桩承式加筋路堤三角形布桩下桩土应力分析

针对桩承式加筋路堤中三角形布桩场地,将方形桩帽等效为六边形进行分析计算。假设土拱是由3根等距离桩内接形成的半球环,边界条件与Hewleet的假定有所不同,以此为出发点进行土拱效应的分析推导;假设拉膜区域同样由3根等距离桩内接形成,在上覆填土的重力作用下,加筋垫层产生的弯沉沿径向呈抛物线状,每个桩帽连接桩周的6个拉膜区域,并以此分析桩帽承担的加筋材料的拉力。最后,将土拱效应和拉膜效应的作用统一考虑,提出桩体荷载分担比的计算方法,与一工程实例进行对比验证本文提出方法的正确性,并对相关参数进行分析。研究结果表明:在同等条件下,路堤桩体荷载分担比随路堤填料的朗肯被动土压力系数Kp和桩帽宽度与桩间距之比δ的增大而增大,考虑"土拱效应"和"拉膜效应"共同作用下的桩土应力的差异显著大于仅考虑"土拱效应"的桩土应力差异。

三角形布桩下桩承式加筋路堤荷载传递效率研究

在同心圆土拱模型的基础上,引入等效桩帽的概念,对正三角形布桩下的桩承式加筋路堤的荷载传递效率进行研究。假设土拱是由三桩之间形成的同心半球土拱以及相邻桩间形成的同心半圆土拱组成,并考虑3D同心球土拱与2D同心圆土拱的荷载传递,以此对土拱效应进行分析。在上覆填土作用下,加筋体的弯沉假设呈抛物线状,并将每个桩帽分成6个拉膜区域,以此分析加筋体所传递的荷载。最后将土拱效应和拉膜效应共同考虑,引入待定系数α满足整体竖向应力平衡,推导三角形布桩下的桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法,并与已有文献数据对比分析验证所提出方法的有效性。研究结果表明:所提出方法的计算结果与实际工程数据相接近,可为工程实践提供理论参考。

筒桩桩承式加筋路堤工作机理分析

用大直径现浇薄壁筒桩代替预制桩形成筒桩桩承式加筋路堤在工程应用中是一种新的尝试,是近年来发展的一种新的路堤加固形式。结合一具体工程实例,通过对比分析带盖板的筒桩桩承式加筋路堤和无盖板的筒桩桩网复合地基的三维有限元模型,重点阐述了桩盖板及三角形布桩形式对路基沉降、桩土最大不均匀沉降、填土土拱效应以及土工格栅的拉膜效应等的影响。计算结果表明:桩盖板能为路堤填土形成压实壳体提供趾脚,因此能够更大程度地发挥填土的土拱效应,更有效地控制路基沉降、侧向变形及最大不均匀沉降;同时由于桩盖板的存在,一般使土工格栅的强度发挥较小,据此在设计中应优先考虑采用低应力条件下就能较高程度发挥其抗拉强度的格栅。另一方面,由于筒桩采用几何非对称的三角形布桩形式,致使桩间土内的土拱效应系数曲线沿路堤横断面呈波浪状,同时导致土工格栅在桩盖板两侧受力不均匀。分析结果揭示了筒桩桩承式加筋路堤的工作机理,为工程应用提供了理论基础。

短桩桩网复合地基荷载分担特征监测试验

依托柳(州)南(宁)客运专线工程试验段,开展现场全尺寸监测试验,监测了短桩桩网复合地基在填筑期和放置期的地表桩土沉降和桩土应力变化。结果表明:在路基填筑过程中,桩顶和桩间沉降的地基表面沉降横向分布逐渐从“W”型趋向“^”型,最终分布比例趋于一致;桩土承担荷载比例逐渐降低,格栅承担荷载比例逐渐增大,路肩格栅增大比例大于中心处;桩土合力在横向上按“W”型分布,桩土应力比和桩土合力呈正比例关系,桩土合力增大,桩土应力比增长速率减缓。