插板桩护岸桩顶位移过大原因探讨

插板桩护岸桩顶位移远超规范规定限值,整体倾向河中心,观感不佳,且插板桩有失稳风险。通过探讨插板桩护岸桩顶位移过大的具体原因,总结了相关经验教训,为同一类型其他河道整治护岸工程提供参考与借鉴。

基坑开挖下倾斜长短组合桩受力及土体位移数值模拟

利用软件Midas GTS NX建立基坑支护模型,模拟分析基坑开挖过程中不同倾斜长短组合桩支护下,基坑土体位移及桩身水平位移与弯矩变化的规律;探讨组合桩桩长分配与长桩倾角对支护效果的影响。结果表明:基坑开挖过程中,随着开挖深度的增加,一定程度地增加长桩倾角能够有效减小土体变形和桩身水平位移,开挖面以下桩身最大弯矩也随长桩倾角的增加而减小;在总桩长一定时,最佳桩长分配受长桩倾角影响存在临界值,在长桩倾角临界值以下最佳桩长分配受倾角变化影响,在长桩倾角临界值以上长桩越长支护效果越好。在同一开挖深度下,桩身水平位移与长桩倾角有关,长桩倾角在开挖面以上相对于开挖面以下对桩身位移影响更大;开挖面以下,部分桩身最大弯矩与桩长成正比。

层状异性流变地层桩基长时位移的理论预测

针对层状异性流变地层中桩基长时沉降位移预测计算难题,基于荷载传递模式、Poyting-Thomson模型和土体一维虚拟结构等效模型,建立了该类地层中桩基承载模式判别以及桩基服役全过程长时沉降位移的理论预测方法。研究了稳定蠕变地层桩基承载模式演变及其沉降位移时效特性。结果表明:摩擦承载状态下桩基沉降呈现瞬态弹性;土体的层状异性特型导致桩体压缩变形具有明显的台阶突变;摩擦+桩端共同承载时,桩基总体位移等于桩体形变位移和桩端沉降位移的叠加,具有显著时效特性并随时间逐步趋于稳定。

水平荷载下溶洞对桩顶位移影响的数值模拟研究

岩溶塌陷问题是制约岩溶地区工程建设与威胁工程安全的重要因素。本文以四川某电力工程为背景,对岩溶区的影响因素进行判别,利用ANSYS有限元软件对影响因素的变化进行模拟,主要有溶洞是否存在、大小、埋深、水平距离、填充物这五个因素,对各因素变化对桩基的承载力影响进行分析总结,研究结果显示:(1)溶洞存在会桩基的破坏速度;(2)溶洞埋深的越大,其上部桩周土体的完整性保持的越好,桩体更不易产生位移;(3)溶洞的填充物对土体的改良效果影响较小,选择充填物时不必一味追求充填物的优越性状;(4)当溶洞埋深大于11 m,或溶洞距离桩体的水平距离大于6 m时,其对桩基性状影响可忽略不计。研究对类似地区的桩基施工及设计均具有一定的参考与借鉴价值。

层状异性蠕变地层桩基沉降位移的理论解

考虑软土地层层状异性及流变特性,采用虚拟柱状结构等效流变模型,建立了桩基不同荷载条件和承载模式下沉降位移的理论解。研究了不同荷载等级条件下桩基沉降位移的空间分布特征及其时效特性。结果显示,软土地层中桩基承载模式随荷载增大呈动态演化。当桩基处于摩擦承载模式时,桩基沉降位移为桩体压缩瞬态弹性变形;当桩侧阻抗无法平衡桩顶荷载时,桩基承载模式转化为摩擦与桩端共同承载模式,桩基总位移为桩体变形和桩底土体沉降位移的叠加。同时,对于桩端承载状态,由于土体的流变特性,桩基总位移呈现显著的时效特性。随荷载增大,桩端位移的时效性更趋显著。

