软基中桥台桩位移预测方法探讨

从抗滑桩的角度分析了桥台桩所承受的侧向土压力以及桩的变形情况,探讨了桥头路基填筑过程中下覆软土侧向变形引起桥台桩侧向位移的计算方法,并对这些方法进行了评价,简述了存在的问题和今后的研究方向.     

软基中桥头路基填筑对邻近桥桩的影响研究

软基中桥头路基填筑，下卧软土层存上部荷载作用下不断压缩和被侧向挤出。流动的软土推挤邻近桥桩，导致桩身挠曲甚至断裂。在总结了大量工程事故教训基础上，以某一桥梁工程为背景，从桥头路基填筑高度、速率、下卧软土层厚度、弹性模量、排水渗透系数及桩身弹性模量等方面，利用有限元方法，分析了路基填筑时邻近桥桩的变形规律并提出及时、有效的处理措施。这些结论和规律埘路基填筑施工，制定合理的工程方案、预测施工过程可能出现的问题，有一定的指导作用。     

轻量土技术在道路路基和桥台填筑中的应用

分析道路路基沉降、桥头跳车的原因及其对道路和行车的影响,论述软土地区道路病害发生的原因,提出EPS填筑路基可以从根本上解决桥路的差异沉降与路堤的残余沉降,达到防止桥头跳车以及台后填土与地基位移对桥台的侧向作用的目的。     

台后填土对桥台桩基的影响分析

通过软土地区桥台桩基的现场试验研究,获得了软土地基台后路基填土过程之中和之后的第一手资料。揭示了软土地区桥台路基填土时,桥台基桩弯矩和负摩阻力的变化规律。试验结果表明:台后填土对桥台桩基的影响不仅发生在填筑施工期间,而且在施工完毕后相当长一段时间内仍有一定的影响。随着填土高度的增加,桩侧摩阻力沿深度呈非线性变化,桩身弯矩呈现增大趋势。     

软基上桥头地基置换率对桩基桥台附加弯矩的影响

借助三维数值模拟,对桥头路基不同地基置换率m(2.2%, 3.1%, 4.9%, 8.7%)对毗邻桥台桩基工作特性的影响开展研究。结果表明:随着地基m的增大,软土侧向流动作用减弱,从而对桥台桩的最大附加弯矩也减弱。但从工程经济上考虑,存在一个地基m最优值(4.9%)使得桥台工作状态最佳,可为实际工程作参考。     

软土地区桥台桩基负摩阻力试验研究

软弱土地基上的基桩,由于桩周土的向下运动,土与桩的摩擦增加了桩的下拉荷载,这就是所谓的桩侧负摩阻力,负摩阻力的存在增大了桩基的变形甚至导致破坏。通过软土地区桥台桩基的现场试验研究,获得了软土地区台背路基填土过程之中和之后的第一手资料,揭示了软土地区桥台路基填土时,桥台基桩内力和负摩阻力的变化规律。试验结果表明:台后填土对桥台基桩轴力的影响不仅发生在填筑施工期间,而且在施工完毕后相当长一段时间内仍有一定的影响;由于负摩阻力的作用,桩身轴力随着深度的增加先增大后减小,桩侧摩阻力沿深度呈非线性变化。     

软基台后路基填土对桥台桩基侧向影响的试验研究

基于现场测试试验,获得了台后路基填筑前后桥台桩基应力变化的第一手资料;根据测试结果求出了基桩在台后填土前后基桩的弯矩。结果表明,在过渡段填筑之前,远处路基填土已在桩身产生了弯矩;在过渡段填筑期间,基桩弯矩随填土高度的增加而增加;过渡段路基填筑完毕,基桩弯矩也停止了增长。所得结论有助于进一步认识台后填土对桥台桩基侧向影响规律。     

数值模拟方法在软土路基沉降因素分析中的应用

软土路基工程的沉降严重影响公路的建设周期和使用寿命,产生路基沉降的主要影响因素有路基的填筑高度、填筑速率和排水效果,为研究这些因素对软土路基沉降的影响程度,采用MIDAS GTS有限元软件,建立软土-路堤二维平面模型,分析结果表明:(1)填方高度对软土路基的沉降影响作用明显,两者有较好的正相关关系,随着填方高度的增加,软土路基受到的竖向压力增加,加剧了路基的沉降;(2)填方速率对软土路基的沉降主要在软土的固结阶段,当固结完成后,路基的沉降值趋于稳定值,随着施工填筑速率的加快,路基沉降趋于稳定值的速率不同,在平均填筑速率为5 cm·d~(-1)时,路基的填筑效果最好;(3)软土路基采用真空排水预压法处理时,塑料排水桩间距为1.2 m,真空压力为80 kPa时,排水固结效果最理想,路基最快达到沉降稳定。     

