冻土区寒季灌桩对地温场的影响分析

以热传导理论为基础建立了冻土区单桩地温场的热分析有限元模型,然后根据青藏高原清水河某地段实际气温和地温的初始条件计算了寒季施工条件下,混凝土入模温度分别为5 ℃及12 ℃时桩周地温场的变化,分析了混凝土入模温度对桩的自然回冻时间及施工进度可能造成的影响,所得结论可为冻土区钻孔灌注桩施工进度安排提供理论参考依据.     

浅谈特殊地质情况下的桩基处理

基于特殊地质情况下的桩基处理分析,施工人员首先要了解工程概况,然后针对施工环境的地质情况进行分析,制定桩基处理的技术手段。在桩基处理中,主要内容有:灌注混凝土、下钢筋笼、检孔、孔桩施工中的安全措施、孔桩施工,通过这些方式,保证桩基处理拥有更加完善。     

桩基抗冻拔稳定分析及工程应对措施

多年冻土区和深季节冻土区的一些桩基公路桥,在冻胀尤其是极强冻胀作用下,发生不少变形损坏现象。所以研究冻胀力作用下的桩基的受力特性有着很重要的意义。首先分析冻土地区桩基在冻胀力作用下土冻胀特性,其次根据多年的工程实践,提出桩基冻胀防治措施,为今后季冻区的桥梁基础施工提供了有效地实践经验。     

近侧穿桩基盾构区间隧道掘进扰动分析

在城市地铁盾构隧道近距离侧穿高架桥桩基的过程中,极易造成地表下陷、桩基偏位,存在较大安全隐患.利用Midas GTS NX软件仿真盾构的隧道施工流程,对盾构掘进过程中地表下沉、桩基横向位移的变化规律作出了计算分析.数值计算结果显示,在单线隧洞施工过程中,地表沉降最大值出现在隧洞轴线以上的地表处,并向两端依次下降;双线隧洞施工过程中,地表沉降最大值出现在隧洞中间以上地表位置处;左右线隧道的连续施工导致了高架桥桩基产生侧向位移,桩顶和桩端也分别向接近和离开隧道的方向产生了偏离;盾构掘进参数,以及隧洞和桩基之间的间距是影响桩基偏位大小的首要因素.     

超大直径深桩基施工技术

在桥梁建设中,对于超大直径深桩基的施工一直以来都是工程的重难点,桩基施工质量的优劣直接影响到桥梁的运营安全。以坭洲水道桥超大直径深桩施工为工程背景,阐述了超大直径深桩基的特点及施工技术,针对施工中栈桥、平台的设计与受力问题进行了分析,并结合工程实际,介绍了超大直径深桩基施工过程中的的重难点。结果表明,针对性的施工措施与参数控制保证了桩基施工质量。     

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

基于海南铺前大桥, 采用室内模型试验与数值仿真, 分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明: 在模型试验中, 对于直径为6.3 cm, 长度为60 cm的桩基, 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 承载力增幅为26.7%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 承载力增幅仅为3.8%, 断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%, 可以忽略; 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 桩侧阻力增大了0.029 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中, 在桩基直径为1.5 m, 长度为30 m, 覆盖层厚度为10 m的工况下, 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 承载力增幅由11.0%减小到6.5%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 承载力增幅减小到4.9%;当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时, 桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓, 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 桩侧阻力增大了0.33 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明, 在5倍桩径范围内, 桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后, 水平距离的影响较小, 甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快, 在水平距离为5倍桩径时, 较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174, 结果较理想化, 可用作工程参考。      

多年冻土区公路隧道融化圈计算方法

为得到多年冻土区公路隧道围岩温度场和融化圈的发展规律,建立了围岩融化圈的计算方法,对融化圈深度和围岩温度的计算值与实测值进行了对比,采用有限元法分析了支护对融化圈的影响。分析结果表明:围岩温度平均误差不超过0.6℃,融化圈深度误差不超过10%,计算值与实测值吻合较好;每延迟1d施作喷射混凝土,融化圈深度增大10cm,喷射混凝土厚度每增加5cm,融化圈深度增加约10cm;一次模筑混凝土入模温度为15℃时的融化圈深度比入模温度为5℃时大了约10cm;当保温板厚度从5cm增加到20cm时,融化圈深度减小2/3,保温板及二次模筑混凝土水化热对融化圈深度有较大影响;洞内风速为3.0 m·s^-1时的融化圈深度比洞内风速为1.0m·s^-1时减小了10²0cm;施作喷射混凝土30、60、90、120d后,洞内气温为8℃时的融化圈深度为洞内气温为2℃时的1.25、1.31、1.35、1.40倍。可见,洞内气温宜控制在3℃⁵℃,围岩开挖后应尽早施作支护,宜选用低热或中热水泥以降低混凝土释放的水化热。     

