软土地区铁路桥梁桥下堆载安全敏感性分析

针对软土地区铁路桥梁桥下堆载导致桥墩侧偏问题,以深茂铁路江茂段某32 m简支铁路桥梁为背景,采用非线性有限元软件MIDAS GTS建立桥下堆载力学模型,采用控制变量法,选取桩基类型、墩身高度、软土厚度、堆载高度等因素对铁路桥墩墩顶侧向水平位移的影响进行安全敏感性分析。结果表明：在相同边界条件下,摩擦桩对应的墩顶侧向水平位移小于柱桩;铁路桥梁墩顶侧向水平位移受墩高的影响较小;铁路桥梁墩顶侧向水平位移与软土层厚度呈强相关性,软土厚度越大,墩顶侧向水平位移越大;铁路桥墩墩顶侧向水平位移受堆载高度影响显著,根据变形限值反算出的堆载安全距离,与堆载高度呈二次函数关系。当在软土地区遇到同类桥墩侧偏情况时,可根据得出的相关结论初步判定导致铁路桥梁变形的主要敏感因子,以及堆载与铁路桥墩间的安全距离。     

堆载法在桥梁基础纠偏过程中的应用

桩周围不均匀堆载产生的土体沉降及侧向变形会加大桩基内力,引起桩基侧移.根据相关文献资料的研究成果,提出采用堆载法进行桥墩基础的桩基纠偏,结合软土地区某匝道桥的纠偏过程,监测结果与预期效果基本吻合.软土地区在既有桩基附近堆载需要严格控制堆载高度和堆载速度,做好桩周土体的加固措施.     

堆载对黄土陡坡地区群桩基础力学特性的影响

为了分析黄土陡坡地段桥梁群桩基础受到的土体外侧缺失效应与堆载作用的耦合影响,以黄土陡坡地段某桥下部群桩基础为依托,建立三维有限差分计算模型,分析坡度、堆载高度、堆载距离对群桩基础力学特性的影响,并确定堆载安全距离与坡度和堆载高度的关系。结果表明,当坡度大于60°,堆载高度大于6m时,堆载作用对桩基影响更加显著;堆载与桩基之间的安全控制距离随坡度与堆载高度的增加呈非线性增加,所给出的堆载安全距离取值可为同类工程提供参考。     

堆载法在桥梁基础纠偏过程中的应用

桩周围不均匀堆载产生的土体沉降及侧向变形会加大桩基内力,引起桩基侧移。根据相关文献资料的研究成果,提出采用堆载法进行桥墩基础的桩基纠偏,结合软土地区某匝道桥的纠偏过程,监测结果与预期效果基本吻合。软土地区在既有桩基附近堆载须要严格控制堆载高度和堆载速度,做好桩周土体的加固措施。     

桥侧大面积堆土致斜交梁桥倒塌事故分析

以杭州绕城高速上发生垮塌的斜交桥梁为案例,通过现场调查取证,获取了案例桥施工图纸、地质情况和现场的破坏信息。在此基础上,采用摩尔-库仑模型模拟土体的弹塑性性质,用实体单元来模拟盖梁、承台、桥墩、桩基等桥梁结构,用不同区域的均布荷载来模拟堆载作用,并且设置接触单元来考虑桩-土相互作用,模拟桩-土之间的滑移和分离,建立三维有限元模型。同时研究了土体的物理参数（淤泥层和亚黏土层弹性模量）、堆载高度和斜交角对桥梁结构的影响。研究结果表明：大面积堆土导致近堆土侧桥墩、桩基发生比远堆土侧更大的位移,对于斜交桥,该位移方向与两侧桥墩连线即盖梁的方向成一定角度,从而导致近侧桥墩、桩基在轴力、弯矩和剪力外,需要承受较大的扭矩;随着斜交角从0°增加到40°,近侧桥墩、桩基承受的扭矩持续增大,扭矩逐步成为控制桩基破坏的主要因素;堆载引起淤泥层的沉降会导致该部分土层产生较大的负摩阻力,进一步改变了桩身轴力的分布;土体的弹性模量、堆土高度对桥梁在堆载作用下的横向位移和内力有很大影响;杭州绕城高速垮塌的主要原因是在软弱层上堆土导致桩基发生压、弯、剪、扭破坏。     

正负压耦合效应下软基堆载临界高度研究

为探究正负压耦合效应对软基堆载临界高度的影响，依托珠海西部城区某软基处理工程，采用数值模拟的方法，首先对天然软基上堆载高度进行了计算与分析，然后采用稳定性控制指标，设计了不同真空预压时长，探讨其对堆载临界高度的影响。研究结果表明：真空预压时长与堆载临界高度成正相关，前期真空作用对堆载临界高度提升明显，但真空预压5 d后，真空预压时长对堆载临界高度提升并不显著。基于该研究成果，有助于设计与施工单位合理选取堆载时机，节省工期。     

