Structural Design of Roadbed and Pavement in Transition Section of Roads and Bridges

As the lifeline of social development,road and bridge projects are the main channel to realize resource transportation and economic circulation.Ensuring the quality of road and bridge project construction is crucial for the development of society,the economy,and people’s livelihoods.This paper studies the design of roadbed pavement structures in road and bridge transition sections.It aims to provide technical references and significance for China’s road and bridge engineering design and construction units,promoting scientific and standardized design in these actions.This will contribute to the safety and stable operation of road and bridge projects,offering effective technical support.Furthermore,it seeks to foster the sustainable and healthy development of China’s road and bridge engineering on a macro level.

考虑轨道交通下穿施工影响的桩板结构施工参数优化算法

桩板结构施工受到轨道交通下穿施工扰动影响,出现桩身变形、盖板竖向变形问题,导致算法泛化能力差的问题。充分考虑轨道交通下穿施工影响,通过多目标优化桩板结构施工参数使其符合实际施工需求。以某地铁1号线实际工程为依托,利用有限元法建立施工模型,模拟动态开挖过程。建立GA-LSSVM与NSGA-II算法相结合的多目标优化函数,以桩板结构施工参数为研究对象,对轨道交通下穿施工造成的桩身变形、盖板竖向变形为控制目标,进行施工参数优化分析。通过获取非支配Pareto前沿解集,得到桩板结构施工参数控制范围值。由模型验证结果可知,该算法最大桩身变形为0.8 mm、最大盖板竖向变形为2.1 mm能够使变形量得到有效降低,保证结构变形趋于稳定。

武广线高边坡陡坡地段桩板结构路基的设计理论探讨

研究目的:桩板结构路基是土质路基上无砟轨道的一种新型结构形式,本文结合武广线桩板结构路基的设计,初步探讨桩板结构路基的设计方法,希望能够为桩板结构路基的设计及应用提供参考。研究结果:桩板结构路基是高边坡陡坡地段地基加固的一种有效形式,通过计算,承载板挠度、桩基础承载力及其变形均满足了无砟轨道的控制指标要求,是桩板结构路基应用范围的一个新的突破。

桩筏结构加固路桥过渡段深厚淤泥地基的现场试验研究

针对采用"预应力管桩+钢筋混凝土板"的桩筏结构加固处理高速铁路路桥过渡段的深厚淤泥地基,选择两处过渡段开展现场试验,基于实测结果分析桥台地基土的侧向位移和孔隙水压力、桩筏结构的沉降、桥台基桩的弯矩和侧向位移的变化特点及其产生原因,研究过渡段打入管桩对邻近桥台地基的影响、靠近过渡段的路基填土对桩筏结构稳定性的影响、台后路基填土对桥台基桩的侧向影响。结果表明:过渡段打入管桩会挤压邻近的桥台地基,若不采取其他措施,宜等管桩全部打完5个月后再开始钻进靠近管桩的桥台冲孔灌注桩孔;靠近过渡段的路基填土使桩筏结构先上浮然后不均匀下沉;采用桩筏结构对过渡段的淤泥地基进行加固处理后,台后路基填土仍会使下卧淤泥侧向移动而挤压桥台基桩,使桥台基桩偏移。

沪昆高速铁路综合试验技术

为进一步增强铁路自主创新能力,提高我国铁路特别是高速铁路的技术装备自主化水平,2014年中国铁路总公司在沪昆高速铁路组织开展了6大类58项综合试验。本文主要介绍这次综合试验在总体设计、组织实施、计划管理等方面的技术创新。沪昆高速铁路综合试验成果为深化我国高速铁路基础理论研究提供了数据支撑,对于我国高速铁路技术实现新突破具有重大意义。

高速铁路桩板结构路桥过渡段无砟轨道动力特性试验研究

桩板结构被广泛应用于我国高速铁路深厚软土地区地基处理,其对路基与桥梁间不均匀沉降控制具有显著效果,但针对桩板结构路桥过渡段上无砟轨道的结构动力特性却鲜有研究。以杭长高铁桩板结构路桥过渡段为研究对象,采用现场实车测试,分析不同行车速度下过渡段和相邻桥梁上无砟轨道结构动力特性及其差异。研究结果表明,随行车速度增加,钢轨和轨道板加速度呈指数增长,轨道板动位移呈线性增长;同一行车速度下,过渡段和桥梁上轨道结构振动无突变现象,差异性小;由行车测试数据拟合结果预测行车速度达到350 km/h时,过渡段上钢轨加速度约为2 324 m/s^2,轨道板动位移约为0.49 mm,轨道板加速度约为17.89 m/s^2。