软土地层隧道开挖对邻近桩基影响数值分析

以某典型软土地层中隧道侧穿桩基为例, 采用数值模拟方法开展了隧道开挖对不同位置处桩基的影响程度分析研究。 结果表明： 隧道开挖引起地表的竖向和水平位移显著影响的区域分别分布在距离隧道中心 0 ~ 3D 和 1D ~3D (D 为隧道外径) 范围内, 其沉降曲线与经验公式的一致性验证了数值模型的可靠性; 同时, 桩顶沉降受开挖影响的区域与地层显著沉降区基本一致; 随着桩基与隧道中心线的距离增大, 桩基的安全区范围逐渐增大而警戒区范围逐渐缩小; 对比桩身沉降和水平位移, 可考虑采用桩顶位移作为桩基变形的控制指标, 当盾构掘进通过桩基且与其净距达到 10L (L 为管片宽度) 左右时, 隧道开挖对桩基变形的影响最明显, 可为现场盾构施工中的变形控制提供参考。     

堆载宽度对邻近桥梁桩基的影响

采用数值方法对堆载土体对邻近桩基的水平位移、应力以及弯矩进行模拟分析。结果表明:不同分布宽度堆载基本不会影响桩底位移,且位移主要发生在地表上侧桩身。随着堆载分布宽度增大,桩身水平位移不断增大,在地面以上部分桩身水平位移基本一致,而在地面下部分,桩身水平位移从桩底到地面基本呈线性增大。不同分布宽度堆载对桩身水平应力作用规律基本相同,即从桩底到桩顶,应力先增大到峰值后回落,应力最大值区间基本在-5～-15m范围内,且随着堆载宽度的增加,桩身最大水平应力逐渐增大,但增大速率逐渐减缓。不同分布宽度堆载对桩身弯矩作用规律相同,堆载在不同宽度时对桩身弯矩影响最大位置在地表以下标高-2m附近。     

桥梁桩基检测中混凝土超声波检测技术的应用

在桥梁工程混凝土桩基施工完成后,通过应用超声波检测技术,即可判断混凝土完整性以及强度,进而为工程验收提供可靠依据。对此,本文首先对超声波检测技术原理和桥梁混凝土桩基施工常见质量问题进行分析,然后对超声波检测技术应用要点进行分析,并以某桥梁工程为例,对超声波检测技术在桥梁混凝土桩基质量检测中的应用要点进行详细探究。     

强震作用下的砂土液化对桩基力学特性影响

为了提高位于液化土层桥梁桩基的抗震性能, 基于三向六自由度大型振动台模型试验, 分析了地震波作用下桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩等动力响应, 并研究了地震波加载后桩基的损伤。试验结果表明: 在地震波作用下, 随着液化层埋深的增加, 土体液化后产生的侧扩效果逐渐减弱, 因此, 桩顶水平位移峰值逐渐减小, 但是当地震加速度超过0.6g时, 桩顶水平位移峰值不受液化层埋深的影响; 因地震荷载作用下粉细砂土层液化, 桩身加速度在该土层位置明显增大; 上部覆盖层压力作用使土层抗剪强度增大, 因此, 桩顶放大系数随着液化层深度的增加而增大, 且桩顶放大系数在Kobe波作用下最大, 5002波作用下最小, 砂土液化同时造成土层强度降低, 从而使桩身加速度在该土层出现放大效应; 桩身弯矩最大值均出现在液化层和非液化层分界处, 且在相同强度地震波作用下, 桩身弯矩最大值随着液化层埋深的增加呈增大趋势, 当地震加速度从0.30g增大到0.35g后, 桩身弯矩增幅为33.3%, 增幅最大; 不同类型地震波对桩基的破坏程度并无差异, 在加速度0.35g作用下, 桩基基频无变化, 但当地震波强度超过0.40g时, 桩基基频从1.65 Hz突降到0.45 Hz, 因砂土层液化产生侧向位移, 桩身剪切变形, 最终导致桩基损坏。综上所述, 当液化层较浅时, 应重点考虑地震波作用下过大的桩顶水平位移; 在桩基抗震设计时, 必须考虑液化层和非液化层分界处桩基的抗弯能力和液化层埋深的影响。      

湿陷性黄土地区桥梁桩基础承载力分析

基于高速公路湿陷性黄土地区桥梁施工实践,分析了湿陷性黄土桩基侧向负摩阻力与桩侧阻力对桩基承载力的影响,提出了桥梁单桩竖向极限承载力和桩身强度的计算方法。通过在桥梁承台和桩基土壤内设置监测点,对桩基承载力与土壤含水量进行监测,收集和整理监测数据,绘制监测曲线,说明桩基承载力符合设计要求。     

