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.     

遮帘式支挡结构的应用及数值分析

遮帘式支挡结构是由板桩、遮帘桩及拉杆组成,适用于山区道路、大型水利工程、城市深基坑开挖等.采用数值计算方法分析了遮帘式支挡结构与常规支挡结构的差别,遮帘桩与板桩墙间距对遮帘效果的影响及其荷载传递机理.     

基于土拱效应的遮帘桩合理桩间距分析

遮帘桩的合理桩间距分析是遮帘式板桩码头设计中需要重点关心的问题之一。基于平行墙理论及最不利荷载情况下的朗肯主动土压力理论,推导出遮帘桩后水平土拱拱前自由区及拱后稳定区土压力表达式,并在此基础上,根据拱脚水平静力平衡条件及三角形受压区强度条件得到了遮帘桩合理桩间距的计算式。结果表明:与已有土拱稳定分析方法相比,由于考虑了拱前自由区土压力的支撑作用,形成稳定土拱所需宽度有所增大,遮帘桩的合理桩间距因此也可以有所放大,并根据一算例进行了验证。     

遮帘式板桩码头变形机制有限元分析

遮帘桩作为新型的支护结构作用在板桩码头结构上,造成常规板桩码头结构发生变形,现有的理论计算方法还不能完全反映其变形机制。借助ABAQUS通用有限元软件,结合工程实例,进行了二维及三维数值计算,计算结果表明:①对比数值计算结果与原型观测试验,模拟的结构变形与原型观测结果相仿,前墙上水平位移沿深度方向呈抛物线变化,而遮帘桩、锚碇墙上水平位移沿深度方向大致呈线性分布,竖向沉降与原型观测结果相似;②比较三维模型中间桩、边桩断面和原型观测上水平位移,前墙受遮帘桩影响,存在明显的遮帘效应。     

土体及遮帘桩对板桩码头影响的数值模拟分析

利用有限差分分析软件对板桩码头进行数值模拟,分析板桩码头中土体参数及遮帘桩对板桩码头板桩前墙的影响。对板桩码头土体参数改变时板桩前墙的受力情况进行模拟。模拟结果表明:土体内摩擦角对前墙最大负弯矩的影响最大,弹性模量次之,粘聚力最小;对于前墙最大正弯矩,弹性模量的影响程度最大,内摩擦角次之,粘聚力对最大正弯矩的影响呈现起伏不定。针对遮帘桩安放位置对码头的影响情况,模拟遮帘桩距离前墙1~10m时板桩墙最大正、负弯矩的变化情况。模拟结果显示:当遮帘桩距离前墙2~5 m时,板桩墙的弯矩值处在一个较低的范围。     

单锚板桩结构码头离心模型试验研究

近年来板桩结构码头在国内得到广泛应用,为完善板桩结构码头的设计计算理论,本文采用土工离心模型试验模拟了2种前墙形式,即钢筋混凝土地连板桩前墙和钢板桩前墙,前墙挡土高度分别达18 m和21 m.试验量测了前墙、锚碇地连墙的弯矩,前墙海陆两侧和锚碇地连墙海侧的土压力,同时还量测了拉杆力及前墙、锚碇地连墙顶端的水平位移.试验结果表明,单锚板桩结构码头的性状与码头结构的变形密切相关,前墙挡土高度一定时,码头整体性状和各构件的内力均受前墙刚度的制约.     

遮帘式地连墙板桩结构遮帘效应研究

结合首个10万吨级新型遮帘式地连墙板桩码头,开展了土压力现场试验,测试了深水板桩结构静止土压力系数,以及前板桩墙两侧土压力变化规律。首次在工程实践中验证了遮帘桩的"遮帘效应",揭示了遮帘式地连墙板桩码头的工作机理,为新型结构的计算和工程设计提供了理论依据。     

排桩与土钉墙联合支护基坑变形数值模拟

运用有限元分析软件 PLAXIS,对采取桩锚与土钉墙联合支护的银川市天玺国际中心项目深基坑变形进行了数值模拟计算。计算模型采用15结点三角形单元模拟土体,土体按照实际情况分为7层,用注浆体模拟混凝土面层,用板单元模拟排桩,用点对点锚杆和土工格栅的组合来模拟土钉。计算结果表明:排桩与土钉墙联合支护结构中,在2种支护形式交接处变形量较大,说明基坑支护材料的刚度对基坑变形影响显著;随着基坑的开挖,边坡的变形量逐渐增大,且坡顶最终变形量大于坡底。将模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,得出了类似深基坑变形的一般性规律及以控制变形为目的的改进支护加固方案。     

复合桩墙支护结构工作性状数值模拟研究

以郑州某基坑为例,运用ANSYS有限元分析软件,对深基坑复合桩墙支护结构的工作性状进行了三维有限元数值模拟,结果表明:水泥土搅拌桩墙的水平位移与基坑开挖深度有关,坑深较小时顶部位移最大,开挖超过某一深度后其位移曲线线型变为上部前凸或中间鼓肚;水泥土搅拌桩墙背主动土压力介于静止土压力和朗肯极限主动土压力之间;水泥土搅拌桩墙开挖面以上部分坑内侧受拉,开挖面以下部分坑外侧受拉.     

