玻璃纤维筋在地铁围护桩设计中的研究及应用

为解决当前地铁建设中玻璃纤维筋在盾构端头围护桩中大量应用而相应圆形截面玻璃纤维筋混凝土构件设计计算等研究不足这一矛盾,通过公式推导得到基于混凝土受压破坏的圆形玻璃纤维筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算公式,并与现有行业标准《盾构可切削混凝土配筋技术规程》中关于圆形玻璃纤维筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式进行对比,从配筋及安全储备等角度进行分析。结果表明:相比《盾构可切削混凝土配筋技术规程》中关于玻璃纤维筋圆形混凝土构件正截面承载力的计算公式,本文所推导基于混凝土受压的玻璃纤维筋混凝土圆形截面构件计算公式在直径不大于1 m、设计承载弯矩小于1 000k N·m时,配筋量设计更为优化,有利于控制造价,进一步研究发现当直径大于1 m时,本文所推导公式在减少配筋、控制造价上更有优势。     

考虑桩侧及桩后土拱联合作用的抗滑桩桩间距研究

为探究抗滑桩合理桩间距的计算方法,首先,考虑桩侧土拱及桩后土拱的联合作用,建立出相应的双土拱简化计算模型。其次,基于Mohr-Coulomb破坏准则及极限平衡理论,依次分析桩侧土拱、拱间土体及桩后土拱的受力特性。然后,以静力平衡与拱脚处截面强度为控制条件,分别获得桩侧土拱及桩后土拱的极限承载力,进而联立求解出联合作用时的极限承载力,并在此基础上,推导出抗滑桩合理桩间距计算公式。最后,通过某工程实例对此计算公式进行了验证,结果表明:理论计算与工程实例结果吻合较好,该公式用于抗滑桩工程中计算合理桩间距是可行的;并对比分析了其他现有理论计算结果与实际值存在偏差的原因,进一步验证了双土拱模型的优越性。此外,为探究合理桩间距的影响因素,依次分析了土体抗剪强度指标(内摩擦角及黏聚力)、抗滑桩截面尺寸(正面宽度及侧面宽度)、均布滑坡推力及滑坡推力分布形式(沿桩长方向)等参数对合理桩间距的影响,并综合考虑各参数拟合出合理桩间距的简化计算公式。结果表明:合理桩间距随土体黏聚力、抗滑桩侧面宽度及抗滑桩正面宽度增大近似呈线性增大,随土体内摩擦角增大呈非线性增长且增长速率逐渐增大,而随着滑坡推力的增大,合理桩间距呈现出非线性减小且趋势逐渐减缓。     

圆形截面钢筋混凝土结构受弯配筋实用计算和应用研究

圆形截面钢筋混凝土受弯构件如排桩在基坑工程中常作为围护结构，目前规范给出的配筋计算公式涉及求解超越方程，无法直接求得计算结果。对规范计算公式转换，运用常用的办公软件Excel的单变量求解、规划求解和VBA编程功能编制圆形截面钢筋混凝土结构受弯配筋的计算表格，结合实例进行了分析验证，并应用至基坑工程项目中，获得较满意效果。     

桩身预应力抗滑桩设计方法分析

通过分析桩身预应力抗滑桩的结构及受力特点,并对桩身预应力抗滑桩配筋计算进行研究,确定了桩身预应力抗滑桩的结构形式。对现有部分预应力计算方法在桩身预应力抗滑桩上的应用进行了简化,提高了配筋计算的效率,便于工程推广应用。     

钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面配筋计算

就钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面配筋计算进行了探讨，推导了有关计算公式，并列出可供设计用的计算图表。     

钢筋混凝土圆形截面偏压构件的正截面强度与变形

将沿周边均匀配筋的圆形截面用沿高度连续均匀配筋的等效矩形截面代替，对钢筋混凝土圆形截面偏压构件的受力变形性能进行了非线性全过程分析，进而提出一套计算钢筋混凝土圆形截面偏压构件正截面强度的简化公式。所提分析方法和计算公式简单实用，试验结果证明了其有效性。     

钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面配筋计算

就钢筋混凝土圆形截面受弯构件正截面配筋计算进行了探讨,推导了有关计算公式,并列出可供设计用的计算图表.     