刚柔路基过渡段混凝土桩的应用技术研究

在软土路基加固中,采用混凝土桩能更好地利用持力层的承载力,有效提高软土路基的稳定性。通过调整桩长、压桩力等措施,能够使桥台桩基与软土路基之间的过渡段形成协调沉降,消除桥头跳车现象。提出了设计时采用长而稀的布桩原则、适当的桩帽、改进施工工艺等措施,可有效减少挤土效应,保证施工质量。     

路堤荷载下刚性桩复合地基的现场试验研究

0　引　　言软土路基上桥头段沉降较大,形成桥面和路面的高差,产生“桥头跳车”现象。采用过水泥搅拌桩等方法处理桥头段软土路基,但对于深厚软土路基,其加固深度受到限制。低强度桩是指复合地基中的低强度混凝土竖向增强体。与钢筋混凝土桩相比,低强度桩强度和刚度较小,和桩间土共同承担荷载,形成复合地基。浙江台州浃里陈大桥桥头段采用低强度桩对路基进行处理,本文是对现场观测结果的分析。潘纪顺等[1] 、郭忠贤等[2 ] 、池跃君等[3] 对低强度桩复合地基承载性状进行了现场载荷试验研究。化建新等[4 ] 通过试验探讨了垫层土类及厚度对桩土应力比的影响。吴慧明等[5] 通过模型试验,得出了柔性基础下桩土应力比的     

Rigidity of abutments in integral abutment bridges

In this article, we present the results from a numerical and an experimental analysis of the Scotch Road integral abutment bridge located in Trenton, New Jersey. A three-dimensional, non-linear finite element (FE) model of the bridge has been developed to study the effect of thermal loading on pile–soil interaction. The abutment, pile and soil were modelled using solid elements. Material non-linearity is accounted for both, the piles and the soil. The bridge substructure was fully instrumented. An analysis of the pile-soil system was performed using the finite difference software LPILE. Field data were used to verify the results obtained from the FE and finite difference (FD) analyses. We found that the integral abutments are not behaving rigidly as was assumed and a plastic hinge is formed at the connection between the piles and the abutment at a lateral displacement of 0.06 m which is greater than the maximum displacement of 0.023 m that the bridge can experience as a result of a maximum expected temperature change of±26.7°C during the life time of the bridge. Therefore, the 0.6 m embedment of the piles inside the integral abutment is adequate for maintaining their fixity inside the abutment.     

桩承式围堤对邻近桥梁桩基的影响

桩承式围堤是将上部围堤或堆载荷重通过桩筏基础传递到深层较硬的土层,减少由于围堤或堆载对邻近桩基产生负摩阻力和侧向推力的一种构筑物。本文采用基于Geddes应力解的桩筏基础简化分析方法,以嘉兴港海盐港区三期围堤与杭州湾跨海大桥的穿越段为例,对桩承式围堤对邻近桩基产生的负摩阻力和侧向推力进行了理论研究,并与三维弹性和弹塑性数值模拟结果进行了对比分析。结果表明:①桩承式围堤可有效降低围堤或地面堆载等荷载条件对邻近桩基的影响;②本文采用的简化分析方法与弹性和弹塑性三维数值模拟结果吻合较好,可作为桩承式围堤结构基础的分析和设计方法。     

利用ANSYS模拟桩筏基础的有限元分析

提出一种有限元简化模拟桩筏基础体系的计算模型,利用有限元软件ANSYS实现这一计算过程。利用此方法计算相应模型与实测结果对比,计算数据较好的反映了桩筏基础的受力机理,可为结构设计分析提供一定的参考。     

长短桩组合路堤桩荷载分担规律离心模型试验与数值模拟

采用离心模型试验和三维有限元法,探讨路堤荷载下长短桩组合路堤桩的荷载分担规律。共进行4组离心模型试验,得到不同桩长比时长桩和短桩的桩土应力比随分级加载过程的变化曲线,以及相应的长桩和短桩桩身轴力的传递规律。基于离心模型试验的基本参数建立三维有限元模型,采用Gibson地基模拟离心场中软土地基强度沿深度方向逐渐增大的特性。计算结果与离心模型测试结果的对比验证模型建立的合理性;并且进一步研究长短桩组合路堤桩应用于存在持力层时的层状地基中的桩土荷载分担规律。研究结果表明:随着荷载的增加,长桩分担的荷载逐渐增大,而短桩和桩间土分担的荷载逐渐减小,且都趋于稳定值;桩长比越大,长桩分担的荷载越大;存在持力层时的层状地基更有利于长短桩组合路堤桩加固效果的发挥。     