盾构隧道近距离侧穿立交桥桩基的变形影响分析

[目的]盾构掘进会引起附近桥梁基础发生位移变形,降低桥梁基础承载能力,为此结合某工程实例对盾构隧道近距离侧穿桥梁桩基的变形影响进行研究。[方法]依托合肥地铁5号线盾构侧穿立交桥桩基工程,建立三维数值模型,分析盾构施工引起的桩基横向水平位移、纵向水平位移以及桩基沉降规律。[结果及结论]研究结果表明,桩底横向水平位移呈现“离开—靠近—离开”隧道的动态变化,桩身横向水平位移近似“C”形扰曲曲线,位移沿桩深呈先增大后减小的变化趋势,极值位于桩深9~10 m处。桩底纵向(平行隧道轴向)水平位移表现为“双峰”形曲线,盾构通过桩基后,桩身发生与掘进方向相反的纵向位移,在盾构通过桩基12 m后桩身纵向水平位移出现回弹变化,表明盾构掘进对桩基的纵向变形影响一定程度上是可逆的。桩基沉降变化呈陡峭趋势,同侧桩基距离隧道越近沉降越大,且远侧隧道开挖会引起桩端二次沉降,最大沉降值发生在4号桩基桩底处,沉降值为4.94 mm。

双圆盾构隧道开挖引起邻近桩土位移试验研究

双圆盾构隧道具有比单圆盾构隧道复杂得多的断面形式,由此引起的邻近土体和桩的位移特征比较复杂。采用自主设计研发的双圆盾构隧道透明土试验装置,通过分析隧道上方水平与竖直地层位移特征、隧道周围土体位移云图、桩及桩周土体位移规律,系统探究不同埋深的双圆盾构隧道掘进引起的邻近桩-土位移响应。结果表明:随着双圆盾构隧道埋深增加,最大地表横向位移先增大后减小,最大地表沉降逐渐降低,隧道顶部沉降逐渐增加,沉降曲线形状由地表到隧道顶部呈“U-V-W”形的逐渐过渡;地表横向位移和隧道纵断面上方沉降分别在盾尾经过监测面(桩轴线位置)0.7D和0.6D(D为隧道开挖直径)后达到峰值并趋于稳定;随着覆土深度的增加,竖向地层的横向位移先减小后增大再减小,横向位移峰值位于隧道中心同一水平处,而土体沉降呈先慢后快地减小变化;邻近桩基对桩侧土体位移具有限制作用,桩基整体发生下沉和偏转;埋深为1.5D时的桩-土位移明显大于埋深为1.0D和2.0D时的桩-土位移。

基于应变楔理论的水平受荷桩横向变形计算

介绍了应变楔理论计算水平受荷桩的基本原理及方法流程,改进和简化传统应变楔理论在水平受荷桩桩顶位移的计算方法,通过实例验证该方法与实测值较为接近,具有实践意义;同时比较了不同桩径条件下,m法和应变楔理论的计算结果,当桩径超过2 m时,m法计算结果误差较大。

双层地基中高导热能量桩热力学特性研究

通过室内模型试验,针对不同循环次数与桩顶荷载作用下高导热能量桩热力学特性进行研究。结果表明:桩身与土体温度随着循环次数增加存在累积行为,距离桩中轴线越远,土体温度越低,变化越小;桩身附加温度应力沿深度方向先减小后增大,最大附加温度应力位于-257 mm处,附加温度应力随着桩顶荷载和循环次数增加而增大;随着桩顶荷载增大,循环后桩顶沉降增大,桩顶沉降随着循环次数增加存在累积行为,在能量桩设计时予以充分考虑。

基桩检测方案及实施分析

文章介绍了一重点工程基桩检测方案及实施过程。由于建筑物建成后对于沉降量和沉降速率要求很高,相关检测技术人员秉承严谨和科学的态度,对人工挖孔桩检测方案进行了认真讨论研究和有针对性的周密设计,并严格组织实施,确保了工程质量,取得了预期效果,为该工程获得鲁班奖奠定了基础。

