刚性桩复合地基在港珠澳大桥中的应用

以港珠澳大桥岛隧工程为例,对西人工岛上段沉管隧道基础设计进行介绍。针对特殊条件下的刚性桩复合地基沉降计算问题,基于荷载试验和JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》,对刚性桩复合地基加固区复合模量提高系数进行修正,提出复杂工况下的刚性桩复合地基沉降计算方法,并与JGJ 79—2012《建筑地基处理技术规范》、相关文献和现场实测数据进行比较。结果表明,本文方法合理可行,可为类似工程提供借鉴。     

港珠澳大桥沉管隧道运行情况

通过监测数据分析论述港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道自2013年5月—2017年10月整个施工期的运行状况,监测内容包括沉降、差异沉降、管节纵向结构挠度、管节接头张合量、节段接头张合量、节段接头水压以及隧道整体情况。结果表明,沉管管节实际差异沉降得到较好的控制,复合地基+组合基床使得沉降得到改善,隧道整体运行情况与结构反应良好,整体与接头基本没有渗漏水情况。     

港珠澳大桥岛隧工程隧道基础沉降计算及参数选取

港珠澳大桥岛隧工程隧道基础采用了多种基础形式,包括PHC刚性桩复合地基、高压旋喷半刚性桩复合地基、挤密砂桩柔性桩复合地基及天然地基基础。结合《建筑地基基础设计规范》、《建筑地基处理技术规范》以及《Technical standards and commentaries for port and harbor facilities in Japan》对上述复合地基及天然地基的沉降计算方法和参数选取进行分析,比较得出挤密砂桩复合地基沉降计算应符合《Technical standards and commentaries for port and harbor facilities in Japan》,PHC刚性桩复合地基沉降计算应符合GB50007—2012《建筑地基基础设计规范》,高喷桩复合地基沉降计算宜符合《建筑地基处理技术规范》水泥土搅拌桩的规定,天然地基沉降应考虑应力历史的e-lgp沉降计算方法以及次固结沉降计算应选取与实际应力相符试验条件下的次固结系数。概述岛隧工程隧道不同基础加固形式的沉降计算方法及沉降计算参数选取原则,为类似工程沉降计算提供参考。     

沉管密闭腔抬升方法的构想与实践

在港珠澳岛隧工程沉管隧道E32-E31管节接头发生异常沉降以后,笔者提出了沉管密闭腔压浆预压基床、抬升管节的构想。实施结果与构想基本符合,起到了协调差异沉降、预压密实基床、调控沉降形态的目的。文章总结了该构想的形成、实施的过程与结果。该构想的成功实施创造了一种调控沉管沉降的新方法。     

超长沉管碎石桩复合地基在鱼山大桥接线成陆工程中的应用

以鱼山大桥接线成陆工程为依托，根据基础设计资料确定采用沉管碎石桩复合地基加固永久堤。采用Slide及理正计算软件对堤身稳定及沉降进行分析，提出相应的检测要求。将试桩检测数据与理论计算进行复核，提供类似沉管碎石桩复合地基设计时有关参数的建议取值。     

挤密砂桩复合地基非线性沉降的计算方法

港珠澳大桥工程是国内首次大规模采用高置换率挤密砂桩复合地基的工程,该复合地基的沉降变形计算方法经验性较强,计算结果往往差异较大,因此进行承压板边长为5.4 m的大型复合地基荷载试验以验证设计参数。采用双曲线模型对该荷载试验的荷载-沉降曲线进行拟合,建立考虑地基非线性变形的切线模量与附加应力之间的关系,验证切线模量法沉降计算方法的可行性。同时分别采用该方法和规范方法对复合地基在主体结构荷载作用下的地基沉降进行计算对比。结果表明,采用考虑地基非线性变形的切线模量法计算结果更接近实测值。     

刚性桩复合地基及其设计应用

本文简述了刚性桩复合地基的特性及其原理,以某建筑地基设计为例,综合考虑后确定采用沉管夯扩桩复合地基方案,对其竖向承载力特征值、地基沉降进行了计算分析,实现其设计应用。     

沉管隧道最终接头基床稳定性试验研究

最终接头是沉管隧道安装的最后一节,其单位荷载不同于以往管节,沉降问题尤为关键。以港珠澳大桥沉管隧道最终接头施工为例,开展了基床稳定性试验,得到了不同厚度基床条件下荷载与沉降的相关参数,对最终接头沉降量控制有重要的指导意义。     

沉管隧道深水基槽边坡稳定性分析研究

沉管隧道深水基槽边坡的稳定性是决定沉管隧道方案能否可行的关键技术之一。采用单一方法分析沉管隧道深水基槽边坡稳定性有局限性。文章结合港珠澳大桥沉管隧道深水基槽边坡稳定性研究过程,提出通过建立基槽边坡与土体指标关系、边坡稳定性理论计算、实测调研对比分析、类似工程经验借鉴等多种方式进行综合研究,分析和评价深水基槽边坡的稳定性并合理确定深水基槽开挖边坡坡度。目前正在实施的港珠澳大桥工程采用了研究结论所推荐的自上而下1:7、1:3两级变边坡型式。     

