特大桥梁桩基桩端后压浆技术试验与研究

来源 :中国土木工程学会第十届土力学及岩土工程学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a0p5c115f6e
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介绍了桩端后压浆技术在特大吨位桥梁桩基中的应用情况,共30根试验桩,包括苏通长江大桥、东海大桥、杭州湾跨海大桥、上海崇明越江通道等重点工程。压浆桩的最大桩径达2.5~3.2 m,最大桩长达125 m,压浆后极限承载力高达上万吨。尽管后注浆工艺中压浆管的形式、压力、水泥浆用量、压浆持续时间等各不相同,桩尖处土层情况也不相同,但压浆后都不同程度地提高了桩基极限承载力,但其提高值较为离散。基于试验统计分析结果,给出了符合规定压浆条件的压浆后桩承载力的计算公式。研究成果直接应用于大桥基础设计中,充分发挥了压浆后大直径超长桩基的承载潜能,取得了显著的经济效益。
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随着交通基础建设日新月异的发展,高速交通与地铁运行引起的路基长期沉降已成为亟待解决的问题。在总结国内外研究现状的基础上提出了一些新的研究成果,包括循环荷载下软粘土动力特性的试验研究、循环累积变形与孔压的经验拟合公式以及软土地基长期沉降计算方法,最后通过具体实例介绍了如何采用经验拟合计算模型与分层总和法相结合的方法对高速交通和地铁运行荷载下软土地基长期沉降进行了预测,计算结果与实测资料基本相符。
通过有限元数值分析和模型试验相结合的研究方法分析了人字桩与竖直双桩的竖向承载性能,发现人字桩抗压和抗拔性均优于竖直双桩,而且随着人字桩夹角的变化,人字桩的竖向极限承载力亦相应变化,并存在竖向承载实用最优夹角。研究认为自张式人字桩竖向承载性能优于竖直桩,又特别适用于构筑物的抗拔需要。
通过两个桩承式复合路堤的数值结果的分析、比较,总结了该法的一些特点,并提出建议。分析认为:对于填土高,沉降控制严格,地基土软弱的情况。宜采用刚度较大,带桩帽的支撑桩,最好采用预制桩或者PCC桩这样质量容易控制;对于填土不太高,沉降控制不是很严格的情况,可以考虑用低刚度桩体,这要保证大部分沉降在施工期完成。格栅容易在边角发生破坏,建议采用圆形桩帽,或者对处在边角的格栅加固。
粘性土中挤土桩的承载力随时间增长。利用压入桩能够显示压桩力,并能方便地隔一段时间对桩进行复压的特点,获得了其最终压桩力、隔时复压力以及静载试验得到的最终极限承载力。分析认为最终压桩力是压入桩零时刻的广义的极限承载力,可以与隔时复压及静载试验获得的不同时刻的所有极限承载力组成曲线,即压入桩极限承载力的全时程曲线。基于全时程曲线的概念,能够方便地由施工终压力推求桩的极限承载力;或者由设计要求的极限承载
沉降控制复合桩基通过桩与桩间土共同作用分担上部结构传递下来的荷载,通常情况下是较传统桩基础更为经济的一种基础形式。沉降控制复合桩基的承载力发挥机理也是近年来的一个研究热点。通过一个原型试验,重点研究了沉降控制复合桩基的桩土荷载分担情况及其随施工过程的变化规律。分析表明,沉降控制复合桩基的桩土荷载分担比是随着施工过程动态变化的,并最终趋于稳定。最后,为沉降控制复合桩基的设计施工提出了一些建议。
通过三轴蠕变试验和平面应变蠕变试验研究粤东海积软土的侧向变形机理。试验结果表明,荷载作用下本软土的瞬时应变与应力的关系是非线性的,在不排水条件下软土的侧向变形是向外发展的,在排水情况下侧向变形既有鼓胀过程也有收缩过程,加荷速率对侧向变形的发展影响不明显,软土的侧向变形变化形式与所受到的剪应力水平存在对应关系,在低剪应力水平下路基软土的侧向变形对沉降的影响是不显著的,在高剪应力水平下路基软土的侧向变
张石高速公路石家庄段位于滹沱河流域二级阶地上,以就近所取的河道粉细纱作为路基填筑材料,采用粘土包边的设计方案。为了研究路基的稳定性,配合施工监控,进行填土过程数值分析。分析表明,路堤填土越高,位移越大,坡面位移没有向坡外侧移动,均指向路堤本体。靠近道路中线处,路基和地基均沉降较大,向两侧减小。应力结果显示竖向应力等值线分层分布,水平应力在坡脚有集中,剪应力在坡脚集中明显,但应力组合没有满足屈服破坏
通过对天津市区13个场地、55根预应力管桩静压沉桩结果的分析和3个场地、18根预应力管桩静压沉桩结果的验证,分析了天津市区预应力管桩静压沉桩到位可能性的判别方法和判别公式,对岩土工程勘察、岩土设计、岩土施工具有一定的指导意义。
现行铁路路基支挡结构中预加固桩的设计采用地基系数法,其本质属于定值法。传统定值法存在诸多不足之处,基于可靠度理论的分项系数法反映了今后设计方法趋势。针对预加固桩受弯破坏、受剪破坏及锚固段桩侧土体破坏3种主要失效模式,分别建立了极限状态方程。用C语言开发了M-C法计算可靠指标的计算程序,计算了22根工程预加固桩,得出了目标可靠指标β,满足设计要求。
Y形振动沉管灌注桩技术是在传统圆形沉管灌注桩基础上,根据等截面异形周边扩大原理而发展起来的一种新型桩,工程实践表明,该桩具有承载力高、质量可靠、工程造价相对低廉等特点。介绍了Y形振动沉管灌注桩的技术原理、经济技术特性、施工设备、设计及质量检测方法等。并在总结现场施工工艺的基础上,针对Y形桩易出现的问题,对其施工工艺、施工质量控制要点等方面提出了建议。