公路软基先预压后开挖换填轻质土技术的设计计算方法研究

高速公路工程采用先预压后开挖换填轻质土方法进行软基处理，当预压时间不足时需要通过施工过程中动态调整轻质土换填量来保证同等效果。以温州绕城高速西南线软基处理工程为例，研究了先预压后开挖换填轻质土处理技术工后沉降和换填厚度的设计计算方法，以及通过荷载的等效换算，来对轻质土换填量作出动态调整的计算方法。工程应用效果表明，该方法可以在缩短预压时间的基础上有效控制工后沉降。     

公路软土地基处理中Y型沉管灌注桩异形特性研究

介绍了用AutoCAD求解Y型桩截面几何特性的方法,通过移轴及坐标变换证明了Y型桩截面任意1对形心轴均为其形心主轴,截面对任意1个形心主轴惯性矩相等。分析了Y型桩截面的4个独立变量（外接圆半径、模板弧度、开弧间距、夹角度数）对Y型桩的几何异形特性的影响,并根据周长等代与面积等代的原则对Y型桩、方桩和圆桩的几何特性进行了对比。理论分析结果表明：从增大桩侧表面积、减少混凝土用量的角度来看,Y型桩优于方桩,方桩优于圆桩。现场试验结果表明：Y型桩承载力随桩侧表面积的增加而增大,尽管反拱曲面存在摩阻不均匀发挥的特性,但未发现其异形摩阻弱化效应。     

柔性基础下减沉复合疏桩沉降性能研究

采用减沉复合疏桩进行软基处理能充分发挥桩间土体的承载力,有效控制工后沉降的同时节约了软基处理成本。预应力管桩作为一种常用的减沉复合疏桩,大量应用于目前高速公路桥头软基处理中。其沉降计算多采用复合模量法,无法准确反映路堤荷载下该桩型的承载机理,计算值与实测值存在较大差别。基于Mindlin应力解,得出了环形桩端均布荷载作用在地基内部任意点竖向附加应力系数的数值计算方法;得出了沿桩身三角形分布、沿桩周均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中竖向附加应力系数的数值计算方法。在此基础上建立了考虑桩身压缩量和实际截面形状的预应力管桩单桩沉降计算方法,进而建立了路堤荷载下预应力管桩复合地基的沉降计算方法。通过现场实测沉降数据验证了该方法的合理性。     

现浇Ⅹ型混凝土桩截面几何特性研究

基于Ⅹ型桩截面的外包方形截面边长、开弧间距及开弧弧度3个控制变量,推导Ⅹ型截面面积、周长表达式,建立Ⅹ型桩截面惯性矩的数值计算方法.Ⅹ型桩的截面面积及截面惯性矩随外包方形截面边长和开弧间距的增大而增大,随开弧弧度数的增大而减小;周长随Ⅹ型桩截面3个控制变量的增大均增大;周长与面积比随外包方形截面边长和开弧间距的增大而减小、随开弧弧度数的增大而增大.截面面积相同时,Ⅹ型桩的周长及截面惯性矩均比圆形桩和方形桩大,且比值均随外包方形截面边长及开弧弧度数的增大而增大,随开弧间距的增大而减小.可见,截面面积相同时,Ⅹ型桩的侧摩阻力大于圆形桩和方形桩,单桩承载力高.     

塑料套管混凝土桩在申嘉湖杭高速公路软基处理中的应用

塑料套管混凝土桩(简称为TC桩)是在吸收国外先进技术的基础上,我国自主研发的一种路堤工程新型地基处理技术。首先介绍了TC桩技术的各组成部分;详细介绍了TC桩机械、材料要求和施工工艺;对TC桩在练杭高速公路软基处理中的应用效果进行了介绍。TC桩施工采用的是大直径钢沉管内套小直径塑料管,并采用扩大桩尖的方法成桩。路堤采用TC桩处理后,总沉降量小,沉降收敛快,且主要发生在施工期。TC桩由于是小直径刚性桩,布桩方式为"细而密",与其他"粗而疏"的大直径桩相比,桩间土沉降更加均匀。     

高陡地形泡沫混凝土轻质路堤承载特性分析

以贵州省铜仁市G354石阡香树园至河坝公路改扩建工程中采用泡沫混凝土换填路堤为实例,运用Midas/GTS软件对高陡地形泡沫混凝土路堤置换全过程进行数值分析,对置换过程中路堤的应力应变特性及不同设计方案工后沉降进行研究。结果表明:使用泡沫混凝土进行高陡地形路堤置换对控制路堤工后沉降的效果显著,能有效防止地基表面及路面不均匀沉降的发生。     