大直径桩基承载力自平衡法试验研究

由于某工程试桩直径大,试验场地有限,承载力确定困难,在比较常用桩基承载力检测方法后,确定采用自平衡法。阐述了自平衡试桩法试验原理和试验过程,通过试验得到了桩基竖向承载力、桩侧摩阻力和桩端阻力,可为同类地形、地质条件下大直径桩基的设计施工和检测提供参考。     

桩底压浆施工

桩底压浆即在桩内预埋压浆管,在灌注柱砼达到一定强度后,将水泥浆压入桩底,使其对桩底沉渣、桩端持力层及桩周泥皮起到渗透、劈裂、填充、压密和固结作用,以此提高单桩承载力,减少工后沉降.沪宁高速公路先导段的施工显示,桩底压浆工艺对提高桩基承载力有一定的作用,是降低桩基工后沉降的有效手段。     

斜拉桥桥塔承台大体积混凝土水化热计算分析研究

以某斜拉桥桥塔承台为依托，建立Midas Civil有限元模型，计算分析大体积混凝土水化热，研究结果表明：第1层混凝土中心在混凝土浇筑后持续升温，90 h后达到最高值63.8℃，7 d后下降至60.8℃；第2层混凝土浇筑后，48 h内升温到60℃，温峰持续约1 d，最高温63.8℃，其后开始下降，7 d左右降至60.8℃；第2层表层温度在24 h左右达到峰值32.4℃，其后逐渐降温，7 d后降温至27.8℃。     

垃圾渗滤液对钻孔桩的施工及其耐久性的影响

城市的扩展使得部分新建的构筑物建设在早期垃圾填埋场上,施工建筑物基础时会破坏原垃圾填埋场的防渗体系,造成含大量有害离子的垃圾渗滤液污染地下水,而且施工完成后,垃圾渗滤液也会腐蚀桩基.为评估并减少垃圾渗滤液的不利影响,以建设在垃圾填埋场上的某铁路桥梁桩基为研究对象,通过理论研究和模型计算,对垃圾渗滤液污染物的传输特点和桩基的耐久性进行分析,得出泥浆密度、泥皮厚度、渗滤历时与单桩浆液损失量的关系,地下水新增污染物浓度与泥浆损失量、泥浆参数等的关系,以及混凝土保护层厚度和去锈剂的使用对桩基耐久性的影响.     

不同堆载形式对邻近既有桥梁桩基的影响

采用数值方法研究了不同堆载分布宽度和高度对邻近桩基的水平位移、应力以及弯矩的影响,结果表明:不同堆载分布宽度基本不会影响桩底水平位移;随着堆载分布宽度增大,桩身水平位移不断增大,在地面以上部分桩身水平位移基本一致,而在地面以下部分,桩身水平位移从桩底到地面基本呈线性增大;不同分布宽度堆载对桩身水平应力作用规律基本相同;不同分布宽度堆载对桩身弯矩影响基本相同。堆载高度对左右桩的竖向位移影响规律不同;对于邻近堆载体的桩基,堆载会影响整个桩身水平位移,随着荷载的增加,桩身水平位移整体呈现增长趋势,且最大值基本分布在顶部,位移方向水平向右,同时堆载还会影响右侧整个桩身水平位移。研究结果可为分析桥梁桩基稳定提供参考。     

冻土地区桩基础施工技术

多年冻土地区桥梁工程往往由于地基的冻融作用,不良冻土地区现象的影响,会产生各种工程病害,从而影响工程使用。结合大气温度、水文地质条件,混凝土入模温度、冻土初始地温场的影响及相变效应,以传热学为基础,可以得出冻土区单桩地温场控制微分方程、边界和初始条件,以及其空间分析的有限元计算模式。     

某深基坑工程邻近桥梁桩基施工影响分析

邻近施工越来越多地出现于地铁深基坑工程,如何控制好工程邻近建筑物的影响已成为一个不可忽略的问题。针对某个深基坑工程邻近立交桥桩基施工方案,通过理论研究、数值模拟分析,得出在采取坑内外土体加固、设置隔离桩等措施后,基坑自身的变形、桩基的位移及变形均能够得到很好的控制。为工程设计及施工提供理论指导。     

大直径深孔灌注桩施工技术

沪杭客运专线横潦泾特大桥的主桥桩基采用大直径深孔灌注桩,主墩桩长达到125.5m,直径2.0m。钻孔桩施工采用反循环为主、正循环为辅、气举反循环法清孔的施工工艺。介绍了护筒埋设、泥浆制备、成孔作业、混凝土灌注等关键施工技术,并着重介绍了斜孔、堵钻、孔壁坍塌、糊钻、漏浆等常见事故的预防及处理措施。实践证明采用此工艺完成的大直径深孔灌注桩质量都符合设计要求,效率、质量与安全均达到了预期的效果。