大跨浅埋暗挖隧道近接桥桩施工扰动影响及控制技术研究

依托某实际工程,基于Abaqus软件建立桥-隧三维数值计算模型,对城市公路隧道近接桥梁桩基段施工进行模拟,得到大跨浅埋暗挖公路隧道施工对地层、桥梁桩基变形的影响规律,并研究高压旋喷桩加固措施对桥梁桩基变形的影响,结合现场实测数据,分析加固措施对隧道施工安全的控制效果。结果表明:软弱地层隧道施工对桥梁桩基变形影响较大,靠近隧道两侧桩基变形明显大于中部桩基,最大桩基差异沉降值远超规范允许值,需采取有效变形控制措施;增大高压旋喷桩加固参数(加固深度和宽度)对减小桥梁桩基位移效果较为明显,但加固宽度和深度都存在"极限值"。考虑安全与经济,得到工程合理的加固宽度为2.5m,合理加固深度为25m;隧道施工完成时桥梁桩基最大差异沉降约2.2mm,桥梁桩基变形在安全可控范围内。     

大直径浅埋顶管隧道邻近桥桩施工安全控制技术研究

以某顶管隧道工程为背景,基于Abaqus软件建立三维有限元计算模型,研究大直径浅埋顶管隧道邻近桥桩施工对道路路面及桥梁桩基变形受力的影响,并研究袖阀管地表注浆加固与桥桩加固措施对路面沉降及桥梁变形的控制效果,结合现场实测数据分析加固措施的有效性。研究结果表明,顶管隧道施工对桥梁桩基变形及受力影响较大,施工引起桩基向隧道发生侧移,且桩身上部位移要大于下部位移,靠近隧道的桩基易产生较大的侧移与桩身拉应力;未采取辅助措施下隧道施工引起的路面沉降、桥梁桩基变形及应力远超过规范允许值,危及道路及桥梁结构的安全,需采取有效的施工安全控制措施。研究成果可为类似工程施工安全控制提供一定的理论借鉴。     

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。     

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.     

斜坡桩基动力响应的离心机模型试验及数值模拟

为研究地震作用下斜坡桩基的动力响应及桩-土相互作用机理,在土工离心机上进行模型试验,分析了斜坡土体的加速度放大效应、斜坡土体位移情况和桩身变形特性,并通过数值模拟予以论证。结果表明,地震作用下斜坡坡肩位置最容易失稳;桩基所处位置和连接形式是造成桩基变形差异的重要因素;斜坡土体对桩基挤压作用明显,在抗震设计时应考虑斜坡上部土体的加固措施。     

盾构施工不同加固措施对临近高架桥桩基影响研究

城市地铁盾构施工会导致临近土体变形,使得已有桥梁桩基产生一定位移,因此在实际施工时需采取措施进行加固。该文以实际工程为例,采用有限元模型试验分析方法,分析了3种加固方式下盾构地铁施工对临近高架桥桩基的影响。结果表明:隔离桩方案隔离效果较差,注浆、横撑加固方案可有效减小桩体的水平位移。     

盾构下穿高铁桥群钻孔灌注桩隔离加固技术

针对盾构近距离下穿高铁桥群可能引发的桩基下沉、运营安全受到影响等问题,依托某地铁盾构区间穿越京沪高铁桥群桩基工程案例,对盾构施工前的桩基加固必要性和具体加固方案进行了模拟分析与研究。基于Midas GTS软件建立数值模型,对有无隔离桩加固两种工况下的高铁桥群承台沉降、桩基位移等进行对比分析,验证了盾构施工前进行桩基加固处理的必要性。在论述隔离钻孔灌注桩隔离加固方案可行性的基础上,经研究分析得出结论,桩基加固过程中,采用分批次施工处理,可有效降低施工对高铁桥群结构的影响;采用对称跳孔成孔技术,可以在分批次的基础上进一步、大幅度降低影响;工程施工实际数据与施工前的预估数据比较吻合,且均未超过允许值,加固方案可行且作用明显。     