板桩加固护岸桩身受力现场试验研究*

板桩侧摩阻力的大小和分布模式对板桩的沉降有较大影响,进而对板桩加固护岸结构的稳定产生影响,桩端至于相对硬土层的板桩护岸结构,对板桩沉降是一项重要研究内容。为了研究加固护岸板桩桩侧摩阻力的分布模式和大小,结合长湖申航道湖州段板桩加固护岸实体工程,通过在板桩预制过程中将钢筋应力计埋入板桩轴心处,完整测试了板桩在凝固硬化过程中钢筋应力计受力情况和护岸荷载施加过程中的板桩荷载传递机制,详细介绍了钢筋应力计的焊接及埋设方式。现场试验结果表明:混凝土凝固硬化过程对埋入板桩的钢筋应力计会产生较大的拉压应力并逐步趋于稳定;施工荷载对钢筋应力计受力的影响较大,在分析护岸荷载施加过程中板桩荷载传递机制时,需要对钢筋应力计进行重新标定;在护岸荷载作用下,桩身的上部轴力变化较大,而中部及下部轴力不仅变化较小而且轴力较大,即桩顶荷载易于向下传递;桩侧摩阻力在靠近桩顶附近得到了较大发挥,在距桩顶0.3 m范围内的桩侧摩阻力约占整个桩身摩阻力的40%;JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》推荐的极限桩侧摩阻力较大,实测最大值仅为推荐值的63.9%。     

路堤荷载下Y形桩与常规桩型对比研究

研究目的:利用ABAQUS有限元分析软件,建立Y形桩、圆形桩和方形桩三种桩型的有限元计算模型,桩采用弹性模型,土体采用Mohr -Coulomb弹塑性模型.在相同布桩方式和相同面积置换率工况下,研究在路堤荷载分级加载过程中,三种桩型的盖板顶沉降、桩间土沉降、盖板顶和桩间土差异沉降、盖板顶平均应力、桩底平均应力等的变化规律.研究结论:通过对比得知:在相同荷载作用下,圆形桩盖板顶产生的沉降最大,其次为方形桩、Y形桩;圆形桩桩间土产生的沉降最大,方形桩前期大于Y形桩,之后又小于Y形桩;盖板顶与桩间土差异沉降基本呈现圆形桩最大,其次为Y形桩、方形桩;盖板顶和桩底平均应力,呈现方形桩最大,其次为圆形桩、Y形桩.     

塑料套管混凝土桩单桩承载特性研究

为研究塑料套管混凝土桩（TC桩）的承载特性,采用室内试验研究外设塑料套管对桩体竖向抗压强度的影响;结合现场试验,对不同桩尖类型的桩体进行了静载和荷载传递试验,分析不同桩尖类型的TC桩单桩承载能力和桩身轴力、侧摩阻力及端阻力的变化规律。建立了TC桩单桩沉降和侧摩阻力的简化计算方法,并与现场实测数据进行了对比。试验结果和理论分析结果表明：外设的塑料套管可提高桩身混凝土的竖向抗压强度约23%～38%;桩尖直径为26cm圆形桩尖的单桩静载试验的极限承载力最大,其次是30cm圆形桩尖、方形桩尖、十字形桩尖;侧摩阻力沿桩深呈两头小中间大的态势,最大侧摩阻力发生在2/5～4/5桩深范围内;所得的理论值与实测值相吻合。     

现浇X型混凝土桩截面几何特性研究

基于X型桩截面的外包方形截面边长、开弧间距及开弧弧度3个控制变量,推导X型截面面积、周长表达式,建立X型桩截面惯性矩的数值计算方法。X型桩的截面面积及截面惯性矩随外包方形截面边长和开弧间距的增大而增大,随开弧弧度数的增大而减小;周长随X型桩截面3个控制变量的增大均增大;周长与面积比随外包方形截面边长和开弧间距的增大而减小、随开弧弧度数的增大而增大。截面面积相同时,X型桩的周长及截面惯性矩均比圆形桩和方形桩大,且比值均随外包方形截面边长及开弧弧度数的增大而增大,随开弧间距的增大而减小。可见,截面面积相同时,X型桩的侧摩阻力大于圆形桩和方形桩,单桩承载力高。