普氏理论在确定抗滑桩间距中的应用

从方桩桩间土拱形成的机理、力学特性入手,将广泛应用于隧道工程的普氏系数引入抗滑桩最大间距的计算分析中,并根据桩间土拱的静力平衡,建立了相应的计算模型。同时以泸州市世寿街滑坡为例,对所推导的最大桩间距计算公式进行验证,计算结果为1 75m,与实际工程设计基本一致。     

桩承地基土拱高度计算方法的研究及分析

综合考虑路堤填土高度、填土性质、桩帽大小及桩间距等因素,提出简便的土拱高度计算方法。具体分析了桩帽大小、桩间距,以及路堤填料高度和性质等因素对土拱高度及土拱高度与桩净间距之比的影响。结果表明:土拱高度受填土性质、桩帽、桩间距及填土高度等因素影响,其中受摩擦角、桩帽大小和桩间距影响较大,在设计时可首先考虑加大桩帽、减小桩间距或增加填料摩擦角的方式降低土拱高度来满足工程需求。在实际工程正常参数取值范围内,土拱高度大概集中在1.02～1.42倍的桩间净距范围内。     

桩网结构柔性拱效应研究

桩网结构在国内外均有成功应用加固软土地基的实例,但理论严重滞后于实践,设计主要依靠工程经验,从而限制了该结构的推广应用。桩网结构柔性拱同复合地基垫层属于不同的两个概念,基于静力平衡状态在一定的假设条件下对桩网结构桩土应力比进行了推导,提出了桩网结构以沉降量控制的设计思路。结合遂渝客运专线工程实践应用推导出的公式,对桩网结构进行了设计计算;并对有关问题进行了分析,如拱的形成与各相关参数间的关系,合理桩间距与最大桩间距问题,应力比与各相关参数间的关系,柔性拱区垫层厚度的设置等。     

并线高速铁路路基隔离桩隔离效果的影响因素

以鲁南高速铁路曲阜东站联络线接轨工程为研究背景,利用ABAQUS软件建立有限元模型,分析并线高速铁路间的隔离桩桩长、桩径、桩间距、排数对既有路基附加沉降隔离效果的影响,提出并线高速铁路隔离桩关键设计参数确定方法。研究结果表明:隔离桩越长,对既有路基附加沉降控制效果越明显,且隔离桩桩长应大于新建铁路复合地基处理深度;隔离桩桩径与既有路基附加沉降控制效果呈正相关,但当桩径超过0.4 m时,桩径增加对隔离效果的提升效应相对减弱;隔离桩桩间距是影响隔离效果的关键因素,宜取3倍桩径;双排桩对既有路基附加沉降的控制效果与桩间距相关,桩间距相对较大(约为6倍桩径)时双排桩相较于单排桩能够显著提高隔离效果,但当桩间距较小(约为3倍桩径)时,双排桩隔离效果与单排桩基本相当。     

复合立柱桩支承下深基坑围护结构变形性状

研究目的:基坑工程中支护结构与主体结构相结合,不仅对基坑稳定性有着重要影响,而且还具有较大的工程应用价值。本文以济南轨道交通R1线演马庄西站基坑工程为例,针对车站主体结构永久立柱兼作竖向临时支撑这一新型结构形式建立三维数值计算模型,以挡墙围护结构的水平侧移作为基坑稳定和安全性评价指标,讨论立柱桩的插入比、直径和间距等因素变化对基坑挡墙结构侧移的影响,并给出在济南黄河厚冲积地层条件下深基坑支护体系中立柱相关参数的取值建议。研究结论:(1)增加立柱桩插入比对围护桩的约束起到的作用有限,类似条件工程的插入比建议值为0.5～0.7;(2)立柱桩直径为400～500 mm时,能够有效地限制围护桩的水平侧移;(3)立柱桩间距对围护桩的水平侧移存在一定的影响,类似条件工程的立柱桩间距建议值为7.5～9.5 m;(4)本研究成果可应用于采用新型支护方法的深基坑工程设计与施工中。     