深埋式桩板结构桥隧过渡段动力特性研究

结合上海—昆明高速铁路某深埋式桩板结构桥隧过渡段动力响应现场试验,建立车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究深埋式桩板结构路基动力特性,评价其用作桥隧过渡段的过渡性能。研究结果表明:6种测试车型引起过渡区测点振动加速度最大值为3.77 m/s2,测点最大振动加速度随车速增大而增大,最大振动位移与车速没有明显相关性;隧道与桥台测试断面的功率谱密度平均值比过渡段路基的更大,过渡段路基动力响应振动水平比桥台与隧道的更弱;过渡区最大钢轨挠度变化率约为0.149 mm/m,小于控制值0.300 mm/m,表明过渡区轨道结构动力性能良好;行车荷载作用下,桩长越长,桩顶动位移越小,桩板结构的变桩长设计有利于过渡区刚度的平顺过渡。

桩板结构路桥过渡段的动力学仿真分析研究

研究目的:在西宝高铁项目路基设计过程中多处采用了埋入式桩板结构,为了判定其与桥梁连接处的过渡段的实际工程表现,对这些过渡段进行动力学仿真模拟计算,并将计算结果与一般传统过渡段进行对比分析。希望这种过渡段设计和仿真计算的方法能为今后的高铁路桥过渡段设计工作提供借鉴和参考。研究结论:(1)桩板结构过渡段的车体竖向振动加速度、轮轨竖向力、车轮减载率、基床竖向位移和基床表面应力在动力响应过程中均处于较低水平的平稳变化,没有出现过大的突变,具有更好的稳定性;(2)桩板结构过渡段无论是对列车行驶的安全性、乘客感受的舒适性,还是对路基本体结构的作用等方面都有显著的积极效果;(3)动力学特性仿真计算这种方法对于桩板结构过渡段在设计前期的性能评判有很高的可靠性,可为高速铁路路基过渡段设计方案的选择提供借鉴和参考。

常泰长江大桥专用航道桥设计

常泰长江大桥天星洲和录安洲2座专用航道桥均为刚性梁钢桁拱桥,跨度布置均为(168+388+168)m。桥梁采用双层桥面,上层布置6车道高速公路,下层下游侧布置4车道普通公路、上游侧布置双线城际铁路。主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,N形桁,焊接整体节点构造。由于恒载在横断面上分布不对称,为减少结构的非对称变形,主梁采用非对称截面。上、下层桥面均采用纵横梁体系的正交异性板整体钢桥面。主拱采用与主梁反向的N形桁,拱肋为抛物线形,跨中下弦矢高55 m、拱高11 m。拱肋下弦与主梁上弦间采用柔性平行钢丝吊索连接。主墩基础采用钻孔桩基础,墩身采用八边形实心墩结构。专用航道桥采用从边跨向中跨悬臂拼装、拱梁并进架设、跨中合龙的总体施工方案。

深埋式桩板结构桥-隧过渡段动力响应特征分析

为了解深埋式桩板结构桥-隧过渡段的动力特性及过渡性能,在沪昆高铁某工点过渡区(含隧道口、过渡段及桥台)开展现场动力响应测试,分析不同车型、车速及行车方向等工况下过渡区的动力响应分布规律;并建立考虑车辆-轨道-路基耦合振动数值模型,研究过渡区的线路平顺性及桩板结构过渡段的动应力分布.研究结果表明:不同车型列车激励下,过渡区振动加速度及动位移有效值的最大值分别为0.85 m/s^(2)、0.034 mm,过渡段的振动水平要比隧道及桥台的更低;过渡段动力响应有效值随车速增大而增大,其增幅比隧道与桥台的更小;行车方向对过渡段与桥台连接区域的动力响应影响较大,对其他断面影响微弱;列车以300 km/h车速经过该过渡区时,过渡区钢轨挠度最大变化率约为0.149 mm/m,车体竖向加速度最大值为0.74 m/s^(2);桩板结构的存在能够将列车荷载传递至深部地基,使浅层地基土体承受的动力作用降低.

滨海软土区地铁轨道过渡段PHDC桩网结构路基参数优化分析

滨海软土区地铁无砟轨道与有砟轨道过渡段采用PHDC(预应力高强混凝土竹节)桩网结构路基。本文通过理论计算和数值模拟分析了桩长、桩径、桩体刚度、桩帽尺寸及桩间距对过渡段路基沉降的影响。结果表明:原设计中的桩长25 m可优化为20 m;桩径在300~500 mm、桩体刚度在32.5~38.0 GPa、桩帽边长在1.4~1.8 m时,其对过渡段路基沉降的影响较小;由于路基底部碎石垫层夹土工格栅的调节作用,不同影响因素下路基顶面沉降均呈线性变化;纵向减少一排桩后,路基底面沉降、桩土差异沉降、桩间土沉降均略有增大,路基顶面平均沉降仅增加约2.5 mm,远小于10 cm的规范限值,因此建议该工程把桩间距由2.0、2.5、3.0 m增大为3.0、4.5 m。

