圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡性能与参数分析

为规避当前施工方法的不足,发展安全、高效和可靠的施工方法。依托东北地区某高速铁路路堑边坡工程,采用适于机械钻孔的圆形抗滑桩代替现行矩形抗滑桩,预制拱形挡土板,本文提出一种新型拱形板-桩墙支挡体系;并构建有限元模型,分析桩长、桩径、桩间距以及拱形挡土板矢跨比对新型拱形板-桩墙支挡体系支护性能的影响;揭示不同参数下桩顶水平位移与桩身内力的变化规律。研究结果表明:桩长与桩身弯矩和剪力大小呈正相关关系,与桩顶水平位移呈负相关关系。桩长超过14 m时,其对桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力的影响效应明显减弱;随着桩间距增大,桩顶水平位移增大但变化幅度逐渐减小。拱形挡土板矢跨比增大时,桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力均减小。影响拱形板-桩墙体系支挡性能的因素依次为桩间距、桩长、桩径和矢跨比。研究结果为圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡体系在实际工程中的应用提供新思路。

圆截面组合桩加固滑坡的作用机理与合理嵌固深度物理模型试验研究

目前在滑坡治理中,大截面人工挖孔桩因存在施工安全隐患大和效率低下等问题已在部分行业领域被限制使用,开展可机械化施工的圆截面组合桩研究已成为新的趋势,但当前对圆截面组合桩变形受力机理与合理嵌固深度的研究尚不够深入。基于自主研发的圆截面组合桩加固滑坡物理模型试验系统,开展了不同工况下圆截面组合桩加固滑坡的物理模型试验,分析了滑体的变形演化过程,研究了圆截面组合桩加固下滑体与抗滑桩的变形受力特征,并对比分析了不同嵌固深度和桩顶连系梁对圆截面组合桩变形特征的影响,揭示了圆截面组合桩加固滑坡的作用机理。结果表明:①滑体的变形演化过程可分为压密、匀速变形、加速变形和变形破坏4个阶段;②前后桩均存在反弯点,反弯点会随着试验进程向桩顶移动,且后桩的反弯点更接近于滑动面;③当一排桩的嵌固深度保持不变、另一排桩的嵌固深度改变时,可将36%的桩长作为合理的嵌固深度;④连系梁使后桩的最大桩顶位移减小了15.6%,而对前桩的影响不大;⑤连系梁的存在降低了滑动面处的最大桩身弯矩,从而使得桩身弯矩分布更加合理。该研究成果有望为圆截面组合桩的设计提供借鉴和参考。

浅埋超大直径双圆顶管侧穿高压铁塔桩基预加固方案

以深圳市铁岗-石岩水库水质保障工程2#顶管侧穿王洋Ⅰ线N14高压铁塔为背景,对浅埋超大直径双圆顶管侧穿高压铁塔桩基预加固方案进行系统研究。提出管幕支护、“管幕支护+钻孔灌注咬合桩+旋喷桩”、“管幕支护+微型桩+旋喷桩”3种预加固方案,通过MIDAS/GTS建立数值模型,分析3种方案加固效果。结果表明:方案一加固效果不理想;方案二加固效果明显提升,对桩基沉降最为显著,较方案一降低53%;采用方案三,塔基整体沉降、水平、纵向位移及相邻桩基沉降差较方案二分别减少42%、20%、16%及19%,更能有效控制桩基稳定;加固后,塔基最大沉降为5.49 mm,最大水平位移为3.99 mm,最大纵向位移为2.28 mm,相邻塔基最大差异沉降为0.95 mm,基础最大局部倾斜为0.03%,均满足施工控制标准。方案三加固技术能较好地控制铁塔桩基沉降,保证高压铁塔的安全和正常使用,可为类似工程提供借鉴。

绿色低碳的循环基础调查分析

钢挡土墙是循环建筑(基础)的重要组成部分。本文介绍2023年4月至5月间对基础行业进行的调查,对结果做出分析和讨论,揭示了可循环钢挡土墙的优势、挑战和前景,并对循环基础的进一步推广实施提出了建议。钢挡土墙施工快速,与传统的混凝土挡土墙相比,在降噪、减碳、节能以及减少扰民方面有明显优势;从长远来看,钢挡土墙的社会和环境综合成本低于混凝土。现阶段因为设计师和开发商的认识不足以及成本的计算方法不一,阻碍了钢挡土墙的普及。调查发现,多数人对钢挡土墙的广泛应用持乐观态度,因为它符合国家循环经济导向,有利于双碳目标的实现。