双排钢板桩围堰支护结构参数优化及稳定性验算

双排钢板桩围堰具有稳定性较好、止水性能强等优点,广泛应用于水利工程。为研究围堰支护结构的优化设计,以竺山湖隧道施工现场围堰为实例,在满足稳定性要求的前提下,对施工现场的双排土芯钢板桩围堰参数进行优化,利用三维数值模拟软件PLAXIS 3D建立施工现场的三维模型,分析钢板桩在不同水位、不同桩间距下的变形情况,并进行稳定性验算,进而得出最佳参数。结果表明：(1)随着围堰水位升高,钢板桩呈现中间“鼓肚”减小、顶部位移有所增大的变化特征;(2)为提高工程经济效益,建议桩间距减小至4.5 m,此时水平位移与桩间距6 m相近,“鼓肚”现象及钢拉杆所在高程的弯矩相应有所减小,稳定性满足要求。     

地铁盾构施工对邻近建筑物桩基的影响研究

在地铁工程建设中,盾构法施工得到推广使用。而当近距离侧穿建筑物的桩基时,盾构推进会对桩基周围土体及桩基产生影响,从而引起地表沉降,危及建筑物的安全。此文以深圳地铁某隧道区间盾构施工近距离侧穿一建筑物桩基为工程背景,选取桩基与隧道间距最小的断面,采用有限元软件,建立数值计算模型,研究盾构推进对桩基周围土体及桩基的影响程度,以及造成的地表沉降。研究结果表明:桩身最大侧向位移出现在隧道轴线位置附近,桩的竖向沉降量沿桩长变化很小,桩身弯矩沿桩身分布,有正弯矩区和负弯矩区,桩身轴力沿桩长逐渐增大,到隧道轴线位置时达到最大值。隧道顶正上方地表沉降最大,为12.6 mm,两侧沉降量逐渐减少,形成一个横向沉降槽。     

深基坑h型双排桩的变形计算及优化分析

针对目前深基坑工程中h型双排桩理论的不足,在考虑桩土非线性共同作用弹性反力法的基础上引入考虑非极限状态的土压力理论,得到一种可同时考虑非极限土压力理论和支护桩与土相互作用的支护结构水平位移计算方法。推导支护结构水平位移和地面沉降公式,研究深基坑开挖中h型桩支护结构的受力特性和变形规律。将理论成果应用于工程实例,与实测结果进行对比分析,并建立二维有限元模型,优化h型双排桩的设计参数。研究结果表明:支护结构水平位移与坡顶沉降均呈"匙"分布,桩间距为2倍桩径,排间距为5倍桩径,后排桩桩底标高略低于基底为较合理的设计参数。     

高速列车荷载下桩网结构路基竖向动应力传递分析

依托哈尔滨—大连高速铁路典型断面建立桩网结构路基有限元模型,分析路基高度和桩间距对列车荷载作用下路基竖向动应力传递的影响。研究结果表明:竖向动应力沿路堤深度逐渐减小,距桩顶同一距离的水平面上桩顶处竖向动应力最大,四桩形心处竖向动应力最小;路堤高度较小时土拱效应较弱,桩顶应力集中效应起主导作用;随着桩间距的增大土拱高度增加,竖向应力提前由衰减变为增加且单个土拱拱脚所需承担的竖向动荷载增加;计算得到的竖向动应力衰减系数在中国规范与日本规范计算结果之间。     

三心圆隧道拱顶沉降的群桩效应及其防护措施

利用MIDAS/GTS有限元程序分析了深圳地区中软土地层中群桩荷载对三心圆类马蹄形隧道的影响,研究群桩布置以及桩与隧道间距的变化对隧道拱顶位移的影响情况。研究结果表明:隧道拱顶位移随桩与隧道间距以及沿隧道走向和法向桩间距的增加而减小,沿隧道走向桩间距的变化对隧道拱顶位移的影响大于沿隧道法向桩间距的变化。隧道因群桩荷载引起的位移的防护措施有:隧道拱顶位移随受荷桩桩长的增加而减小,且受荷桩桩长与隧道埋深比值应大于1,应避免受荷桩桩端处于隧道所在平面,否则将引起最大的隧道位移;采用设置隔离桩的方法减小隧道拱顶位移时,宜增加隔离桩与隧道间距,当隔离桩桩长与邻近桩桩长之比大于1.2时能起到更好的遮拦效果。