基于BOTDA的深基坑桩锚支护结构变形监测

将BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis)分布式光纤监测技术应用于深基坑桩锚支护结构的变形监测中。在基坑开挖的过程中,对桩锚支护结构的型钢和预应力锚索进行长期监测,得到了型钢的挠度分布图以及预应力锚索的应力分布图。基于此,分析型钢和锚索受力变形状态,为基坑施工提供可靠参考依据。工程实践表明,基于BOTDA的分布式光纤传感技术具有连续性检测的优点,适合应用于基坑支护结构的变形监测。     

光纤监测技术在垂直护岸工程中的应用研究

与传统监测技术相比,光纤监测技术由于其长期稳定性好,不受电磁干扰等特点被逐渐应用于土木工程中。为研究垂直护岸在工作状态下的基本受力特性,借助光纤监测技术对桩身横向位移进行监测,获得护岸板桩在监测过程中的桩体应变情况,并通过公式推导桩身轴向应变及轴向应力,为垂直护岸受力特性研究提供依据。     

整体卸荷式板桩码头结构离心模型试验研究

为了研究前板桩墙与卸荷平台群桩基础连接为整体的整体卸荷式板桩码头结构受力变形特性与工程特性,进行了较为系统的大型土工离心模型试验.研究了前板桩墙弯矩分布、卸荷平台下各排桩桩身弯矩与轴力分布、拉杆力及锚着点水平变形,推荐了各结构构件受力的设计控制值,分析了整体卸荷式板桩码头结构的工作特性.     

板桩码头结构中桩体作用宽度试验研究

桩主要被用来传递竖向荷载,在码头结构中桩还常被用来承受横向荷载,抵抗地基侧向变形.侧向承载桩受到的作用力主要来自挡土陆侧和临空海侧之间的土压力差,但由于受力机理复杂,至今尚无成熟计算方法能够准确估算桩所承担的横向作用力.通常假设一个桩体等效作用宽度,然后采用挡土墙经典土压力理论进行计算,现行板桩码头结构设计中假设桩体作用宽度为2倍桩宽,然而,这种经验算法经常受到质疑,迫切需要试验验证.为了改进和完善现行的板桩码头结构设计计算方法,针对桩体作用宽度这一问题,设计开展了多组大型土工离心模型试验,通过微型土压力盒测量了不同桩间距布置的桩体侧面的土压力,获得了桩身前后两侧沿深度的土压力分布.试验结果表明,桩排中的单根桩作用宽度与桩间距密切相关,在桩间距宽度比d/b小于4.0时,其作用宽度系数Keq近似与d/b线性递增;d/b大于4.0后,keq值逐渐趋于常值,不再随着d/b值出现非常明显的变化;对于桩间距为2倍桩宽(d/b=2.0)这一常见布置情形,实测桩体作用宽度系数Keq值不足2.0.     

双排桩结构特性及桩体位移有限元计算分析

分析了双排围护桩的工程效应及其结构受力特性,结合工程实例,利用ADINA有限元软件建立了双排围护桩的三维模型,对基坑开挖过程中桩体位移及不同排距情况下的桩体结构变形进行了计算分析。结果表明,桩体位移法计算值与实测值接近,说明模拟效果较好,对于类似工程的优化设计施工具有一定的指导作用。     

组合方案处理防汛墙驳岸预制板桩渗漏的实践

1工程概况 张家港东海粮油工业有限公司防汛墙驳岸工程,采用预制钢筋混凝土板桩结构,土层是极易液化的粉细砂层,施工后板桩缝隙偏大,存在较多错缝、开又,导致施工后板桩接缝漏砂,板桩后码头地面沉降,出现坑洞.2002年对接缝漏砂及地而沉降段采取了旋喷桩加固处理,但钻芯取样发现成桩不连续,江水面以下无桩体形成,码头地面仍不断发生沉降、坑洞.     

基于传感光纤技术的堤坝分布式变形监测

堤坝变形是分析评价堤坝工作特性和安全的重要指标。设计了堤坝内部二维分布式变形一体化监测的分布式光纤监测技术的辅助结构型式与传感光纤布设方法,基于原型堤坝,通过系统试验测试验证了堤坝内部变形分布式监测新技术测量精度并论证其可行性,测试结果与实测结果吻合,二维变形测量的绝对误差最大为4.3 mm,堤坝内部二维变形测量精度达到毫米级,且实现了堤坝全断面内部二维变形分布式监测,证明了基于分布式光纤技术的土质堤坝内部二维分布式变形一体化监测新技术的适用性和先进性。     