地面堆载对既有桥梁结构的影响分析

针对在桥墩附近违章堆载影响桥梁结构安全的情况,研究地面堆载对既有桥梁结构的影响。以某匝道桥为例,对梁体变位、墩顶偏位、墩顶支座位移及伸缩缝缝宽等指标进行连续监测,判定险情出现时结构变位是否处于稳定状态;采用美国土工软件FLAC3D模拟被动桩的空间变形和受力状态,验证了地面堆载是产生墩身位移的主要因素,并对地面堆载对桩基和上部结构的影响进行理论分析,通过双速度法对桩基础进行检测。结果表明:在地面堆载作用下,桥墩发生水平位移,进而导致桥梁支座发生滑移,桩基与承台交接处混凝土开裂。建议继续进行结构的变形监测,同时立即对梁体进行复位,对桥梁下部结构进行加固维修。     

堆载作用下桥梁被动桩偏移受力分析及处理措施

为研究堆载对桥梁被动桩的影响,以某桥为背景,采用有限差分法进行被动桩偏移受力分析,判断基桩能否继续使用并提出处理措施。采用有限差分法建立下部结构模型,计算堆载作用下桥墩偏移并与实测值对比,分析基桩内力及偏移,按圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件计算最大裂缝宽度并评估基桩状态,根据评估结果提出处理措施。结果表明:堆载导致桥墩偏移,墩顶横向偏移计算值与实测值比较吻合;堆载作用下,基桩产生了较大偏移和弯矩,桩顶轴力和桩身轴力分布不均,并产生不同程度的负摩阻力(距堆载越近负摩阻力越大);最大裂缝宽度为0.08mm,小于规范限值,判断基桩可以继续使用,提出堆载反压和应力释放孔联合纠偏,开挖卸载、水平顶推结合应力释放孔纠偏等处理措施。     

分期堆载预压法加固料场软基一分期阶段的数值模拟

利用有限元软件对一分期堆载预压法加固的软基进行了数值模拟,预估了一级堆载的高度,分析了软基土体由于堆载而产生的初始破坏部位、塑性变形区域、位移沉降、应力、应变等,据此指导后期堆载过程中的监测,确保地基的稳定和堆载的安全。     

爆炸冲击作用下节段拼装桥墩反射超压分布规律研究

分析桥墩在爆炸冲击作用下的反射超压是研究其动态响应的基础。采用ANSYS/LS-DYNA建立节段拼装桥墩受爆的三维实体分离式模型,并通过既有试验来验证建模方法的可靠性。以桥墩结构形式、节段数目、爆炸比例距离及爆心高度等为设计变量,分析其对节段拼装桥墩冲击波反射超压分布规律的影响。研究结果表明：在桥墩节段数目及爆心高度一定的情况下,桥墩反射超压随比例距离的减小而增大；当爆炸高度接近桥墩接缝时,接缝位置处会产生相当大的反射超压；节段拼装桥墩反射超压的变化规律和整体式桥墩有明显差距；通过拟合得到了整体式和节段拼装桥墩不同比例距离处冲击波超压峰值沿桥墩高度分布的简化计算公式,可为研究桥墩受爆的动态响应及其抗爆设计提供参考。     

袋装砂井在道路扩建软基加固工程中的应用与监测分析

结合佛山市顺德区高富路百安互通立交段软基处理工程实例,系统阐述了道路扩建工程中应用袋装砂井加固软土地基的设计方法和现场施工监控方案.堆载预压过程中路基沉降监测结果表明,预压填土高度的增大对路基固结沉降的增加有显著的影响.在堆载预压的初期和中期地基沉降速率较大,在堆载后期以及堆载完毕后的预压期,地基沉降速率明显减缓,袋装...     

机场软土地基在堆载预压下的沉降特征分析

为将堆载预压法更合理地应用于机场软土地基处理中,基于太沙基一维固结理论,介绍并推导了面向机场工程中大面积堆载的软土地基的沉降特性计算模型。通过对比分析国内某机场场区内实测数据和理论模型计算结果,得到负指数形式的软基固结理论模型,说明堆载预压造成的沉降量与堆载高度呈正比,节省的工期与堆载高度和土体高度均呈对数线性关系。     

某桥墩防护结构在堆载作用下的受力安全分析

当既有桥梁桥下无法避免堆载时,可考虑采用支挡等措施来保证桥梁结构的安全。该文以某既有大桥桥下填筑工程为背景,提出对桥墩实施非接触性筒状防护,对该桥墩护筒防护结构进行结构分析及护筒-堆土-地基交互作用施工全过程进行力学分析。结果表明:该防护结构可有效地隔离堆载对桥梁结构的影响,保证桥梁结构的安全和正常使用;应力及变形的最不利状态均为施工末期、考虑回填土高差和施工机械不利荷载工况;回填土作用下护筒将发生较大的竖向沉降,存在桥墩系梁时应考虑采用增大系梁与护套的间隙或采用后期浇筑系梁护套等措施,以保证桥梁结构的安全性。     