锚碇基坑地下连续墙围护结构作永久受力结构的应用研究

随着地下建设空间的进一步利用,地下连续墙应用范围不断向下拓展。目前,地下连续墙已经作为永久受力结构应用于建、构筑物主体结构中。基于上海远方相关地下连续墙锚碇基坑实践,对地下连续墙作永久受力结构的应用进行探讨,并针对框架式地下连续墙、桩-墙咬合式地下连续墙、圆形地下连续墙施工关键技术进行阐述。结果表明,作永久受力了的地下连续墙结构通常较为特殊,部分为特殊结构形式,部分包含特殊接头形式,在目前的施工技术下是可以实现地下连续墙作永久受力结构的。用集约高效,推进城市功能复合。创建“就近职住、功能复合”的现代城市,在规划及设计中进行街道一体化设计。

圆形抗滑桩在泥质粉砂岩滑坡处治中的应用

文章以某公路泥质粉砂岩滑坡处治工程为例,结合区域地质资料与工程地质勘探,分析滑坡特征及原因。采用Geo-slope软件Morgenstern-Price法,在反算岩体参数的同时,计算边坡剩余下滑力。根据边坡下滑力采取直径为2 m的圆形抗滑桩进行边坡主体加固,并设置长泄水孔进行坡体排水,保障了边坡的安全稳定,可供类似边坡防护处治参考。

Evaluation of ultimate bearing capacity of Y-shaped vibro-pile

Based on Mindlin stress solution, a numerical computational method was proposed to calculate the stresses in the ground induced by side friction and the resistance of Y-shaped vibro-pile. The improved Terzaghi's and ЪерезанцевВГ's methods for ultimate bearing capacity evaluation were proposed by considering the stress strength induced by friction resistance at pile head level of Y-pile. A new method to calculate the ultimate bearing capacity of Y-pile was also proposed based on the assumptions of soil failure mode at the tip of Y-pile and the use of Mohr-Coulomb soil yield criterion and Vesic compressive correction coefficient with the induced stresses in the ground. Based on the comparisons with the field static load test results, it is found that the improved Terzaghi's method gives higher ultimate capacity, while the other two methods shows good agreement with the field results.

降雨入渗下岩堆细颗粒运移沉积物理模拟研究

针对岩堆沿圆弧滑面滑动失稳破坏问题,开展降雨入渗下岩堆细颗粒运移沉积物理模拟试验,揭示岩堆内部圆弧滑面形成过程,分析细颗粒在岩堆中的运移沉积规律和沉积结构形式,并基于大剪试验对骨架型岩堆进行稳定性分析,定性解释细颗粒分布与稳定性之间的关系。结果表明:在一定孔隙结构、细颗粒条件和水动力条件下,岩堆内的细颗粒易随地下水渗流路径迁移,形成岩堆内圆弧状相对隔水层;通过试验统计,岩堆中存在多级圆弧沉积面、浅表层圆弧沉积面和基底近直线圆弧沉积面,这些部位由粗粒土转变为碎石土,渗透系数降低,地下水入渗造成孔压、渗透压增大,内摩擦角降低,影响岩堆稳定性;对于崩塌之初以骨架型为主的岩堆,内部细颗粒的运移沉积可能引起岩堆的失稳破坏;基于高密度电法的贵州某岩堆实例探测可知,细颗粒运移造成岩堆浅层滑坡的可能性较大。

复合多层地层边坡组合式圆截面抗滑桩受力变形特征及其应用研究

组合式抗滑桩在各类大型、复杂地层结构边坡防护工程中得到了广泛应用,但复合多层地层边坡中组合式抗滑桩加固机理的研究仍有待深入。基于统一强度理论建立了复合多层地层边坡组合式圆截面抗滑桩群地质力学模型,提出了一种适用于复合多层地层边坡组合式圆截面抗滑桩变形与内力计算的有限差分方法。以提出概化的复合多层地层边坡模型为算例,通过对综合传统等效m法与有限差分数值模拟结果进行对比,研究了复合多层地层边坡组合式圆截面抗滑桩受力变形特征,并进一步结合浙江梅店公路边坡开展了工程应用研究。结果表明:相较传统等效m法,改进算法所得桩顶水平位移、最大正值弯矩和最大负值弯矩均有所增加,其计算结果更接近于数值模拟结果,计算结果更准确;组合式抗滑桩前、后排桩桩顶水平位移相等,受连系梁的影响,最大正值弯矩出现在滑动面以上;采用组合式圆截面抗滑桩支护的浙江梅店公路边坡的稳定性系数从1.05提升至1.83,公路边坡稳定性提升显著。研究成果可为组合式抗滑桩加固设计提供依据。