城市桥梁桩基施工对既有盾构隧道的影响研究

为了探究城市桥梁桩基施工对既有盾构隧道的影响,以某实际工程为例,采用Midas/GTS有限元软件建立了三维模型,并就新建桩基施工对既有盾构隧道的位移和受力影响进行了分析。研究成果表明,第一,桩基周围土体会因桩基施工扰动而产生以沉降为主的变形,桩周3.0倍桩径范围内土体受影响最大,且地层变形在竖向呈倒"V"型分布,距离地表越深,桩基施工引起的地层变形范围越小,变形程度也越轻;第二,桩基施工引起的既有盾构隧道管片变形以沉降为主,且最大沉降值为1.82 mm,出现在隧道顶部;其最大收敛变形出现在纵向,两条隧道的最大收敛变形值分别为0.49和0.83 mm;第三,新建桩基施工引起的管片轴力和弯矩增量分别为1.6%和3.5%,可见,埋深越大,桩周土体的约束力越强,这对隧道具有很好的保护作用。     

主动区加固控制邻近基坑桩基础变形分析

在目前的基坑设计中,往往不考虑基坑开挖对邻近桩基础的影响。但随着基坑工程往大、深方向发展,尤其在建筑密集城市中新建工程往往与周边建筑非常近,基坑开挖对邻近桩基础的影响不容忽视。除加强围护结构刚度、坑内被动区加固外,坑外主动区加固由于切断或减小了基坑开挖引起的土体位移传播,因而可以有效地控制基坑开挖对邻近桩基础的影响。通过有限元弹塑性分析,讨论了加固范围、加固程度等对桩基侧向变形的影响,对坑外主动区加固效果进行了理论分析,可为基坑变形控制及地基处理提供一定的理论指导。     

注浆技术和树根桩法加固桥梁桩基

以北京地铁五号线隧道穿越玉蜓立交桥桥区处需对桥梁桩基进行加固处理的工程为例,分析了桩基加固的原因,介绍了注浆技术和树根桩法加固桩基的原理和优点以及应用注浆技术和树根桩法对桩基进行的加固设计。实践证明,采用上述两种方法加固桩基取得了很好的成效。     

隔离桩施工对邻近高铁高架桥桩基的变形影响分析

盾构穿越邻近桥梁桩基时通常采用隔离桩作为地基主动加固措施,但当隔离桩与既有桥梁桩基相距较近时,隔离桩桩基施工会对桥梁既有桩基产生影响,因此有必要对此进行分析。依托杭州地铁1号线下穿沪杭高铁余杭南站高架桥工程,结合现场实测数据对钻孔桩和旋喷桩施工引起既有高架桥桩基的变形进行分析。研究表明:钻孔桩施工对桩基水平位移影响很小,对沉降影响较大,现场实测最大沉降为0.94mm;钻孔桩完成后,旋喷桩施工对桩基水平位移和沉降有一定影响,现场实测桩顶最大水平位移为0.5mm,沉降为0.6mm。因此,在施工过程中应严格控制施工速度等参数,加强监测以减小隔离桩施工对既有高架桥桩基的影响。     

嵌岩深度和加固范围对深厚软土桩基托梁结构的性能影响

以某新建铁路工程为例,基于有限元软件,以钻孔灌注桩桩基嵌入基岩深度（5种嵌岩深度）和桩前旋喷桩加固区范围大小（6种不同排数旋喷桩加固范围）作为控制变量,研究桩基的力学特性和路基面沉降。结果表明：灌注桩桩基的最大水平应力出现在土石界面附近,增加桩基的嵌岩深度和增加桩前旋喷桩排数都可有效降低桩基的水平变形和路基面沉降,桩基嵌岩深度为1D(D为灌注桩直径)或桩前旋喷桩为3排时,变化速率出现由快到慢的拐点。选择桩基长度为16 m、桩前旋喷桩为3排的加固方式,具有较好的经济性。     

不同桩基长度对隧道开挖地层变形影响试验研究

为了研究城市隧道沿线邻近既有桩基的情况下,不同桩基长度对隧道开挖导致地层变形规律,通过一个透明土物理模型试验并采用基于PIV技术的土体内部断层三维变形量测系统监测变形,得到了在不同桩基长度下,隧道施工过程中的地层变形规律。研究结果表明:随着桩基长度的增加,隧道开挖引起的隧道周围土体的变形区域先增大,然后减小,中长桩基的存在对隧道顶部土体竖向变形和水平变形均有遏制作用。     

