岩溶地区高速铁路桥梁桩基后注浆承载特性研究

以京沈客运专线顺义特大桥190#墩钻孔灌注桩为研究对象,采用有限元分析与现场静载试验相结合的方法,对高速铁路桥梁桩基后注浆承载特性进行分析。结果表明:后注浆技术能显著提高高速铁路桥梁桩基极限承载力,减小沉降,极限承载力提高约85.1%,沉降减少约58%。当埋深大于11.5 m时,注浆桩的桩侧极限摩阻力相对于未注浆明显提高,黏性土中约提高2.13倍、粉砂中约提高1.72倍、中砂中约提高2.09倍且砂土的压浆效果优于黏性土,建议将砂层选为压浆层。     

高速铁路岩溶地区桩基后压浆试验研究

京沈高铁顺义特大桥189号、190号墩地处岩溶发育区,原设计桩长需穿越岩溶地层,施工难度大,进度、成本计划难以保证,现通过桩端、桩侧压浆技术改善承载性状。为获得后压浆技术相关参数及效果,在现场开展桩基后压浆静载试验。采用《建筑桩基技术规范》对压浆前后灌注桩进行承载力计算,对比分析试桩在不同荷载条件下的桩顶位移、桩侧摩阻力值、桩端阻力值。试验结果表明:后压浆工艺可有效提高基桩承载力,减少桩顶沉降;提高侧摩阻力占比,并显著提高在距桩顶10 m以下范围内砂性土的侧摩阻。     

新建铁路CFG桩桩筏复合地基试验研究

结合现场试验结果,研究了柔性基础下采用CFG桩桩筏复合地基时的工作性状。试验研究的主要内容为CFG桩桩顶和桩间土的沉降变形、桩顶及桩间土的压力值、地下水位和孔隙水位以及测试点水平位移随深度的变化。该研究成果可为新建铁路路堤下CFG桩桩筏复合地基设计参数取值提供实测依据。     

土工离心模型试验原理与若干问题分析

土工离心机试验是利用离心机所产生的离心力场，来提高土工模型的体积力，进而模拟原型在自然重力场下的行为。昭模型试验可在保证原型与模型几何相似的前提下，保持它们的力学特性相似，应力应变相同，破坏机理相同，变形相似。离心模型试验也存在离心场径向和切向误差、启动与制动带来的误差和粒径效应、边界效应、工况和动力模拟、局部模拟等问题，在试验中应予重视并努力克服。     

桩基后压浆工艺在高速铁路岩溶地区的应用

桩基后压浆工艺是成桩时在桩身桩端预置压浆管路和压浆装置,待桩身达到一定强度后,通过压浆管路,采用高压注浆泵压注的浆液对桩端沉渣及桩侧泥皮进行固化,提高桩的承载力,减少沉降量,达到提高桩身质量的目的。目前,通过后压浆工艺提高桥梁桩基承载力在高速铁路领域尚鲜有应用。京沈高铁顺义特大桥#189,#190墩地处岩溶地区,原设计桩长需穿越大量溶洞区域,施工难度剧增,投资成本巨大,现通过桩基后压浆工艺,缩短桩长,提高了基桩承载力。现场静载试验证明:后压浆能够显著提高基桩承载力,减少沉降量,既能在京沈高铁沿线岩溶地区进行应用,又使桩基避开溶洞区域,降低施工难度。     

地震作用下饱和砂土中斜桩基础动力特性振动台试验研究

斜桩基础的抗震性能一直受到岩土工程抗震研究的关注,但目前饱和砂土中斜桩基础的抗震性能研究较为空白.为此,开展几何相似比为1:15的饱和砂土中斜、直桩振动台对比试验,考虑上部结构-桩基-饱和砂土动力相互作用,输入3种频谱特性不同的地震波,从上部结构水平加速度、承台水平加速度、承台旋转加速度、桩顶剪力和桩身弯矩5个方面探讨斜桩基础的抗震性能.试验结果表明:斜桩基础具有更大的水平向刚度,能够有效减小上部结构和承台的水平加速度,且对承台水平振动的削弱作用是上部结构的2倍;在地震作用下,斜桩承台发生明显的旋转振动现象,其旋转振动程度大于直桩;斜桩的桩顶剪力小于直桩,其抗震效率对地震波频谱特性不敏感;斜桩的最大弯矩均出现在桩顶位置,输入地震波的频谱特性是斜桩最大弯矩的重要影响因素之一.综合比较,饱和砂土中斜桩基础在抗震性能方面优于直桩基础,但应该重视斜桩承台的旋转振动和桩身抗弯设计.本研究可为斜桩基础在类似工程中的推广与应用提供重要参考.     

小直径钢管排桩锚固深度的确定及验算

结合抗拔和受弯曲条件共同确定钢管桩的理论锚固深度,并建立了锚固深度的验算模式。以广巴(广元—巴中)高速公路一工点为例,确定了小直径钢管排桩的理论锚固深度为5 m。采用K法计算锚固段的内力和变形并采用理论锚固深度对钢管桩锚固段进行抗拔、抗压、水平抗力和最大弯矩验算,均能满足验算条件,确定出最终锚固深度为5 m。运用数值分析的方法验证该最终锚固深度是合理的。     

城市道路垂直高边坡支护结构——景观锚桩板支护

在城市道路建设中，垂直高大边坡支护结构与景观绿化的有机融合一直未能满意地解决。在昆明市昆洛路改扩建工程中，本文作者提出并设计了一种融结构和景观绿化为一体的城市道路垂直高大边坡防护的新型结构一景观锚桩板支护。这是国内外第一次出现的新型支护，是设计理念上和结构形式上的创新。本文介绍了该新结构的设计理念、结构形式和特点、景观设计、与景观要求相结合的支护结构设计及计算等技术要点。     

高速铁路CFG桩网复合地基桩土承载特性试验研究

通过京沪高速铁路北段李窑试验段的现场试验,对CFG桩网复合地基的桩、土应力和荷载分担比进行了分析研究.试验结果表明,CFG桩网复合地基桩土应力比随着路堤填筑荷载增加而增大,在填筑结束后桩土应力比基本维持不变.填筑结束时,平均桩土应力比为3.2,桩荷栽分担比为50%,即桩土各承担了一半的路堤填筑荷载,至预压土卸载后26 d增加至62%.桩帽边缘处压力大于桩帽中心处压力,反映出桩帽间存在比较明显的土拱作用.     

钢管复合桩承载特性模型试验研究

为研究钢管复合桩的承载性能,进行了剪力环、泥皮和防腐涂层共同作用下的钢管复合桩和钢筋混凝土桩室内模型试验,对比分析了试件的荷载-变形曲线、钢管变形等参数,并采用分解分析法对钢管复合桩的套箍效应进行了分析.试验及计算结果表明,钢管复合桩承载性能较钢筋混凝土桩显著提高,套箍效应使得钢管复合桩承载力较空钢管和钢筋混凝土桩承载之和提高9.8%,混凝土抗剪强度提高了1.2倍;钢管对核心混凝土产生的紧箍作用沿界面长度增大,且随荷载的增加而增大;在防腐涂层、泥皮和剪力环(间距90 cm)共同作用下,钢管套箍效应带来的混凝土紧箍力最大值可达2.32 MPa;规范ACI (2005)适合于泥皮、防腐涂层和剪力环共同作用时钢管复合桩极限承载力的计算.