根式沉井基础竖向承载力自平衡试验研究

根式沉井基础是通过在普通沉井井壁增加根键,利用根键带动基础周围大范围土体承担基础顶部荷载,使其承载力得以提高.为研究其竖向承载特性,并与普通沉井基础进行承载力对比,考察根键对于竖向承载力提高程度,对根式沉井基础及顶入根键前的普通沉井基础进行竖向承载力自平衡试验研究.试验结果表明,根键对提高沉井基础竖向承载力效果明显.     

根式沉井基础在水平荷载作用下对周围土体影响的试验研究

根式沉井基础是在普通沉井周围增加根键,利用根键带动基础周围更大范围内的土体承担荷载,使基础的承载力得以提高,是一种创新型的基础形式。根式锚碇基础是根式沉井基础的拓展,是通过承台把数根根式沉井群连接成群井基础,而形成的一种悬索桥锚碇基础。通过现场试验,分析根式沉井基础在水平荷载作用下对基础周围土体的影响范围和影响程度,为根式群井和根式锚碇基础的设计提供参考。研究发现:在水平设计荷载作用下,根式沉井基础对距基础中心2.5倍基础直径范围内的位置点,随着水平力作用方向的不同,影响程度也不同,多个根式沉井基础成梅花状布置时,基础间相互影响较小,2.5倍基础直径范围之外的土体所受影响较小。     

池州长江公路大桥根式基础承载力试验研究

为了解根式基础主体结构及根键的承载能力,以池州长江公路大桥南岸引桥(36×30m预应力混凝土连续箱梁桥)为依托,针对S10号墩的根式基础开展静载试验。分别采用自平衡法和堆载法测定基础的极限承载力和桩身侧摩阻力,根据测得的各土层摩阻力计算根键所承担的荷载,并将试验结果与《根式基础技术规程》(DB34/T 2157-2014)中的简化公式计算结果进行对比。结果表明:自平衡法测得的单桩总承载力为28 146kN,其中根键承担5 265kN;堆载法测得的桩身侧摩阻力为15 200kN,其中根键承担4 895kN;根键承担了较大部分的承载力,能大幅提高基础的承载能力;试验测得的单桩总承载力、桩身侧摩阻力和根键承载力均远大于根据规范简化公式计算的值,计算结果偏于安全。     

根式基础在密实砂土地区的应用研究

某连续梁桥位于密实砂土地区,基础形式为4根1.5m摩擦桩,上部设置承台。若用2根根桩组成的根式基础替代原基础结构,取消承台,则可有效缩短工期,节约造价。该文结合密实砂土的力学特性,通过理论分析结合Ansys、FLAC~(3D)数值模拟计算表明:(1)在保持桩长不变的前提下,基础采用2根Ф2.5m根桩,取消承台,竖向承载力满足设计要求,且安全系数为原设计的2.28倍;(2)根式基础根键可以增大桩基侧摩阻面积,从而提高桩基承载力,但增加幅度较小;(3)根式基础根键可以大幅度提高桩基底面承载面积(桩身底面与根键底面之和),且密实砂土层底面承载力容许值较高,根式基础底面承载力大幅度提升,占整桩竖向容许承载力的比值达到69.8%。     

根式基础及根式锚碇方案构思

本文提出一种新型基础--根式基础,它是在沉井的侧壁以顶推根键的方法使基础周边土体的承载力充分调动起来,形成一种仿生的根式基础.利用数值模拟对根式基础和普通沉井基础的受力特性进行了分析.根式基础用于悬索桥锚碇将成为一种新的选择.     

原创型根式基础关键施工工艺

根式基础是一种创新型基础形式,是在沉井井壁预留顶推孔,待沉井下沉到设计标高后,将预制好的根键顶入土中,在保证根键与沉井固结后形成的一种仿生基础.主要介绍马鞍山长江公路大桥根式基础关键施工环节的施工工艺,包括轻型根式沉井下沉方法、根键的顶推成套装置、根键顶推的工艺、根键顶推过程的止水等.     