黄河下游移动式不抢险潜坝结构设计与分析

根据黄河下游河道特点和河道整治工程情况,给出了移动式不抢险潜坝的结构设计方案。考虑潜坝中管桩、土层的相互作用和土层的冲刷及水位的变化,采用数值模拟方法建立了潜坝中管桩、土、预应力筋的有限元模型,分析了各种工况下管桩的桩身位移和受力,并模拟了潜坝中管桩的上拔施工。结果表明:①在最大冲深情况下,桩长20 m可以满足设计要求;②冲深为10 m、洪水位情况下的管桩为最不利受力状态;③在考虑桩、土间摩擦力并假定桩身全部被淤积的泥沙覆盖条件下,在距离桩顶1 m以下位置均匀向上施力即可安全拔出桩体。综合潜坝运行期管桩受力和变形情况及管桩上拔施工期的受力特征可以看出,该设计方案是可行的。     

复杂地质条件下码头桩基桩型选择与施工控制

该文介绍福州港洋屿作业区鑫通码头4#泊位桩基桩型选择与施工控制。该码头采用高桩梁板式结构,地质条件复杂。通过桩型比选,采用合适的施工工艺和必要的技术控制措施,并辅以必要的检测手段,达到码头桩基结构安全、质量可控的目的,可供类似工程参考。     

分布式传感光纤测量疏浚土大型充填袋变形

港工建设中采用航道疏浚土作为新型筑堤材料的关键技术研究,对于解决资源短缺和环境制约等问题具有重要意义。由于无法应用传统点式监测技术测量充填袋充填、加载中袋体的受力及变形过程,针对高含泥量疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测等工程实践问题,通过室内标定试验和现场原型试验,开展了传感光纤选型、胶结固定及保护方式、测量精度及误差分析、工程原型应用测试等分布式光纤传感技术应用于高含泥量疏浚土大型充填袋受力及变形测量的可行性研究。试验研究表明,疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测中应选用柔性护套应变传感光纤,以柔性胶固定;选择合适的传感光纤能够使袋体受力及变形的测量精度达到±30με,监测空间分辨率0.1 m,最大应变测量范围30 000με;分布式光纤传感技术是疏浚土大型充填袋袋体受力及变形监测的可靠新型测量方法。     

H+Hat组合型钢板桩沉桩特性现场试验研究

H+Hat组合型钢板桩构造简单、抗弯刚度大、可反复使用且经济性好,具有广泛的应用前景,但在国内尚未应用而缺乏验证。采用现场重复压、拔桩试验,对H+Hat组合型钢板桩的压、拔桩力变化规律及沉桩速度进行了研究。对反复压、拔工况下的全宽、锁口张开度、侧弯、翘曲变形进行了分析;对压桩设备进行了现场验证。结果表明:采用现有的施工设备能够较快地将H+Hat组合型钢板桩压入土体,H+Hat组合型钢板桩在反复压、拔后变形满足要求,可以在基坑、围堰、码头等工程中推广应用。     

遮帘式板桩码头工作机制

结合某深水泊位板桩码头的优化设计,进行了遮帘式板桩结构码头的土工离心模型试验.测试了遮帘桩临海和临陆侧的土压力.试验结果表明,在港池形成前,遮帘桩海、陆侧土压力分布基本相同;港池开挖后,遮帘桩临海侧土压力明显低于陆侧.通过设置遮帘桩可减小前墙所受到的土压力,从而使前墙的墙厚保持在合理范围内.     

高桩码头对邻近爆破的非线性动力响应分析

爆破施工会对周围已有的建筑物产生安全隐患, 因此, 预测爆破施工对周边建筑物的影响能有效降低风险, 消除安全隐患。在某港口周边进行爆破施工前, 为保证邻近高桩码头的安全, 先建立爆破位置与高桩码头整个区域的三维非线性有限元数值模型。在爆破荷载及高桩码头在役期间的最不利荷载作用下, 计算分析港口内部结构与土的非线性相互作用动力响应。根据港口结构所能承受的爆破冲击波通过土体传递给结构的动力响应, 并以高桩码头的安全振动速度为衡量标准, 得到爆破点距离码头最近位置时的最大单孔炸药量, 分析此时码头的位移变形、弯矩、剪力以及应变情况, 发现码头的位移受爆破荷载的影响较小, 但码头内部斜桩较直桩承受更大的应力、剪力, 因此在爆破施工时, 斜桩更容易受到破坏。     

