩荷载传递特性试验与数值分析

通过室内模型试验,对浆固碎石桩这一新型桩基技术的承载性状、荷载传递特性进行了探讨。试验结果显示,浆固碎石桩极限承载力明显大于桩底注浆桩和素混凝土桩的极限承载力,说明浆固碎石桩中水泥砂浆胶结桩侧泥皮和桩底沉渣改善了桩侧摩阻和端阻能力。通过对模型桩P—S关系、桩端阻力Q_p—P关系的分析,初步了解了浆固碎石桩在竖向荷载作用下的承载性状,同时给出了浆固碎石桩的端阻力及侧摩阻力的提高系数。在此基础上,利用Flac~(3D)三维有限差分软件对模型试验进行计算分析,进一步研究浆固碎石柱的承载性状,揭示了模型桩受荷后的荷载传递规律。     

深基坑排桩-内支撑支护结构空间变形的应用研究

结合武汉某深基坑工程实际,以地质资料和设计方案为基础,基于ANSYS进行基坑及其支护结构的三维建模,总结土体及排桩-内支撑支护结构的受力及变形分布规律。讨论立柱与内支撑梁的连接问题,分别对立柱与内支撑梁的刚接、铰接情况进行了三维模拟计算,得出不同连接情况下的土体及排桩内支撑的变形及受力情况,为实际工程提出一些合理化的建议。     

扩底桩桩侧土水平抗力的分布特性

桩侧土的水平抗力是计算桩基水平承载力的重要因素。本文对扩底桩基础桩侧水平抗力特性进行研究。制定模型试验方案,进行扩底桩水平加载室内模型试验。整理模型试验加载数据获得扩底桩在水平荷载作用下的桩顶加载位移曲线、桩侧土抗力、桩底土抗力的分布曲线等重要数据,分析各数据获得扩底桩桩侧土水平抗力的分布规律。通过有限元软件模拟不同桩长、扩底尺寸的扩底桩承受水平荷载时的加载情况,通过对数值模拟结果的分析获得扩底桩受水平荷载作用时的受力变形特性,研究不同尺寸参数对扩底桩水平受力特性的影响情况。研究表明,桩长越短越有利于发挥扩大头的嵌固作用。根据对桩底扩大头处土抗力分布曲线的分析研究扩大头的嵌固力作用,进而提出扩大头嵌固力的计算方法。