圆形偏心受压柱截面尺寸及配筋率与承载力关系分析

在钢筋混凝土圆形偏心受压柱的配筋计算中,一般都采用电算方法进行试算.试算时,先假定一个ξi,据此计算出A、B、C、D系数,从而求得Nji.若Nji与设计的Nj相符,就可认为其相应的μ为所求的配筋率.通过分析,笔者得出Nji=f(ξ)的关系曲线.由于μ受截面半径r的影响很大,在实际工程设计中,为了获得良好的经济效益,有必要对截面尺寸和配筋率进行优化,本文为其优化设计提供了可行的方法.     

不同配筋形式下微型桩的桩顶变形量研究

基于对微型桩力学特性的研究,建立其桩顶水平位移的力学模型,分析同一外力作用下不同配筋形式微型桩桩顶变形情况。研究表明:不同配筋形式微型桩桩顶变形量主要取决于总配筋材料截面惯性矩的大小,两者成反比关系。理论计算分析得到桩周配筋桩的桩顶变形量最小,钢管桩的桩顶变形量最大;桩心配筋桩的配筋率虽等同于桩周配筋桩,但其桩顶变形量明显大于桩周配筋桩和锚筋桩。最后,通过数值模拟对理论计算分析进行了验证,结果基本一致,桩周配筋桩抗弯、抗变形的效果远甚于其他配筋形式微型桩,是锚筋桩和钢管桩的有效组合形式。     

圆形截面抗滑桩受力分析及实验研究

抗滑桩是大型滑坡加固中常用的一种支护结构。它通常采用人工开挖大截面矩形桩形式,但该桩的缺陷较为明显,工作周期长,在雨季由于地层渗流作用,大开挖扰动和施工人员的人员安全无法得到有效的保证。但是,圆形截面抗滑桩由于采用机械转孔,具有高效成孔和低扰动的优点,并且在孔径的选择方面具有较多的选择。针对大截面矩形抗滑桩而言,圆形截面桩具有非常明显的优势。然而,现在并没有详细的针对圆形截面抗滑桩的作用机理研究以及空间结构相关设计规范。本研究通过试验手段,对比研究了圆形和矩形截面抗滑桩的受力及破坏机理。     

考虑土拱效应的抗滑桩桩间距计算方法研究

抗滑桩桩间距是抗滑桩支挡工程中的重要设计参数。基于边坡工程中抗滑桩桩间土拱效应的研究,建立桩后土拱的计算模型,对土拱进行受力分析,在满足两侧土拱摩擦力与下滑推力静力平衡的条件下,以土拱受力最大截面的稳定性以及拱脚和跨中截面的强度要求来确定桩间距,並将桩间距计算式应用于具体的工程实例并优化,定性地说明桩间距在不同参数影响下的变化情况。     

圆形钢筋混凝土桩局部破除后抗弯能力计算及应用

深基坑工程中常常出现围护桩成桩垂直度偏差以致侵入主体结构限界的现象，为保证后续主体结构尺寸符合要求，需要对侵限部位进行凿除，进而导致其抗弯承载能力下降。针对圆截面桩体局部凿除后的抗弯承载能力计算问题，基于二次逼近法，建立圆形钢筋混凝土桩局部破除后正截面抗弯承载能力计算方法，结合实际工程分析围护桩局部破除后对基坑围护结构体系的安全性影响。结果表明： 桩身局部破除后，纵向受力钢筋切断和桩身截面面积的减小将导致桩身正截面抗弯能力快速下降；依托工程中800 mm 的围护桩，凿除18 cm 厚度（含切断6根主筋）后，其正截面抗弯能力下降至原设计值的55%，剩余承载力已不能满足安全支护的要求，需进行加固处理。     

基于有限元研究抗滑桩不同桩间距加固膨胀土边坡的稳定性

以吉林—珲春客运专线典型膨胀土边坡工程为依托,采用有限元强度折减法计算分析ABAQUS线弹塑性模型,对不同桩间距抗滑桩加固膨胀土边坡的稳定性进行分析,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:随桩间距的增大,膨胀土边坡安全系数逐步降低,且降低速率先平缓后加快;计算出最合理的抗滑桩间距为5.25 m,验证了抗滑桩施工间距布置的合理性;通过与现场监测数据的对比,验证了数值模拟结果的正确性。     

基于FLAC3D的杂填土边坡抗滑桩加固方案设计研究

运用FLAC3D软件，模拟了某项目杂填土边坡抗滑桩加固边坡的稳定性。通过几种加固方案涉及的抗滑桩组合锚索前后，锚索倾角变化，预应力筋以及桩截面形状等加固形式变化，对锚索、预应力筋、桩截面形状、桩体、桩间挡板等对边坡稳定性、桩体内力、桩间拱形成的影响程度进行分析，确定了合理的加固方案，并将加固方案与按传统方法计算结果进行了对比，验证了结果的可靠性。     

