排桩屏障隔振试验分析

基于实体桩现场测试试验的基础上,研究了饱和土地基中非连续屏障对振动的隔离,分析了饱和土体渗透性对非连续屏障隔振效果的影响。研究表明在一定条件下,实芯桩的桩径对隔振有一定影响,通过动态分析测试系统对测点三个方向检测,可得振动对于场地在三个方向上的影响是不一样的。     

排桩隔振的理论与应用

本文首次提出了地面连续和非连续屏障隔振的概念。指出非连续排桩屏障的散射效应决定隔振效果；而屏障的衍射效应决定其影响范围；同时对柔性屏障应避免其与人射波的“吻合效应”。通过理论与试验分析．证明圆形截面排极有较好的隔振效果。在工程上，突破了Woods等提出的桩径必须大于被屏蔽的波长的1／6结论（对于主要的地面波，桩径约需3～5m，这意味着在工程中无法实现），其屏蔽效果的主要影响因素是地基土的波长、屏障的深度和长度等。根据波的衍射理论和实测研究，在近场（主动隔振）屏障和远扬（被动隔振）屏障的设计深度方面，得出了与已有理论不同的结论。对屏障的面积率与波依的关系亦提出了定量计算公式，并应用于地面隔振工程设计。     

三维层状地基排桩远场被动隔振分析

 屏障隔振是治理振动污染一种极为有效的手段,被广泛应用到工程实际中,但目前关于屏障隔振的研究主要基于弹性均质半空间条件,而对更符合实际的层状地基屏障隔振问题则鲜有报道,尤其是层状地基中复杂的三维非连续屏障隔振问题。将三维直角坐标下的二次形函数薄层法基本解答代入弹性动力边界积分方程,得到薄层法半解析边界元法,分析不同桩长和不同桩土剪切模量比对排桩隔振效果的影响。结果表明：(1) 上软下硬层状地基中的排桩被动隔振,排桩的有效深度为2.5左右,远大于排桩在均质地基中的有效深度1.0;(2) 对于上硬下软层状地基,排桩的有效深度为2.0左右,小于上软下硬地基中排桩的有效深度;(3) 当桩与表层土剪切模量比5≤G*≤30时,随G*的增加,排桩隔振效果增加明显。     

多排桩屏障远场被动隔振分析

视桩为弹性半空间中的异质体，以瑞利波散射的积分方程为基础，首次对多排桩屏障的远场被动隔振效果进行了三维分析。详细讨论了影响隔振效果的几个主要参数，指出非连续排桩屏障隔振起到的是整体屏蔽作用。研究表明，影响多排桩屏障体系隔振效果的厚度主要取决于桩的排数，与桩的截面尺寸关系不大；密布小截面多排桩隔振效果与空沟和填充沟相当；桩的排距对隔振效果影响小；每一排桩的桩间净距是影响隔振效果的重要参量，为了获得满意的隔振效果，应控制相邻桩的桩间距足够小。最后，通过工程实例验证了多排桩的隔振效果。     

多排现浇薄壁管桩(PCC桩)屏障隔振性能研究

首次提出将多排现浇薄壁管桩用于屏障隔振。现浇薄壁管桩(简称PCC桩)是一种新型的地基处理技术,目前对于其作为非连续屏障隔振的研究还是空白。本文采用三维有限元方法,研究了屏障排数对PCC隔振性能的影响。结果显示,多排PCC桩作为整体隔振屏障系统是有效的。随着桩排数的增加,屏蔽区的振幅会显著减小,但对屏蔽区的面积影响不大。此外排数的增加,屏蔽区外会出现一个振幅放大区域;排数越多,放大区的范围越大。取三排桩屏障时,整体隔振效果较好。和同直径的实心桩相比,PCC桩能达到相同的隔振效果,并且很经济。     

道路与铁道工程中引发场地振动的排桩减隔振分析

为解决道路与铁道工程中引发场地振动污染问题,提升排桩减隔振效果,利用有限元软件ABAQUS,依据道路工程、铁道工程与减隔振排桩的具体信息,建立了包含道路工程、铁道工程与减隔振排桩的三维分析模型,分析了不同排桩参数对其减隔振效果的影响,以获取道路与铁道工程中引发场地振动的最佳排桩布置方案,缓解振动污染问题。结果表明,适当缩短排桩间距,可提升排桩的减隔振效果,最佳排桩间距为0.6m;适当增加排桩桩长,可提升排桩的减隔振效果,最佳桩长为12m;适当增加排桩排数,可提升排桩的减隔振效果,最佳排桩排数为3排。     

铁路振动作用下双排桩屏障隔振性能试验研究

为研究铁路应用双排桩屏障的隔振性能,基于铁路振动产生的弹性波传播特性,通过场地试验测得激振频率10 Hz下地表振动加速度幅值,以双排隔振桩屏障中归一化桩间距、归一化排间距、排桩数量以及排桩布置形式为变化参数,研究改变双排桩几何参数对其隔振效果的影响。试验结果表明:随桩间距的增大,排桩屏障的隔振效果逐渐减弱。当归一化桩间距不小于3.0时,排桩屏障逐渐失去其整体隔振作用;当归一化排间距为3.0时,排桩屏障可以获得较优的隔振效果,其有效隔振面积百分比在19.52%～68.89%;随着排桩数量的增加屏障有效隔振面积随之增大,排桩数量由8增至10时,有效隔振面积百分比增大0.87%～4.74%,可以使更大区域范围达到隔振要求;当屏障整体桩数相同时,采取菱形布置形式的隔振屏障比矩形的隔振效果好,菱形布置较矩形布置有效隔振面积百分比增加1.20%～5.01%。     