天津市海河堤岸工程中预制板桩墙设计

预制板桩墙是一种主要承受水平荷载作用的竖向受弯构件,有锚板桩墙顶部设置导梁与锚碇设施相连,下端伸入稳定的土层中,而形成可靠的支挡结构,将所承受的墙后荷载、墙前荷载维持平衡,得以维护整个结构的安全与稳定。阐述了将预制板桩墙作为堤岸挡土结构,既可避免水下混凝土浇筑结构断面难以保证的问题,又能保证结构构件的强度,从而保证整体结构的安全,达到了预期的效果,为今后类似工程中应用预制板桩墙挡土结构提供有益的借鉴作用。     

某水闸左岸挡土墙开裂原因分析及处理措施

根据现场调查和位移监测资料，分析了导致水闸挡土墙开裂的可能原因，并通过极限平衡法计算分析得出挡土墙开裂的最可能原因为挡土墙外侧存在较高边坡，汇水面积较大，当遇强降水或连续降水时，从上部边坡下渗的地下水会导致墙后水位增高，水土压力增大，从而导致挡土墙发生滑移或错动。针对挡土墙现状，对常用的挡土墙加固方案进行比选，提出了采用旋喷桩+微型钢管桩+锚杆的方案进行加固处理，为类似工程提供参考。     

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.     

某桩基承台挡墙系统安全性有限元分析与研究

建立大堤和桩基承台挡墙系统的有限元模型,并对其进行线弹性和非线性有限元的应力变形分析,以及桩基承台挡墙系统的稳定性进行分析。结果表明:桩基挡墙系统满足强度要求,但桩顶1.0cm的位移控制要求不能满足;根据结构达到极限平衡状态时的抗剪强度改变倍数确定系统稳定安全度在1.6-1.7之间,表明该工程桩基承台挡墙系统不会发生失稳破坏。研究结果对类似工程有借鉴意义。     

基于离心试验的衡重式桩板挡墙受力特性研究

衡重式桩板挡墙是由桩板挡墙与衡重式挡墙发展而来的一种新型支挡结构,鉴于该结构的复杂性,受力特性尚不明确,为此设计了比例尺为1∶50的挡墙离心模型试验,分析了衡重式桩板挡墙的土压力分布模式、桩身受力特性。结果表明:(1)填料为全砂时上墙主动土压力按公式γhk_aξ计算,建议正常使用状态下桩前抗力上部采用C法、下部采用m法计算。(2)填料上层为砂土、下层为粉土或饱和粉土时,挡墙主动土压力已不适合采用朗肯土压力理论计算,桩前抗力分布模式与模型试验一致,随深度呈抛物线分布,不适于采用m法或C法及朗肯被动土压力理论计算。(3)挡墙桩身弯矩在桩顶下某处出现反弯点,反弯点以上桩身左侧受拉,反弯点以下桩身右侧受拉,随着离心加速度的增加反弯点逐渐下移。     

蚌埠市治淮路排涝站搅拌桩基设计施工

蚌埠市治淮路排涝站地处淮河一级阶地前缘，紧连淮河南岸大堤，场区地形较平坦，第四系沉积物厚达数十米，下伏基岩为太古界变质岩．搅拌极选用425号普通硅酸盐水泥为固化剂，直径为0．5m，桩长8．0m，截面积0．196m~2，周长1．57m，桩侧平均摩阻力取10．0kPa，设计桩数共244根，按三角形布置，在整个底板范围内均匀布桩．     

人工挖孔灌注桩在红山水库除险加固中的应用

人工挖孔灌注桩是一种传统成桩工艺,具有造价低、施工设备简单、成桩直径大、成桩质量容易保证等特点,在房屋建筑工程中应用较多,而在水利工程中应用较少。红山水库溢洪道泄槽基础处理采用了该方法,获得了成功。     

水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计常见问题分析

通过《水工挡土墙设计规范》和《建筑地基处理技术规范》有关条文规定的对比,对水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计常见的几个问题进行了剖析,指出了设计人员易犯的几个错误,为今后水工挡土墙采用水泥搅拌桩复合地基设计提供参考。     

单排及双排灌注桩挡墙型式的设计与应用

主要介绍运用了单排及双排灌注桩临时性围护与永久性挡墙两种结构合二为一，对结构的计算模式、作用机理进行了分析，并通过工程实例说明了此种挡墙结构在设计与实际工程中的应用。     

基于 PLAXIS 2D 的波浪桩护岸设计研究 ——以界南河颍河至泉河段治理项目（一期）为例

以界南河颍河至泉河段治理项目（一期）工程为例,利用 PLAXIS 有限元软件在不同规格的波浪桩挡土高度和施工工法等设计和施工组合条件下进行了数值模拟计算,分析总结波浪桩桩顶位移、岸后地面沉降的变化规律。选用打入式沉桩法时波浪桩悬臂段挡土高度宜控制在 2.0～3.0 m 范围,相关成果可为类似工程提供设计参考。     

桩基托梁挡土墙结构的计算模式分析

桩基托梁挡土墙结构为复合结构,挡土墙和桩基托梁是一个整体,不能孤立考虑。根据桩基托梁挡土墙支挡结构的受力特点,提出抗滑型和承载型两种桩基托梁挡土墙计算模式,结合工程实例进行了数值模拟计算。数值计算结果与假设的计算模式吻合,说明假设的计算模式是合理的。