记忆支座——沉管隧道管节接头差异沉降问题解决方案

港珠澳大桥沉管隧道的顶部覆土厚度高达21 m,作者发明了记忆支座来保护沉管管节接头结构,避免其因差异沉降而受损。记忆支座置于竖向剪力键之间,用最合理的方式分配差异沉降引起的结构内力与地基反力,起到既保护结构,又发挥结构最大能力的作用。港珠澳大桥沉管隧道33节管节的接头部位已经全部装上了记忆支座。文中详述记忆支座概念的产生、试验与设计、港珠澳隧道应用案例,并讨论其未来的发展与研究方向。     

复合桩基础在航道护岸工程中的应用

由于复合桩基础的经济性,近年来受到越来越多的关注,但在航道护岸工程中应用较少,究其原因是航道护岸低桩承台复合桩基础受力更加复杂、技术上较难把握。通过分析航道护岸低桩承台复合桩基础竖向承载力和水平承载力,提出了复合桩基础设计控制原则:1)竖向整体安全度K≥2,地基承载力利用率ψ≥0.5。2)桩土联合承担水平力。制定了航道护岸复合桩基础的设计方法及流程,为类似工程提供参考。     

组合型水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基在深厚软基处理中的应用

在深厚软土地基(fak≤100 kPa)上建造储罐等建筑物,承载力要求高、不均匀沉降变形要求严,若采用单一CFG桩复合地基加固,可能导致桩距过小或桩长太长,需要采用组合型复合地基,CFG桩+振冲碎石桩复合地基是组合型复合地基的一种。根据CFG桩+碎石桩组合型复合地基的加固机理,分析了其受力特性以及CFG桩和碎石桩的作用,研究表明CFG桩对提高地基承载力和减小沉降起控制作用。基于优化理论,建立了组合复合地基的优化设计方法。通过工程实例讨论了组合复合地基的优化设计方法,结果表明:复合地基的承载力、沉降量和经济效益均满足工程要求。     

PHC刚性管桩基础上的闸首底板内力计算方法

为了合理解决复合桩基上的闸首底板内力简化计算问题,分析复合桩基沉降机理,基于应力与沉降分解法给出桩与桩、桩与土、土与桩和土与土的沉陷系数计算式,结合并列铰接地基梁法建立考虑桩-土-结构共同作用的计算模型。依托高石碑船闸工程实例,通过与查表法的对比验证计算程序的可靠性,研究在不同工况时底板单宽弯矩、沉降、地基反力的变化规律。结果表明,该模型计算的桩土分担比与有限元分析结果接近,计算精度可以满足结构简化分析的需要,能合理反映基桩的根数、以及间距与桩长不规则等因素对底板沉降和内力的影响。运营期相对于完建期而言,地基均处于回弹状态、底板弯矩增量有正负值,可优化调整底板宽缝封闭前边墩浇筑高程、回填土高程,使得运营期出现的正负弯矩接近相等。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

一种双排长短密排桩基础的框架海堤结构

针对目前滨海地区深厚淤泥质地基中沿海大桥与一般土石海堤交叉影响问题,通过桩型比选(钻孔灌注桩、大直径薄壁筒桩以及U形预应力板桩)、桩基布置方案比选(密排、2倍桩径间隔以及满堂布置)等深入对比分析,结合竖向承载力、水平承载力计算对比,提出了一种新型双排长短密排桩基础的框架肋板结构海堤结构;并对深厚淤泥地基进行浅层满堂固化加固处理。该新型结构能有效避免一般土石堤沉降对沿海大桥桥墩负摩擦阻力的不利影响,能有效保证大桥安全,同时能大量节省交叉段桥梁和交叉段海堤的施工工期。通过完工后的实际沉降等监测数据分析,认为该新型结构有效地保证了交叉段桥梁的安全。     

基于土体弹塑性理论的复合桩基沉降特征有限元分析*

采用有限元软件,在考虑土的弹塑性及桩土接触特性的基础上,建立了复合桩基三维有限元模型。系统计算分析了在不同荷载P、桩长L、桩径d及桩间距S的条件下,复合桩基群桩基础的沉降及差异沉降的变化趋势,得到了可供设计参考的结论。     

管桩复合地基在航道驳岸软基处理中的应用

复合地基由基体和增强体共同承担上部荷载作用,处理后的地基具有良好的工程特性和经济优势。在淤泥质土中常用水泥搅拌桩、碎石桩等柔性桩作复合地基,采用预制管桩等刚性桩作复合地基的案例较少。以丹金船闸航道驳岸软基处理方案研究为例,论述了驳岸软基处理及桩基选型的思路、复合地基设计参数,并结合现场试验与观测情况对参数选择进行分析,与深层搅拌桩复合地基处理方案进行比选,对类似工程项目的建设和标准规范的完善均有积极借鉴意义。     

桩基础自重计算方法及其对桩基础的影响

论述了摩擦桩容许承载力计算方法的理论依据,结合规范,从摩擦桩轴向承载力计算相关规定的角度,分析了桩基础自重不同考虑方式对桩基础承裁能力和沉降的影响.并根据分析结果,提出了桩基础沉降和承载力计算建议.     

水泥搅拌桩复合地基在天津港南疆港区工程中的应用

从设计、试验、质量检测等方面,详细阐述了水泥搅拌桩复合地基在天津港南疆港区工程中的应用,为该地区类似工程总结和积累了工程经验。