嵌岩钢管桩在三峡供水码头工程中的应用

三峡工程建在长江河床风化岩层中的供水码头，首次采用钢管桩高桩承台结构，用钻孔嵌岩的方式解决了桩锚固度不够的问题，在钢管桩施工中有所突破。     

深填斜坡中基桩受力变形规律

高桩码头在我国西南地区港口建设中应用愈来愈广泛,码头基桩受桩后回填土作用容易发生水平变形,尤其是在深厚回填土情况下基桩变形更加严重,影响基桩的正常使用甚至安全稳定。结合斜坡基桩室内模型试验,通过建立深填斜坡中桩-土精细化数值分析模型,研究深填斜坡中回填土厚度及内摩擦角、桩截面尺寸等设计参数对基桩内力、变形的影响。研究表明:随着回填深度的增加,桩身位移分布由直线型逐渐变为S型,桩身最大位移由桩顶逐渐下移至回填区,回填土厚度越大,桩身受力越大。当回填土材料的抗剪强度逐步提高时,能有效控制桩身变形,但当回填土抗剪强度提高到一定值后,桩顶位移基本保持不变,提高回填土抗剪强度对控制桩身变形的作用有限。支护桩径较小时,桩身呈S型变形,增大桩径,桩身弯曲变形减小,但过分使用大直径基桩反而使桩顶产生较大位移。同时提出了深填斜坡h型双桩优化支护方案,为内河港口码头桩基设计建造提供技术支撑。     

一种创新的码头结构新型式——整体箱板式高桩码头结构设计与施工技术

阐述了传统高桩码头结构在耐久性、整体性方面存在的主要问题,针对问题提出了几个新的设计理念,并据此设计了一个创新的码头结构方案.其要点是上部结构采用双向预应力整体箱板结构,桩基采用全直桩基础.上部结构沿码头纵向分段拼装,按短线匹配法箱梁预制施工技术进行设计,在纵向分段预制时形成横向无粘结预应力构件,预制的纵向分段在桩基上安装后,在预留的孔洞及管道中进行预应力张拉,形成纵向粘结预应力.在整体箱板与桩基连接处,采用三向预应力纤维混凝土.施工完成后,一个标准段码头的上部结构形成一个整体箱板.文中通过2个案例,从设计、施工、工程量及经济指标等方面论证了本方案的优越性及其推广应用价值.     

镇江大港内河转运桩码头结构分析

镇江大港内河板桩码头由于超量堆截，致使混凝土堆场地面严重下沉并列裂脱空，码头堆场地基存在严重的沉降稳定问题，板桩墙存在严重的结构稳定问题，在采用原设计资料和现场勘察资料对板桩墙进行受力计算的基础上，对板桩墙进行了结构分析，指出当堆载小于80kPa时，板桩墙是安全的，超过80kPa则需进行加固，并建议采采用灌注标致地板桩墙进行加固。     

镇江大港内河转运板桩码头结构分析

镇江大港内河板桩码头由于超量堆载 ,致使混凝土堆场地面严重下沉并开裂脱空 ,码头堆场地基存在严重的沉降稳定问题 ,板桩墙存在严重的结构稳定问题 .在采用原设计资料和现场勘察资料对板桩墙进行受力计算的基础上 ,对板桩墙进行了结构分析 ,指出当堆载小于 80kPa时 ,板桩墙是安全的 ,超过 80kPa则需进行加固 ,并建议采用灌注桩对板桩墙进行加固 .     

桩基倾斜度对低应变反射波法割桩损伤的影响

低应变反射波法用于已建高桩码头的桩身结构完整性检测时,需要割桩设置传感器和激振两个平台,因而对桩身产生一定损伤。运用大型通用有限元软件ANSYS对比了不同倾斜度桩基在完好状态和检测状态下桩身应力的变化,分析了有割桩损伤侧桩身应力集中程度。结果表明:割桩损伤会导致割桩处出现应力集中,其影响范围主要在割桩处1.0 m之内,桩身受力最不利截面从桩基与横梁联接处移至割桩平台处。割桩处的应力集中程度与桩基的倾斜度相关:正斜桩应力集中程度最高,直桩次之,反斜桩应力集中程度最低。因此,对于以船舶撞击力为控制荷载的高桩码头,在低应变检测桩数目的前提下可增大抽检桩中反斜桩的比例。低应变检测桩基后应对割桩处1.0 m范围内进行修补,以确保桩基水平承载性能。     

桩—网复合地基工后沉降的薄板理论解

本文简述了桩—网复合地基的组成和工作原理。在“网—桩—土”体系的共同作用和堤坝(路堤)荷载情况下，将网材和复合地基垫层作为一个整体网垫加以考虑，以薄板模拟网垫单元，基于薄板变形理论和Winkler弹性地基模型，提出了路基工后沉降量计算方法，所导出的计算式综合反映了荷载大小、网及桩间土的刚度、复合地基置换率、桩土应力比等主要因素的影响，并给出工程算例。