基于Floquet变换方法的单排桩隔振数值模型

基于Floquet变换方法,建立了周期性排桩隔振问题的数值计算模型。首先利用Muki的虚拟桩方法,将桩土体系分解为拓展半空间弹性土和一系列虚拟桩。利用半空间土体的基本解,自由波场解及桩土协调条件,建立了排桩的第二类Fredholm积分方程。根据Floquet变换方法,得出了排桩在波数域内的积分方程。求解该积分方程即得排桩在波数域内的解,对波数域内的解进行Floquet逆变换,即得排桩在空间域内的解。数值结果表明,Flo-quet变换方法的结果与直接叠加法的结果完全吻合。利用所建立的数值模型,文中对桩长、桩土弹性模量比、桩间距对排桩隔振效果的影响进行了分析。     

不同荷载速度下弹性土体中排桩的隔振效果分析

利用Muki和Sternberg的虚拟桩法,分析了不同荷载速度下弹性土体地基中排桩对移动荷载引起振动的被动隔振效果。首先由积分变换推导弹性土体表面受移动荷载的自由波场解、内部受圆形均布简谐荷载作用下的基本解,再根据基本解与桩土变形协调条件,建立了频域内土—桩的第二类Fredholm积分方程。最后通过求解积分方程与相应的积分逆变换得到时间域内评价隔振效果的振幅比。通过与已知文献结果比较,验证本文方法的正确性。数值结果表明:荷载速度对排桩的隔振效果有一定影响:当移动荷载小于土体的剪切波速时,随荷载速度增加排桩的隔振效果会降低,然而当荷载速度大于土体的剪切波速后,部分区域的隔振效果较好。     

土钉与排桩组合支护应用研究

软土地基3层地下室的深基坑工程,通常采用多层内支撑排桩支护结构,本文采用一层支撑排桩与土钉的组合支护,并取得成功。通过变形、应力、土压力等测试,分析了这种组合支护型式的变化规律,探讨了组合支护的设计计算方法。     

振冲碎石桩施工技术研究

从实际的某个项目出发，提出了在地基处理中选中振冲碎石桩的方案，并给出了振冲碎石桩体设计的方法，探讨了设计中存在的问题和解决方式，并给出了它的施工方案。     

夯实水泥土桩桩身完整性检测分析

采用低应变反射波法,对某工程所采用掺砂灰土桩的桩身完整性进行了检测分析,结果表明:其波形特征、波速变化、波幅衰减特性与桩身完整性相关,桩身材质均匀,密实度好的桩,波速高,反射波幅与入射波幅比高,反之亦小。     

新型组合桩试验研究

从试验工程概况和组合桩设计等方面介绍了试验概况,通过对组合桩进行静载荷试验、桩体材料物理力学试验、化学分析及物相鉴定,得到一些有益的结论,可为这种新桩型的应用提供参考。     

振动沉管碎石桩地基加固工程

通过详细分析某工程的地质情况，提出了用振动沉管碎石桩处理该区液化地基的方法，对处理后的结果通过标准贯入试验技术进行了分析，证明该法能很好地解决该区液化地基问题。     

中南剧场隔振措施分析

中南剧场作为第八届中国艺术节演出场地之一,对剧场声环境有较高的要求。环评报告指出:轨道交通引起的剧场内的结构噪声不满足噪声评价曲线NR-25小于30 dB(A)的规定。使用线性回归分析方法,得到了拟建场地环境振动的振级衰减回归曲线,使用Ansys有限元软件对拟建场地的环境振动进行了三维有限元数值模拟,利用桥墩处的振动数据作为输入载荷,模拟结果的振动衰减规律与实测结果相同,证明模型是可靠的。根据工程实际情况,分别建立了三种减振隔振措施的有限元模型。数值计算结果表明,连续墙加减振材料的隔振效果较好。     

软基处治中振动沉管碎石桩施工技术

结合具体的工程概况，针对特殊软土地基，介绍了软基处治中振动沉管碎石桩的地基处理技术，从挤密、振密及减震等多方面来改善地基条件，采用人工地基来满足工程要求，达到了较好效果。     

基于离心模型试验的高强度桩复合地基桩帽效应分析

桩帽的设置及其覆盖率的变化对高强度桩复合地基的工程特性影响巨大,对桩帽尺寸的合理设计是实现高强度桩–桩间土–加筋垫层协调承载和变形控制的技术关键。结合某铁路新建双线段(v≥200 km/h)现场软基处理工点的具体情况,进行了4组设置桩帽的高强度桩复合地基离心模型试验,测试了地基变形、桩身应变、桩帽顶面及桩间土压力、垫层拉筋受力等数据。试验数据表明:①在桩顶设置桩帽能有效发挥高强度桩的承载能力,调整桩和桩间土的荷载分配,提高地基的稳定性;②在桩间距不变的条件下,地基变形、垫层拉筋受力、桩帽顶面及桩间土压力等随桩帽覆盖率的提高而减小,桩土应力比则增加;③垫层拉筋受力沿路基横截面基本呈M型对称分布,峰值出现在左右路肩附近位置,与地基的剪切破坏位置有较好的一致性。