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近年来,城市交通量不断增长,城市交线路不断拓宽原有路桥并建设新线路。其中必然出现新线路与既有线路交叉、并线,而新建桥梁施工可能会对邻近既有桥梁的结构安全产生影响。本文从桥梁下部结构桩基施工入手,重点研究钻孔灌注桩在冲击成孔过程对邻近桥梁桩基的动力影响。
本文依托某峡口立交施工项目,通过数值模拟和理论分析的方式,从单一均质土体到实际工程中多孔冲击等方面,展开了钻孔过程中冲击成孔对邻近桥梁桩基的应力、位移、速度和加速度的影响。具体研究工作和成果如下:
1.定性以及定量描述了冲击荷载,并且建立了冲击荷载模型,同时阐述了冲击荷载的运动方程,将冲击荷载函数简化为三角函数;基于波的传播理论,阐述了冲击荷载为点振源时振动波在岩土中的传播特性,总结了振动波的衰减规律。
2.根据实际地质状况,建立单一均质桩土接触非线性计算模型,分别从冲击振源在水平和竖直方向上的变化、冲击能量的大小、岩性的改变上分析和得到了邻近既有桩基在冲击荷载作用下的动力响应规律,给出了桩顶振速、位移以及桩身的位移变化规律。根据数值模拟计算结果,首次用正交试验法分析了水平间距、竖向位置、冲击能量这三个因素对邻近既有桩基振速的敏感程度,得到了动力影响参数的敏感程度由大到小排序规律为:冲锤冲击量能、冲锤与桩基的水平距离、振源作用深度位置。根据这些研究结论,提出了一定位置、同一桩位不同岩层冲击成孔时控制要素,为实际冲击成孔施工方案制定和既有桩基的安全控制标准的探讨提供了理论依据。
3.根据实际工程工程地质建立冲击荷载作用下三维桩土模型,研究分析不同冲孔方案对邻近既有桩基的影响,获得最佳的冲孔施工方案,详细论述最佳方案冲孔过程中既有桩基在位移、振速、冲击能量以及承载力这四个方面的影响。
4.在数值模拟和理论计算的基础之上,探讨了冲击成孔施工对邻近桥桩基影响的控制体系。通过分析相关规范,结合桩基在水平和竖向的承载力计算,提出了施工前和施工中冲击成孔施工振动对邻近桥桩的控制措施,提出邻近桥梁桩基冲击钻孔振动施工的振速判据。研究成果可以应用于相关的工程,并为类似工程提供参考。
本文依托某峡口立交施工项目,通过数值模拟和理论分析的方式,从单一均质土体到实际工程中多孔冲击等方面,展开了钻孔过程中冲击成孔对邻近桥梁桩基的应力、位移、速度和加速度的影响。具体研究工作和成果如下:
1.定性以及定量描述了冲击荷载,并且建立了冲击荷载模型,同时阐述了冲击荷载的运动方程,将冲击荷载函数简化为三角函数;基于波的传播理论,阐述了冲击荷载为点振源时振动波在岩土中的传播特性,总结了振动波的衰减规律。
2.根据实际地质状况,建立单一均质桩土接触非线性计算模型,分别从冲击振源在水平和竖直方向上的变化、冲击能量的大小、岩性的改变上分析和得到了邻近既有桩基在冲击荷载作用下的动力响应规律,给出了桩顶振速、位移以及桩身的位移变化规律。根据数值模拟计算结果,首次用正交试验法分析了水平间距、竖向位置、冲击能量这三个因素对邻近既有桩基振速的敏感程度,得到了动力影响参数的敏感程度由大到小排序规律为:冲锤冲击量能、冲锤与桩基的水平距离、振源作用深度位置。根据这些研究结论,提出了一定位置、同一桩位不同岩层冲击成孔时控制要素,为实际冲击成孔施工方案制定和既有桩基的安全控制标准的探讨提供了理论依据。
3.根据实际工程工程地质建立冲击荷载作用下三维桩土模型,研究分析不同冲孔方案对邻近既有桩基的影响,获得最佳的冲孔施工方案,详细论述最佳方案冲孔过程中既有桩基在位移、振速、冲击能量以及承载力这四个方面的影响。
4.在数值模拟和理论计算的基础之上,探讨了冲击成孔施工对邻近桥桩基影响的控制体系。通过分析相关规范,结合桩基在水平和竖向的承载力计算,提出了施工前和施工中冲击成孔施工振动对邻近桥桩的控制措施,提出邻近桥梁桩基冲击钻孔振动施工的振速判据。研究成果可以应用于相关的工程,并为类似工程提供参考。