500 kV输电线路大跨越工程桩土接触分析

输电大跨越工程在运行过程中给江堤带来的不安全因素,主要表现在桩基在水平和竖向荷载的反复作用下,桩侧土体会出现裂缝,这种裂缝可能会沿桩身贯穿堤基的相对不透水层,形成潜在的管涌通道,从而危及大堤和大跨越输电塔架的安全.采用有限元方法对桩与土之间的相互作用进行了接触分析,以便为大跨越工程的设计施工提供理论依据,同时为大堤的渗流场分析提供先决条件.     

被动桩侧向土压力的三维数值模拟

运用岩土数值计算程序FLAC~(3D)对土体沿深度发生均匀侧移、桩基两端可简化为铰接情况下的被动单桩的侧向土压力进行了研究,其中土体采用摩尔-库伦本构关系,桩基采用线弹性本构关系,桩土之间建立接触面。研究表明:桩侧土压力随着土体侧向位移增大而增大,当达到极限状态时在浅层土体内桩侧极限土压力随深度增加而增大,达到一定深度后,桩侧极限土压力随深度增加基本保持不变;桩周粗糙度是影响桩侧极限土压力大小的重要因素;桩土相对刚度对桩基位移、剪力、弯矩和桩侧极限土压力分布有较大影响。另外,分析了桩侧土压力-桩土相对位移关系曲线(p-δ曲线)的形状以及达到极限土压力所需的桩土相对位移,并将计算结果与前人研究结果比较,得出两者具有较好的一致性且本文结果有所改进。     

输电线路穿越分蓄洪区对防洪的影响评价

在分蓄洪区建设输电线路时,必须考虑两个方面的安全影响：① 输电线路的修建对分蓄洪区运用以及防洪工程的影响;② 分蓄洪区运用对输电线路工程自身安全的影响。根据这一要求,利用分蓄洪区二维水流数学模型,模拟了荆江分蓄洪区内拟建的某输电线路修建前后分蓄洪区内洪水的演进过程;利用堤防渗流稳定计算软件对跨越堤防处的渗流稳定影响进行了分析计算;同时引用相关规范提供的冲刷计算公式对各塔基周围的冲刷深度进行了分析计算。结果表明：工程的修建不会对分蓄洪区运用时的分洪流量、分洪历时、蓄洪水位、流速过程和堤防附近流速等产生明显不利影响。     

句容市赤山湖堤防道路纵向裂缝成因分析与治理

堤防裂缝是堤防工程中常见的病害之一,若不及时治理,会影响到堤防工程的稳定和防洪安全.本文从堤防的应力分布、土层膨胀性、堤身土组成等方面探讨了句容市赤山湖湿地公园堤防道路纵向裂缝的成因.研究表明:裂缝多发生在拉应力深度内,土层具有弱膨胀性、堤身土组成存在差异、堤基存在沉降变形大的软弱土层是堤防纵向裂缝形成的主因.纵向裂缝...     

彰武—新兴隆220 kV线路工程跨柳河防洪影响评价

跨河线路工程一般跨越河流,塔基侵占行洪面积,壅高上游水位,改变局部流态,给河道行洪和两岸堤防安全造成影响。洪水在塔基的墩部及防护部位产生局部冲刷,危及塔基自身安全。为保障河道行洪安全和塔基安全运行,对跨河线路工程开展防洪影响评价,是保证河道行洪和堤防安全以及线路工程安全运行的关键,也是水行政主管部门对线路工程建设审查的重点。通过防洪综合评价,彰武—新兴隆220 kV线路工程跨柳河段的建设与河道的防洪标准相适应,工程建设的位置及设计标准符合有关技术要求和管理要求。     

某输电线路跨越沁河防洪影响评价

高压输电线路跨越断面较宽河道时,根据跨径要求需在堤内设置塔基。为保障河道行洪安全和建设项目安全运行,输电线路跨越河道属于河道管理范围内的建设项目,必须进行防洪影响评价。结合某输电线路跨越沁河的实际工程特点,通过对工程跨越处的设计洪水,设计洪水位,塔基壅水高度和壅水影响范围,河道冲刷深度,跨越导线弧垂最低点高程等相关计算,综合评价了某输电线路对河道防洪影响,并提出了相关防治与补救措施。     

水泥搅拌桩在滞洪区堤基加固工程中的应用

南湖滞洪区新建堤防基础存在影响堤防整体稳定的深厚淤泥质土。为了提高堤防的整体抗滑能力,在对滞洪区堤基土层分布、力学指标和加固措施进行综合分析的基础上,提出了采用水泥搅拌桩干喷法加固堤基土,以及计算复合土体抗剪强度指标的方法。处理后的淤泥质土的凝聚力以及摩擦角得到了显著提高,采用圆弧滑动法计算得到的堤防整体稳定结果满足规范要求。工程实践表明,采用水泥搅拌桩加固堤防基础,能提高复合地基土的抗滑能力,加固效果较好,可应用于类似的工程建设中。     