根式沉井基础力学分析与施工工艺

为分析根式沉井基础受力机理并总结其施工工艺,对马鞍山长江大桥江心洲Z1号、Z5号、Z9号桥墩基础开展相关研究。分别建立根式沉井在竖向荷载、水平荷载及荷载组合作用下的力学模型,结合经验公式,推导出该类基础竖向、水平承载力及结构变形等的分析方法。对Z5号桥墩基础B进行受力计算,将计算结果与实测结果进行对比得出:在井壁增加根键可有效提高沉井基础的承载力。通过工程实践,确定Z1号、Z5号、Z9号桥墩基础采用以压重为主的助沉方案,根键施工按自下向上的顺序逐层进行,对称顶进。     

根键式基桩竖向承载力自平衡法试验研究

根键式桩基础是一种新型的基础形式,其通过固结的根键来增加结构与土体的共同作用,以提高基础的承载力.为检验自平衡法在根键式基桩承载力测试中的适用性,以及进一步了解根键式基桩承载能力的性能,以某长江大桥试桩为背景,对1根根键式试桩和1根普通试桩竖向承载能力进行自平衡试验.试验结果显示:自平衡试桩法可用于检验根键式桩基础的施工工艺和成桩后的承载力;根键能提高基桩承载力和减小桩顶沉降.结合计算结果对根键式桩基础的设计和施工提出了建议.     

根式基础水下顶进根键可行性试验

马鞍山长江公路大桥施工桥位处地下水非常丰富,为验证在有水环境下根键顶进施工的可行性,在施工现场针对1个根式基础进行根键水下顶进试验.沉井首先下沉到位并封底,在干环境下安装好根键,然后灌满水,由潜水员下潜至预定位置,利用千斤顶进行根键顶进.试验结果表明,水下顶进根健顺利、安全,单根根键顶进时间为12 h,比干环境长6～8 h,顶进过程未出现异常现象.水下顶进根键可行.     

新型桥梁基础——根式沉井施工关键技术

根式沉井是以传统沉井为基础,通过仿生创新而设计的一种新型桥梁基础。文中分析了根式沉井的加固原理;以阜阳至合肥高速公路淮河特大桥跨堤桥左半幅桩基础施工为例,从底节沉井管壁施工、沉井安装下沉辅助措施、顶推根键等方面对根式沉井的施工技术进行了摸索和改进,简述了其关键施工技术。     

利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基承载力

地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳法理论,提出利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基的承载力。为了评价动刚度法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥桩基的承载力。采用取芯法并结合承载力验算结果对动刚度测试方法进行了验证,验证结果表明：相同类型的基桩动刚度的大小直接反应了其承载力的大小,基桩桩身质量越差,动刚度值相应越小。     

PBL剪力连接件承载力试验

设计、制作了15组不同的PBL试件共44个,完成了极限承载力试验,研究分析了各种因素对PBL键极限承载力的影响,并将试验结果与栓钉极限承载力作了比较,也与各国专家提出的PBL键承载力计算公式所得结果作了比较。结果表明:PBL键承载力大、延性好;影响PBL键极限承载力的主要因素是钢板孔洞大小、贯通钢筋的大小和强度、混凝土强度和箍筋强弱;每个试件的孔洞个数和贯通钢筋个数以及试件尺寸等对PBL键单孔承载力也有影响;非紧套型试件的单孔极限承载力远大于与PBL键贯通钢筋同直径栓钉的单钉承载力,而且也大于贯通钢筋与混凝土榫的抗剪极限承载力之和;紧套型PBL键试件单孔极限承载力与同直径栓钉的极限承载力接近。     