地铁高架桥与地下隧道衔接处路基过渡段设计研究

以广州地铁14号线的工程为例,对地铁高架桥与地下隧道衔接处路基过渡段设计进行研究,论证了路基过渡段的结构形式、填料设计、整体道床地基加固处理比选等,并对过渡段路基的工后沉降、CFG桩承载力进行检算,均满足规范要求。

新型组合桩围护结构在软土地基中的应用

为解决基坑周边施工空间不足、坑外超载、围护结构变形大等问题,提出一种新型组合桩围护结构—型钢钢板连续墙与斜向支撑桩组合围护结构。依托工程实例,着重介绍了型钢钢板连续墙与斜向支撑桩的工艺特点与流程。实践证明,该新型组合桩围护结构的应用取得了较好的积极效益,具有广阔的市场前景。

某带地下室多层钢框架结构设计

主要介绍上海某办公及质检楼的结构设计过程。上部结构形式为多层钢框架,地下室采用桩承台+防水板的基础形式。同时,对结构方案、设计过程中遇到问题的解决方法进行详细介绍,为类似工程提供借鉴。

高速铁路岩溶路基段桩板结构沉降变形分析

以新建某高速铁路岩溶路基段为研究背景,基于通用有限元分析软件,将土体简化为Mohr-Coulomb弹塑性模型,建立岩溶地段桩板结构有限元模型。采用生死单元对桩土进行地应力平衡,将集中荷载作用于模型上,研究集中荷载和摩擦系数对桩板结构沉降影响规律。结果表明,摩擦系数不变,所施加集中荷载越大,桩板结构沉降越大;集中荷载不变,改变桩土间摩擦系数,随摩擦系数增大,桩板结构沉降越来越小。数据显示,集中荷载达到5 000 kN时,桩板结构沉降值趋于稳定(小于1.5 mm),验证了桩板结构设计的合理性和有效性。

变长桩-板结构应用在软土地区路-涵过渡段试验

为探究填筑期变长桩-板结构在深厚软土地区路-涵过渡段的作用机理,于G25德清—G60桐乡高速联络线湖州段设置了试验段,按桩长变化在变长桩-板结构两端及中间设置了3个综合监测断面,在其左右相邻段设置了2个沉降监测断面。针对桩体、板体、土体布置了共计60件静力传感器的高精度监测系统,分析填筑期内变长桩-板结构的桩土相互作用、荷载传递规律,并阐释其不均匀沉降控制机理。研究结果表明:过渡段沉降纵坡比最大值为1.5‰,衔接处的沉降差最大为1.2 mm;板下土体孔隙水压力值在填筑期受到明显扰动,2~3个月后孔隙水压力逐渐消散,趋于初始值;随着上部荷载的增大,管桩承荷增长速率远大于桩间土,待土体固结完成后,桩土应力比趋于稳定,最大值为45.86;板体4个桩中央处弯矩最大,桩-板连接处存在负弯矩;填筑期间土体受到挤压产生的侧向位移较小,最大为4.7 mm。利用变长桩-板结构可以有效解决软土地区路-涵过渡段沉降差异过大的问题,实现由沉降量小的水泥搅拌桩区向沉降量大的管桩区过渡,该研究可为变长桩-板结构在路-涵过渡段的应用和推广提供依据。

靖江市文化中心剧场商业区结构设计

靖江市文化中心剧场商业区采用框剪结构体系,体型特别不规则,无明显"层"概念,整体属于钢材和混凝土组成的混合结构空间受力体系,主要包括商业街大跨度钢桁架部分、剧场部分和屋顶自由曲面钢结构部分。首先对各部分所采用的结构类型和相互之间的空间关系、连接方式做了详细介绍;其次,根据该工程的特点,简要介绍了计算模型、荷载取值和阻尼比确定等,并采用抗震性能化设计方法,区分关键部位、关键构件、普通竖向构件和耗能构件等,对关键构件设定抗震性能目标进行设计;而后重点介绍了巨型混凝土筒体所采用的型钢支撑-钢板剪力墙体系,以及为防止墙体裂缝产生而采取的一些计算措施和分步施工措施;最后对本工程的基础设计、整体结构的三向罕遇地震动力弹塑性分析做了简要叙述。

桩板结构在深厚软基高速公路过渡段处理中的应用

针对高速公路深厚软基过渡段处置的困难与不足,结合公路工程特点,引入铁路领域桩板结构地基处理方法。结合具体工程案例,基于非饱和渗流-固体力学耦合数值分析理论,对比分析一般悬浮桩与桩板结构在过渡段的处理效果并进行关键结构的参数分析。结果表明:对比过渡段工后差异沉降、总沉降、水平位移等评价指标后,桩板结构相比一般方案对过渡段的处置效果更优越;差异沉降受桩体间距影响较敏感,实际设计中需多次试算以保证工程设计经济性;混凝土板厚度是控制差异沉降的关键参数,较大的混凝土板厚度可有效改善深厚软基上各结构间的过渡效果。