深圳软土地基管桩施工中挤土与土塞效应的数值模拟分析

挤土效应和土塞效应是软土地基基坑管桩施工中常见的问题,其对桩的承载力和桩周土体均有重大影响。以深圳市大空港新城区截流河综合治理工程为工程背景,选取典型施工断面,通过PFC软件建立数值模型,对闭口管桩和开口管桩沉桩过程中桩周土体的运动模式、位移变化、土体细观结构变化以及桩端阻力变化进行了计算分析。结果表明,闭口管桩沉桩过程中浅部土体隆起变位明显,中部土体以径向变形为主,在不同的贯入阶段,同一深度处桩周土体的主要位移模式随着与桩端部相对位置的改变而不断变化;开口管桩在沉桩深度为8m时,土塞高度达到最大,约为4m;闭口管桩和开口管桩桩体对土体的横向和纵向影响范围均随沉桩深度的增加而增大,开口管桩桩端最大阻力为1800kN,远小于桩端最大阻力为3900kN的闭口管桩。     

大直径长桩接触面参数的敏感性分析

基于 FLAC3D 数值分析软件,探讨了大直径长桩的数值模拟方法,分析了桩土间接触面参数对数值计算结果的影响。结果表明：桩侧接触面的内摩擦角和粘聚力对桩的承载性能影响较大,而剪切刚度的影响存在一临界值;水平荷载下,需考虑桩侧接触面参数对桩与桩侧土体之间摩阻力的影响;竖向荷载下,需考虑剪切刚度随深度的变化;倾斜荷载下,需考虑桩端土的剪切作用。     

水泥土搅拌桩在某堤防滑坡处理中的应用

水泥土搅拌桩具有施工简便、造价低廉等优点,在软土地基加固和堤防防渗处理中得到广泛应用。将水泥土搅拌桩植于土体中进行加筋,既可提高土体的抗压抗剪强度,又可提高(或不降低)土体的抗渗性能,因此应用水泥土搅拌桩进行堤防软基滑坡处理在理论上是可行的。本文提出了桩土共同作用的等效抗剪强度的概念,并通过现场试验对理论计算公式进行验证,从而为采用水泥土搅拌桩加固堤防软基的边坡稳定分析提供了技术经验和计算方法。     

碎石土斜坡水平受荷桩m取值研究

西南地区大量输电线路在崇山峻岭中走线,塔位多位于碎石土及破碎(或极破碎)基岩斜坡场地,该类场地中水平受荷桩m取值问题仍是工程界的一大难题。基于此,开展了4种坡度下水平受荷桩模型试验,分析不同斜坡坡度条件下碎石土场地桩身位移随水平荷载的变化、桩侧土体水平抗力沿深度的变化特点,从而确定了m与泥面位移的幂函数衰减关系式;进一步参考坡度对桩侧土体抗力变化规律的影响,给出了m计算关系式中各计算参数的确定方法。经现场载荷试验证明该方法具有较强的适用性,对提高斜坡场地结构水平抗力计算的精度具有一定的工程意义。     

水泥土搅拌桩在二滦河河口堤加固中的应用

在乐亭县二滦河河口堤堤防加固工程中,由于入海口段堤防内外侧地面附着物较多,实施阶段的征迁难度较大。现状堤防堤基主要为砂性土,且内外侧多以坑塘为主,由于多年潮位变动,受内外侧水位差影响,现状堤防堤基已经形成了较为固定的渗透通道,一旦高水位行洪时,堤防易受到渗透破坏。考虑到工程占地难度、工程投资和后期运行管理安全等多种因素,对上述范围堤防的迎水侧增设水泥土搅拌桩的垂直截渗措施,以达到减少堤防填筑断面、抵抗堤防迎水侧滑动变形和避免堤基渗透破坏的目的。     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况,采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移。考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡,导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程,进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式。最后,运用该方法对某工程实例进行数值计算,计算结果与实测数据基本一致,证实了三折线模型的能量平衡计算式能够用于分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性。     

邻近斜坡沉桩挤土效应颗粒流数值模拟

邻近斜坡沉桩问题近年来在工程实践中经常遇到,由此引发的工程事故时有发生。由于沉桩边界条件的非轴对称特性,理论分析方法精确求解会遇到较多困难。本文采用离散单元法二维颗粒流程序(PFC2D),克服传统的连续介质力学模型的宏观连续性假设,研究沉桩过程中斜坡土体的挤土位移场变化规律。结果表明:随着桩体的不断沉入,斜坡挤土位移影响范围越来越大,斜坡土体的位移模式也不断发生变化;紧邻桩身以及靠近桩端范围内的土体,在桩体径向挤压以及桩侧摩擦的共同作用下,产生了向下的位移,而桩身一定距离以外的土体,受地表及倾斜自由边界的影响,表现为竖向隆起位移;当沉桩至斜坡底面以下深度时,后续沉桩对斜坡的挤土位移影响不大。     