层状地基中海洋大直径管桩水平动力响应分析

考虑桩−海水−层状土相互作用,研究了水平动荷载作用下层状地基中海洋大直径管桩的动力响应特性。将海水视为无黏性可压缩流体介质建立桩周、桩芯海水的运动方程,通过分离变量法并结合海水的边界条件求得桩周、桩芯海水作用在管桩上的动水压力。将海床土体视为黏弹性介质并考虑其成层非均质性,利用微分变化并结合土体振动边界条件解得桩周、桩芯土体作用在管桩上的水平抗力。进而根据各桩段上水平力的平衡建立管桩控制方程,利用传递矩阵法并结合桩身的连续条件以及桩顶、桩底的边界条件,得到层状海床土中海洋大直径管桩的水平动力响应解析解,给出了桩顶位移解析表达式。将所得解与有限元模拟结果以及退化解与已有文献解进行对比,验证了本研究计算方法的合理性。并基于所得解分析了管桩−海水−层状土系统水平动力响应对动水压力、水深、土体模量、土层厚度等关键参数的敏感性。

基于BP神经网络的桥梁桩基水平位移预测

基坑开挖会引起周围土体位移,导致桩身层产生附加弯矩、侧向位移等,从而影响邻近桩基正常工作。为更好地预测桩基位移并加以控制,以某桥梁基坑工程为例,建立BP人工神经网络预测模型,结合三维数值模拟及实际监测数据,对桩基水平位移进行预测对比。结果表明:基坑开挖对邻近桩基的影响随两者距离增大而缓慢减弱;开挖过程中桥梁产生的竖向位移始终大于其他方向位移;针对基坑工程中普遍存在的非线性复杂问题,通过输入一定组数影响变形的相关因素,进行反复迭代训练,能提高模型预测精度,减小预测误差,可为桩基位移的预测提供一定参考。

大面积堆载对临近桩基力学性能的影响

码头堆场的地基通常较为软弱,当在堆场附近有重要的建(构)筑物时,为保证建筑物结构安全,须评估大面积堆载对临近基桩力学性能的影响,包含基桩位移和桩身内力,但现行规范对此未作规定。本文利用经典Boussinesq应力位移解为基础,推导出计算任意荷载作用下土体位移和应力的方法,自编相应的计算程序,并利用土体的位移和应力间接计算桩身的变形和内力。以某煤棚项目为例,采用上述方法计算煤堆荷载作用下桩顶位移和桩身内力,结果表明基桩的最大侧移满足规范要求,桩身轴力和弯矩较大,桩身强度验算需考虑上述荷载产生的桩身内力。采用本计算方法可以方便计算任何荷载下基桩的位移和内力,计算较准确,可为类似的项目提供参考。

桩基施工对桩周土体位移变化规律影响研究

主要介绍新建桩基施工的场地概况和工艺,并通过在施工现场设置监测设备,监测桩基施工引起的桩周土体位移。对于位于南昌县富山乡的新建昌景黄铁路向莆联络线340号墩,设计了一套监测方案,其中靠近既有线的位置安排了非自由场位移监测点,而远离既有线的位置则安排了自由场位移监测点。对桩基不同施工阶段(即桩基成孔阶段、浇筑混凝土阶段、混凝土硬化阶段)对桩周土体的位移影响进行了分析,并通过实时监测施工全过程中桩周土体的位移变化,对监测数据进行整理与分析,以评估邻近营业线施工的安全范围,并为将来可能出现的类似施工情况和理论分析提供参考依据。

不同土体条件下超灌量对桩体位移的影响分析

【目的】为了了解灌注桩桩底位移在不同土体中受超灌量影响的情况,采用数值模拟方法对其进行研究。【方法】选择有限元软件分析灌注桩在不同土体中和不同超灌量下,桩底竖向位移和桩侧土体侧向位移的变化规律。【结果】对于桩长20 m的灌注桩,超灌量在3 m以内时,对桩体竖向位移的影响不大,尚处于允许的误差范围内;在弹性模量小的土体中,桩底会发生更大的竖向位移,在弹性模量大的土体中则相反;桩底土体的竖向位移更多地集中在靠近桩体的部分,尤其是接近桩底的部分;土体的水平位移更多地集中在桩底两侧的扇形范围内。【结论】对模拟结果的分析表明实际工程中超灌量对工程质量的影响较小,本研究成果对类似灌注桩工程有借鉴意义。