桩基沉降控制方法在桥梁设计中的应用

桥梁桩基除了承载力要求之外,对沉降变形还有诸多限制。随着交通量不断增长,拓宽工程也越来越多,桩基沉降变形的控制标准趋于严格。相比传统设计方法,将沉降变形作为桩基设计控制要素的桩基沉降控制方法更加适用。实例比较了多个桩基设计方案的技术经济性能,并进行了桩基参数对技术指标和经济指标的参数分析。     

基于Burgers模型的软黏土流变特性分析

以扬州某高层建筑的软黏土地基工程为依托,基于Burgers模型,对软黏土的流变特性进行了研究。结果表明:弹性系数影响瞬时应变值、起始蠕变量,黏性系数主要影响起始蠕变率、起始蠕变量、稳定蠕变率;土体长时间发展的位移值是初期瞬时变形的数倍。软黏土的流变特性对高层建筑桩基的后期变形产生很大的影响,在高层建筑的桩基设计中,应特别注意。建议对某高层建筑的桩基应予加固。     

小半径近距离盾构隧道侧穿高架桩基影响研究

以上海市轨道交通某盾构区间隧道侧穿内环高架桥桩基为背景,通过有限元数值模拟,分析盾构隧道穿越施工引起的桩基竖向位移、水平位移及倾斜率。研究表明:使用有限元软件模拟盾构穿越施工,可以较好地得到盾构隧道穿越引起的邻近桥桩变形量,以及桩基变形变化趋势;计算结果结合现场实测数据对比表明,在采取可靠措施的前提下,盾构隧道施工引起的邻近桩基竖向变形、倾斜,在桩基变形允许范围内,满足高架桥正常运营要求;小半径盾构隧道施工,需严格控制地层损失率,避免纠偏量过大、过猛。     

新溆高速公路两江特大桥桩基受力与变形分析

新化至溆浦高速公路是位于我国西部山区。在这些地区修建高速公路时,往往会遇到一些特殊问题,如两江特大桥陡坡段桥梁桩基安全性问题。与平地上普通的桥梁桩基相比,位于陡坡上的桥梁桩基受力与变形更为复杂,现行的设计计算方法亦不能满足工程实际的需要。通过借助有限差分法,考虑边坡荷载对基桩的影响,对两江特大桥左幅19#墩桥梁桩基的受力与变形进行分析计算。计算发现,桩身最大弯矩和最大剪力作用位置基本位于强风化层和中风化层的分界面附近;考虑边坡荷载作用,计算得到的桩顶水平位移不满足变形要求,且桩身内力较大,必须对边坡进行相应的防护加固设计。     

软土地区高速铁路路桥过渡段管桩与桩帽加固施工研究

基于某沿海高速铁路采用管桩+桩帽加固路桥过渡段深厚软土路基,建立土-路基-桥台-桩基的三维有限元模型,对高铁路基加固后的桥台及台后过渡段路基的变形特性进行分析,并与实测值对比分析。结果表明：采用管桩和桩帽组成的新型结构对路基进行加固,可较好地控制桥台和路基的沉降,缩短沉降稳定时间,可用于无砟轨道路基软土地基加固。     

单壁钢围堰在大潮差桥梁桩基加固中的应用

桥梁水中桩基在江、河、海水的日益冲刷下出现混凝土剥落、钢筋外露锈蚀,导致桩基缩径,极大地威胁着桥梁结构的安全性,这就需要对桩基进行维修加固。结合《大潮差桥梁桩基钢围堰施工技术研究》(S20130013)和温州市东瓯大桥桩基加固工程实例,介绍单壁钢围堰技术在处理水下桩基础破损露筋等质量问题中的应用,阐述了钢围堰加固桩基施工方案的实施和施工中应注意的几个关键技术。     

深厚软基地区下穿便道对既有桥梁桩基的影响及保护措施优化

以某填海工程施工便道下穿既有高速公路桥梁安全评估为背景,采用三维有限元方法分析便道施工和使用过程对桥梁桩基的影响,对比桥墩保护措施实施前后桥梁桩基的附加内力和变形,根据土体变形和支护结构内力对原保护方案进行优化设计,并提出相应的监测建议。分析结果表明,"钢板桩+钢管桩"保护方案能有效减小路基开挖和车辆荷载引起的土体和桩基变形,钢拉杆对控制软基侧移无明显作用。分析加深了对海相深厚软土地基中既有桥梁桩基变形规律的认识,为今后类似涉路工程桥墩桩基保护设计和安全监测提供参考。