堆载引起桥梁墩台与基础的偏移及防治技术研究

针对桥梁墩台周围堆载引起桥梁结构偏斜的工程病害,通过在堆载作用下桥梁墩台布设测点,跟踪观测了堆载引起桥梁墩台与基础的变位性状。基于观测分析成果,利用BOZOZUK提出的分析标准,对实体工程的受损程度进行了评价,表明该桥梁已严重受损;提出了采用预应力锚索技术对偏移桥墩进行纠偏和采用预应力抗滑桩进行防治的联合处治技术,并进行了加固和纠偏效果评价;指出在山区或重丘区修建桥梁工程时,沿线弃方堆载于桥下,会引起桥梁墩台的偏移而造成桥梁结构无法正常使用甚至破坏。     

真空联合堆载预压处理路基变形影响范围研究

确定真空联合堆载预压处理路基变形影响范围是工程建设项目中的重难点。依托珠海保税区某工程,以海陆交互相软土地基为研究对象,对现场真空联合堆载预压处理路段路基变形实测数据开展分析,采用PLAXIS进行数值模拟,将实测结果与数值分析结果进行对比,并利用数值分析方法对相关不同影响因素进行分析。研究结果表明,真空联合堆载预压处理路基变形影响范围随处理时间增加而增大;随与路基距离的增大,地表水平向影响半径减小;距离处理边线越近,深层软土挤压效果越明显,距离处理边线超过15 m后深层软土挤压效果明显减弱;数值模拟结果与实测数据较吻合;地表最大影响半径随素填土模量增加而减小,随淤泥厚度增大而增大,随排水板长度增大而增大;真空联合堆载预压路基变形影响范围小于20 m。     

深厚软土地段施工便道及堆载对高铁桥墩桩基安全性影响分析

为保证高速列车行驶的平稳性和安全性,高铁桥梁对桥墩墩顶位移等限值有严格规定。深厚软土地段,在施工便道及填土堆载两种情况下,对上述参数产生的影响进入深入研究十分必要。该文结合某实际高速铁路项目,通过选定合理位移限值,并结合Midas GTS三维实体软件模拟上述两种工况,从理论上评估其对高铁桥墩、桩基础安全稳定性的影响,为实际工程提供参考。     

基于双曲线法的人工填土地基超载预压卸载时间的试验研究

基于中石油云南某石化装卸场铁路专用线人工填土地基堆载预压大型现场试验,采用双曲线法对试验段实测沉降数据进行拟合,分析双曲线方程参数与堆载高度之间的关系,利用反分析法得到地基沉降系数并对工后沉降进行修正,以确定超载预压下人工填土地基合理卸载时间。分析结果表明:采用双曲线法对试验段沉降观测数据进行拟合时,曲线参数β与堆载高度h呈负线性相关;由工后沉降修正得到的卸载时间随超载比的增大呈幂指数减少趋势,而超载比达到1.5(堆载高度9 m)后基本不再变化,此时满足规范要求的卸载时间最少为     

考虑堆载预压进程的地基沉降监测分析

为有效揭示地基沉降与堆载预压作用间的关系,以现场实测资料为基础,从遗传蠕变思想出发,将堆载高度与堆载进程等主要因素引入到沉降监测资料的分析中,建立因果数学模型对实测沉降进行拟合预测,实例表明,基于上述因果关系的模型能取得很好的效果。     

软土地层地面堆载下盾构隧道变形特征分析

苏州地铁S1线玉山广场站～珠江路站区间,穿越软塑～流塑地层,评估地面堆载引起隧道结构变形的安全范围,规避地面堆载诱发的安全隐患,是苏州地铁S1线周边地面规划急需解决的实际问题.针对该问题,利用ABAQUS有限元软件,采用地层-结构法建立隧道二维模型,对该区间穿越软塑～流塑地层的3种典型埋深下的盾构隧道在不同堆载范围、堆载大小和堆载位置作用下的变形特征进行模拟研究.研究结果表明:在堆载作用下,竖向位移首先出现在拱顶,并逐渐由两肩、拱腰向拱底发展,水平位移首先出现在左右拱腰位置并逐渐向拱顶和拱底发展;小量的堆载(≤20 kPa),无论其堆载范围、堆载位置如何,对隧道结构竖向位移和水平位移的影响约小于10 mm;堆载范围对竖向位移的影响随着堆载大小呈线性增大,拱腰处的水平位移先增大后减小;堆载位置偏离隧道正上方后,拱顶竖向位移(方向向下)逐渐减小,拱底竖向位移(方向向上)逐渐增大,拱腰的水平位移方向改变(向偏离堆载方向移动).     

近海填土对既有桥梁桩基影响分析与建议

随着沿海城市建设的发展,土地资源逐渐成为制约其城市发展的瓶颈.工程建设中常常出现由于地面填筑、堆载等施工导致邻近结构物桩基拉应力和位移过大的情况.结合沿海某人工岛填筑项目对桥桩影响为例,运用Midas GTS NX三维数值模拟方法分析了填土方向以及分层填土衔接顺序对桥梁桩基的影响,同时对比分析了填土对不同桥桩桩径的影响以及对桥墩采用不同保护措施后桥桩的影响,研究结果可以为类似工程设计施工提供参考.