大直径微型钢管桩桩基托换技术在地铁施工中的应用

广州地铁二、八号线延长线洛溪站—南洲站盾构区间从彩虹花园密集桩群中通过,大量桩基侵入盾构掘进区域,需对彩虹花园进行加固处理,但加固施工空间狭小。为了解决彩虹花园加固处理难题,采用350 mm大直径微型钢管桩进行桩基托换,盾构到达原桩位置时采取停机截桩方案进行加固处理。加固过程中建筑物沉降稳定,未出现任何裂缝,结构完好,达到预期加固效果,可供相似工程进行参考。     

下滑力分布模式对抗滑桩受力特性的影响分析

为了研究下滑力分布模式不同对抗滑桩内力和位移的影响，基于桩体平衡微分方程和差分解法编制的抗滑桩计算程序，分析了下滑力分别为三角形、矩形、梯形分布模式下对抗滑桩的受力特性的影响。计算结果表明:三角形分布引起的桩体位移和内力远小于矩形分布的情形，梯形分布则介于三角形与矩形分布之间。     

刚性桩复合地基桩土应力比的时效分析及计算方法

为了研究考虑时效的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法,首先对桩体承载力和桩间土排水固结理论进行分析,假设桩间土体为均质材料,且考虑土体沉降时忽略桩体的存在,考虑到刚性桩复合地基仅在竖向排水固结,采用太沙基一维固结理论,开展了对桩体应力和桩间土应力时效性的研究。选取单根桩和其四周加固区的土体作为一个计算单元体进行分析,基于荷载传递法,得到计算单元体各组成部分的沉降变形关系,从而推导出刚性桩复合地基中各个构成部位之间的变形关系表达式。之后将桩侧摩阻力分布曲线进行合理简化,得到桩体应力和土体应力随深度变化的表达式,再联合之前得到的变形协调方程,可解得桩顶部位桩体应力和桩间土应力,引入考虑时效性的桩土应力比修正系数,从而推得考虑时间效应后的桩土应力比计算式。最后在某工程中使用该方法对其进行了计算分析,得到不同地质条件下桩土应力比随时间变化的关系曲线。研究结果表明：刚性桩复合地基中桩土应力比具有较为显著的时效特性,在实际计算中不能忽视,桩土应力比时效特性表现为随时间的推移而增大,当桩间土地基压缩模量减小时桩土应力比增大,桩土应力比出现峰值时,刚性桩受力最不利,设计中应加以考虑,随后桩土应力比有所减小,最后趋于稳定。     

h形抗滑桩布置方式的优化设计研究

目前对h形桩的布置形式优化设计研究较少且在实际中多按经验进行,鉴于此,文中以h形桩悬臂段长度及后排桩倾角变化为切入点,采用超静定结构算法和数值模拟相结合的方法,以某滑坡为工程依托开展h形桩的布置方式的研究。研究表明:排桩有一定悬臂段(h形桩)或前排桩有一定倾斜角度对整个桩身受荷段的受力情况改善明显;h形桩悬臂段长度的比值应控制在0.5~0.8;前排桩倾斜度控制在30°~45°时,h形桩的协调性更好,桩身更加稳固。     

双护筒对旋挖桩受力变形特性的影响分析

为消除基坑范围桩身侧摩阻力的影响，对部分试桩在空桩段设置双层钢护筒，通过与其他未设置双护筒的试桩检测结果相对比，分析了两种类型试桩承载力差异，并与理论估算结果进行了对比，从桩土相对位移的角度分析了形成差异的原因，提出了昆明地区旋挖桩空桩段侧摩阻力近似估算。     

地铁盾构隧道穿越桩基综合处理技术

为研究地铁隧道采用矿山法开挖初期支护+盾构空推拼装管片施工遇桥桩侵入隧道的综合处理技术,以深圳地铁9号线一区间隧道为研究实例,采用理论计算与工程类比相结合方式进行设计,在施工过程中加强施工现场监控量测,并指导施工。先确立处理原则、处理思路和处理范围,再制定洞外支顶、洞内托换的处理方案,最终实施洞外钢管撑支顶、洞内拱顶预注浆加固、初期支护加强、截桩、二次衬砌永久支撑桩基、三次衬砌拼装加强管片补强相结合的综合处理技术。实践证明,采用该综合技术,顺利穿越了桩基,保证了隧道及桥梁结构的安全,对洞内洞外周边的环境影响很小。