基于PIV技术的冲刷条件下桩-土水平变形机制

桩基通常深埋地下，岩土体内桩-土水平变形难以通过现场试验观测。为研究水平荷载作用下桩-土变形机制，考虑桩身抗弯刚度、土体密实度和冲刷坑尺寸等因素，基于粒子图像测速(PIV)技术在砂土中开展了一系列单桩水平加载模型试验，获得了桩侧土体位移、应变分布发展规律，并讨论了柔性桩和刚性桩的水平桩-土相互作用模式，及局部冲刷对水平桩-土相互作用的影响。结果表明：(1)水平荷载作用下桩侧土体的位移和剪应变均是沿着水平和深度方向逐渐发展变化，因此现有桩基水平受荷分析的应变楔模型中整个应变楔内土体应变均匀发展的假定需要修正；(2)桩身水平位移第一零点以上的桩前土体被动受压区和桩后土体主动施压区是主要的桩-土相互作用区，但对于刚性短桩第一零点以下的桩-土相互作用不可忽略；(3)桩侧冲刷坑底部以上冲刷土层对降低桩-土变形仍可起到一定的作用。     

双层土体结构对超长桩承载性状的影响

利用三维有限元方法,研究了双层地基土中超长桩的承载性状.利用线弹性模型模拟桩身混凝土的应力应变关系.邓肯-张非线性弹性模型模拟地基土,河海大学薄单元模型模拟桩.土间的非连续变形.计算结果表明,对上硬下软地基土结构,当硬土层厚度不大于桩身人土深度时,随硬土层厚度的增大,桩顶极限荷载、桩侧极限阻力均呈非线性增大;对上软下硬地基土结构,当软土层厚度不大于桩身入土深度时,随软土层厚度的增大,桩顶极限荷载、桩侧极限阻力均呈非线性减小;桩身轴力和桩侧阻力沿深度的分布随地基土结构而异.桩侧摩阻力在硬、软土层分界处有急剧变化现象;超长桩的失稳由桩侧土体的破坏引起.     

桩基堤防变位的数值仿真

土与桩、防洪墙作用以及土体本身的变形过程是十分复杂的非线性作朋过程。桩基堤防挡水变位时．防洪墙受到的土压力、桩基水平力、底板与桩的约束以及它们所占权重均为动态变化,传统计算方法难以准确描述。为了明晰桩基堤防变位机理,确定堤防变位,基于工程实例,结合计算机和图形技术,利用非线性有限元法。分别建立典型软土地基段堤防、桩和基础的三维整体模型,仿真洪水对堤防的作用过程,反映位移的空间分布．分析堤防挡水时系统的工作状态和变位机理,为堤防设计和补强提供参考和依据。     

基于土拱效应的桩网结构路基稳定性可靠度分析

基于路基土拱效应的应力集中现象,并考虑荷载及土体参数的变异性,建立了桩网结构路基稳定性的可靠度计算模型,给出了可靠度分析的计算方法及流程。以某一典型高速公路桩网结构路基进行稳定性分析为例,分别利用安全系数法和可靠度方法设计了该桩网结构路基加固桩长度,并基于荷载及土体参数变异性,对可靠度指标进行了敏感性分析,结果表明:荷载及土体参数的变异性对桩网结构路基的稳定性影响显著,利用可靠度方法来计算桩网结构路基加固桩长度的设计更为安全和合理;需要特别注意第二层土的极限侧阻力及路基面附加荷载变异性的影响,而路基填料内摩擦角及加固桩极限端阻力可当作常量来处理。     

MJS工法桩在滨海地区软基加固工程中的应用

为探究MJS(Metro Jet System)工法桩大面积施工对周边环境的影响及其安全性,基于福建省滨海地区首例MJS工法桩加固涉铁软基工程实例,通过试桩试验探讨施工工艺并全面分析桩施工对周边环境影响规律。结果表明：单桩施工对土体扰动微小,而多桩施工产生的累积效应不可忽略;土体深层水平位移沿土体深度总体呈“上大下小”趋势,根据桩侧不同距离土体的深度影响范围,结合工程实际将桩周边土体划分为主影响区、中影响区和微影响区;土体孔压变化率沿深度方向总体呈先增大后减小现象,深处结构性扰动较小的软土对喷浆压力较敏感;MJS试桩施工中,临近高铁桥墩台的变形基本呈无规律振荡状态,试桩施工结束后随软土结构重组,墩台变形趋于稳定,且绝对值及差异沉降均远小于规定值,不会危及墩台结构稳定性及高铁运营安全。     

基于能量法的软土地基中基桩负摩阻力计算方法

摘要：为了有效计算与分析软土地基中基桩的受力与位移情况，采用土体弹塑性三折线模型计算桩侧土体的摩阻力与桩土相对位移；考虑桩侧土体发生沉降时桩-土保持能量平衡，导出产生负摩阻力时基桩的能量平衡方程，进而给出不同位移条件下桩身轴力与位移的计算式；最后通过对某工程实例进行数值计算表明：计算结果与实测数据基本一致，使用三折线模型的能量平衡计算式能够用于研究分析基桩在各级均布荷载作用下的受力特性，为桩基工程设计提供相应的参考。