某软土地区桥台水平位移影响因素比较研究

基于浙江温台软土地区的地质条件,介绍常见跨度柔性桥台桩柱结构的作用效应,利用m法分析了各因素对桩基水平位移的影响,包括填料容重、桩直径、桩间距等,得到其变化趋势。结果表明,合理选取参数可避免桥台因水平位移较大而影响正常使用,保证工程质量和安全。     

大间距桩筏基础地震响应离心模型试验研究

针对饱和软土地基中大间距摩擦型桩筏基础抗震问题,采用离心振动台开展了桩筏基础地震响应的试验研究。为模拟实际软土场地浅部超固结黏土和深部正常固结黏土的地层特征,试验在高岭土土样表面预铺砂层,然后在50g离心加速度下进行固结。上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括桩头刚接和桩头自由2种类型的大间距桩筏基础模型。试验分析了模型的加速度和位移、土层内部孔隙水压力以及桩身应变等响应。试验结果表明:在软土场地自振频率范围内,结构–基础–地基三者相互作用十分明显,基础与结构加速度放大系数高于其它频率范围;桩头刚接与桩头自由的基础在地震时均产生了较周围地表土体更大的竖向沉降,但震后较长时间内基础与地表沉降速率基本一致;地震结束时,桩头刚接的上部结构侧向位移与基础倾斜值均较桩头自由时减少一半以上,但上部结构加速度放大作用更加明显;桩筏基础承载能力因土体软化行为有所降低,震后部分上部荷载由群桩转移到筏板,但桩筏荷载分担比例总体变化不大。试验揭示了软土震陷时桩基的变形控制机理,为软土地基减沉桩基础的抗震设计提供参考。     

A simplified analysis method for the influence of tunneling on grouped piles

One of key issues of tunneling in urban areas is to assess the likely impact on adjacent piled buildings of tunnel construction. Simple and reliable predictions of tunneling-induced bending and axial stresses in pile foundations are important to the safety of tunneling. In this paper, a simple two-stage analysis method for determining the response of pile groups caused by tunneling was presented. At the first stage, an analytical solution proposed by Loganathan and Poulos [Loganathan, N., Poulos, H.G., 1998. Analytical prediction for tunneling-induced ground movement in clays. J. Geotech. Geoenviron. Eng., ASCE 124 (9), 846–856] is used to estimate the free-field vertical and lateral soil movements induced by tunneling. At the second stage, assuming no slippage at the soil-pile interface, the Winkler model is first adopted for simulating the pile-soil interaction, combined with finite difference method in the case of multi-layered soils. Then, shielding effect is considered for the interaction between two passive piles using a logarithmic attenuation function suggested by Randolph and Wroth [Randolph, M.F., Wroth, C.P., 1979. Analysis of the vertical deformation of pile groups. Géotechnique 29 (4), 423–439] for vertical response and Mindlin’s solution for lateral response. Finally, the response of a passive pile group due to tunneling is obtained by the superposition principle. Solutions obtained by the proposed approach for the analysis of single piles and piled groups subjected to ground movements induced by tunneling are compared with those using the boundary element program GEPAN. Comparisons are also made between the observed behavior of centrifuge model tests as well as field measurements and those computed by the proposed method. It is demonstrated that the present method can in general give a satisfactory prediction of the response of passive piles subjected to tunneling.     

基于MIDAS/CIVIL的阜新绕城公路桥梁动力特性分析

通过研究原有车辆模型及桥梁模型,在接触点位移协调条件下,建立车—桥系统耦合振动模型,并基于MIDAS/CIVIL有限元模拟软件对阜新绕城公路桥进行了模拟分析,通过现场桥梁动荷载试验观测与有限元模拟计算结果对比,得出了一些有参考价值的结论。     

层状地基中桩基础的竖向荷载位移关系非线性分析方法

基于Winkler地基模型,推导了分层土中单桩处于线弹性和弹塑性状态的荷载传递矩阵,提出了单桩竖向位移内力非线性简化分析方法。考虑群桩中的"被动桩"与周围土体的相互"遮拦效应",对传统的桩–桩相互作用系数进行修正,并将其应用于刚性承台下受荷群桩和桩筏基础的非线性分析中。由于考虑了土体的成层性和桩土相互作用的非线性特性,计算模型更好地反映了土体的实际性状。计算结果与有限元计算值和试验结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性,可应用于实际工程问题的分析。     

土钉支护结构侧压力分布规律分析

在基坑土钉支护设计中,一般用坑壁侧压力来估算土钉的间距、内力和长度,因此侧压力大小及分布的合理确定对设计有显著影响。通过应用三维非线性有限元方法,并采用能够在一定程度上反映基坑开挖过程中土体变形特点的本构模型,对土钉支护结构进行受力分析。计算分析表明：土钉支护中相应坑壁侧压力分布与经典土压力分布差别较大,其合力值在主动...