深厚淤泥质软土地区多向水泥搅拌桩的优化设计研究

以福建漳州港尾铁路复合地基处理工程为背景,探讨了桩间距和桩长对路基路堤边坡稳定和工后沉降的影响,分析了桩间距不变、长短桩结合设置工况下路基稳定系数、复合地基承载力、工后沉降的变化情况,以寻求最经济合理的处理方案。结果表明:国铁Ⅱ级铁路采用长短桩结合设置的多向水泥搅拌桩加固处理软土地基的方案合理、可行,且较为经济。     

水泥搅拌桩单桩及复合地基承载力特性分析

针对软土地基的特点,采用水泥搅拌桩复合地基对路段进行处理,以减少工后沉降、提高地基承载力。以莆田市涵江区火车站站前道路建设项目为依托,分析水泥搅拌桩布置间距、桩径、桩长、水泥土强度等因素对单桩及复合地基承载力特征值与路基沉降的影响,以达到合理优化设计参数、在实际工程中节约成本的目的。     

考虑墩体侧向变形的强夯块石墩复合地基承载力计算

在深入探讨强夯块石墩复合地基承载机理的基础上，针对强夯块石墩受力和变形特性，考虑块石墩墩体径向变形及不同布墩方式对复合地基承载能力的影响，导出基于面积比的强夯块石墩复合地基承载力计算公式。最后通过一具体工程实例，验证了方法的可行性。     

基于岩溶顶板冲切破坏的桥梁桩基承载力分析

张家界至花垣高速公路是位于我国西部山区。工程建设中,遇到大量的岩溶问题,结合张花高速岩溶区桥梁桩基承载力问题,考虑桩端下伏岩溶顶板冲切破坏模式,对岩溶顶板对桥梁桩基的承载性能的影响进行了分析,提出了桩端下伏岩溶顶板厚度与桩体承载力的关系,并结合十标段大岩屋1号桥3#墩处桩基资料,给出了评估结果,并在算例基础上进行了参数分析,结果表明增大桩径可使桩体承载力提高,但并不明显,顶板岩体强度与人为设定的安全系数K对桩基承载力影响较大。     

基于m法的高承台桩复合受力计算分析

为分析高承台桩竖向荷载对水平承载性能的影响,考虑桩身摩阻力、桩身自重及土抗力的影响,从弹性桩的挠曲微分方程出发,假定均匀地基土地基系数按m法线性增大,推导了在水平荷载、竖向荷载及弯矩共同作用下基桩的内力和位移的幂级数解答。结果表明:在桩头自由长度较小的情况下,竖向荷载的作用能稍微提高管桩的水平承载性能,随着自由长度的增加,竖向荷载的作用引起基桩的P-Δ效应,但影响不大,可忽略不计。     

集束式长短剪力钉抗剪承载力计算方法

为给新型预制拼装钢-混组合梁桥设计施工提供参考,针对该类桥采用集束式长短剪力钉的布置特点,考虑剪力钉不同直径、长度、强度和混凝土强度等因素,开展集束式长短剪力钉的抗剪性能、极限承载能力有限元分析和试验研究。采用推出试验的方法,设计制作18个剪力钉推出试件,考察剪力钉长度和直径对集束式长短剪力钉抗剪极限承载力的影响,提出集束式长短剪力钉的群钉荷载-滑移曲线公式。同时,考虑混凝土、剪力钉、钢梁和钢筋的材料非线性,采用ANSYS软件建立推出试验的有限元模型,分析混凝土强度、剪力钉强度、剪力钉相对位置、混凝土板厚等参数对集束式长短剪力钉抗剪力学性能的影响规律,提出集束式长短剪力钉的单钉极限抗剪承载力计算公式。研究结果表明：短剪力钉的直径和抗拉强度、混凝土强度对集束式长短剪力钉的抗剪承载力和刚度有明显影响;而短剪力钉的长度、长短剪力钉的相对布置位置和混凝土板厚对集束式长短剪力钉的抗剪承载力和刚度影响较小;提出的计算公式计算值与试验值吻合较好。