基于BP神经网络的基坑开挖对临近桥桩水平位移预测研究

基坑开挖会引起周围土体位移从而对邻近桩基造成负面影响,干扰桩基正常工作,导致桩身层产生附加弯矩、侧向位移。以郑州大四环及大河路快速化基坑临近桥梁桩基为背景,建立BP(Back Propagation)人工神经网络预测模型,同时结合三维数值模拟及实际监测数据对桩基水平位移进行预测。结果表明,基坑开挖对邻近桩基的影响会随着两者距离的增大而慢慢减弱,且桥梁产生的竖向位移在开挖过程中始终大于其他方向位移。通过将基于BP神经网络建立的预测模型与真实值对比验证了该预测模型可以快速、准确地预测基坑开挖引起的临近桥桩的变形值,可以为桩基位移的预测提供一定参考。

开挖面局部应力对临近桥梁桩基扰动影响研究

为了研究盾构开挖面中心应力集中现象对侧穿的桥梁桩基的扰动,以广东省某大直径盾构隧道近距离侧穿既有桥梁桩基为工程背景,运用Midas有限元模拟分析施工过程中开挖面出现集中应力时对桥梁桩基竖向与水平位移影响,并通过线性回归方程预测开挖面允许出现的最大集中应力。结果表明:在泥水应力550 kPa,集中应力983 kPa情况下桩体最大水平位移达到6.87 mm,已超过预警值,需提前采取加固措施;线性回归分析得到在保证桩体水平位移符合规范条件下,开挖面允许最大集中应力为773 kPa。掘进压力主要使桩体产生水平方向上的挠曲变形并且在与隧道轴线同一埋深位置的桩体变形量最大,集中应力的出现使得桩体挠曲变形量增大。

小曲线半径叠落盾构隧道侧穿桥桩响应分析

为明确小曲线半径叠落盾构隧道侧穿桥桩时其对邻近桥桩所造成的影响,文章以哈尔滨地铁3号线公路大桥站—河松街站区间小曲线半径叠落盾构隧道工程为依托,建立FLAC 3D数值模型,考虑同步注浆层厚度和浆液时效性因素,对叠落盾构隧道穿越过程中邻近桥桩的位移响应情况展开分析。结果表明:工况二、三下邻近桩基的竖向位移已满足安全要求,但个别承台水平位移始终大于安全要求,在实际施工中应对承台水平位移进行严格监测;在实际施工中应尽可能控制较小的盾尾空隙和使用快硬早强的同步注浆浆液,可有效减小邻近桩基位移响应。

大桩距刚性桩复合地基压板试验预制承压板设计

针对刚性桩复合地基压板试验承压板尺寸大,采用传统钢制承压板存在制作成本高、易变形、各尺寸适用灵活度低等缺陷,本文结合工程实际中各承压板所需尺寸,采用单、双层预制钢筋混凝土板代替钢板。试验前采用‘理正’结构计算软件验算承压板厚度和配筋。提出以双层预制钢筋混凝土承压板代替单层板,可进一步降低造价,便于安装,并满足压板刚度,提高试验精度,为大尺寸承压板设计提供参考。

超大深基坑桩锚支护结构变形规律研究

文中以某深基坑项目为例,对超大深基坑支护设计方案进行分析,并利用现场监测数据分析桩顶水平位移和基坑外地下水位的变化规律。实践表明,随着基坑开挖深度增加,桩顶水平位移由初期较小幅度(<2 mm)逐渐增大至2~17 mm,即开挖作业显著改变了土压力分布,导致桩顶位移显著增加。因此,施工过程中,应加强对基坑中部支护体系的变形监测。