圆形抗滑桩在边坡加固治理设计中的应用

为分析圆形抗滑桩的加固原理,以某填方边坡工程的加固治理设计为依托,分析边坡失稳破坏的原因,建立相应的边坡地质模型,计算边坡下滑力,并进行详细的加固治理设计方案比选,最终确定在坡体中部台阶处采用圆形抗滑桩的治理设计方案。通过对圆形抗滑桩深入的设计、计算、分析验算,验证圆形抗滑桩的使用效果。研究结论相同地质条件、滑力下,相对于矩形抗滑桩,圆形抗滑桩所需混凝土数量小,钢筋数量多;圆形抗滑桩具有成孔快,风险小的特点。为类似边坡及滑坡治理工程设计和施工提供了借鉴和参考。

基坑设计计算中冠梁刚度取值探讨

冠梁作为基坑支护措施的构造结构,对基坑的变形控制有着不可忽视的作用。冠梁刚度如何取值现行规范尚未明确规定,基坑支护设计的商业软件说明亦较为笼统和简单。本文基于结构力学原理,通过分析在不同支护结构中冠梁的受力特性以及冠梁自身的惯性矩,提出了冠梁刚度的取值计算方法,同时针对特殊的环形基坑支护结构,本文亦给出了环形冠梁刚度的取值方法,可供设计参考。

圆形大截面抗滑桩在高速公路丘陵斜坡地带滑坡工程中的应用

针对宜春至遂川高速公路在开挖时在连续强降雨极端天气发生的滑坡,进行了路基滑坡变形破坏特征及物质结构特性调研,运用简化Bishop法和极限平衡理论对滑坡坡体进行稳定性验算,得出坡体下滑力,后基于上述计算结果建立midas三维模型,研究天然、暴雨2种工况时滑坡推力,对失稳坡体进行抗滑桩的设计和验算。结果表明:(1)暴雨工况较天然工况滑坡推力更大;(2)滑坡推力在抗滑桩桩身会产生较大的弯矩和剪力,应根据剩余下滑力合理设置抗滑桩的位置及根数;(3)设计时应根据抗滑桩所受弯矩和剪力分布充分考虑其配筋率以及钢筋布置,以免造成抗滑桩自身的破坏。

双层环境中圆桩柱对斜坡异重流动力特性影响的试验研究

利用开闸式异重流水槽试验,结合高速相机和粒子图像测速技术,量化不同强度双层环境中圆桩柱对斜坡异重流传播模式、速度与涡度场、波流作用等宏微观特性的影响。试验结果表明:在低理查森数Ri_(ρ)环境中,圆桩柱的存在抑制了异重流混合层厚度的增加,但延展了其在流向的长度;在高理查森数Ri_(ρ)环境中,圆桩柱打破了侵入流在密度跃层处对称的传播模式,并促进了异重流与环境流体的剪切过程。当内波弗劳德数Fr> 1时,产生锁定波,异重流头部出现强漩涡,在密度跃层产生有利压力梯度使内波尺寸增大;当内波弗劳德数Fr <1时,振荡产生发射波,波谷与异重流头部相互作用而使波形变平整;当内波弗劳德数Fr≈1时,锁定波和发射波并存。在低理查森数Ri_(ρ)环境中,圆桩柱的存在导致波流耦合作用减弱,而在高理查森数Ri_(ρ)环境,波流耦合作用反而增强。

桩-墙水平组合围护结构施工关键技术

结合工程实际,对桩-墙水平组合围护结构施工工艺进行了介绍。对该工艺的施工关键技术进行了详细的阐述,并在工程中验证了新技术的可行性与经济性,为类似工程的施工和设计提供了借鉴。

多肢圆钢管桩的抗震性能分析

运用大型有限元软件ANSYS建立了某项目售楼部的多肢加固圆钢管桩结构精细有限元模型。对该结构进行静力分析和模态分析,以验证有限元模型的有效性,并得到该结构的自振特性。在模态分析和反应谱分析的基础上,选用Elcentro波、Taft波对该结构进行7度(0.1g)多遇地震和罕遇地震作用下的时程分析。结果表明:该结构的结构平面布置较合理;在多遇地震单独作用下,构件均处于弹性工作状态,应力水平均较低,地震作用并非此结构设计的控制性荷载;在重力荷载代表值与多遇地震、罕遇地震作用下,钢材均未进入屈服阶段,该结构抗震性能良好。

洪州大桥主墩承台围堰施工关键技术研究

江西省南昌市洪州大桥主桥为钢-混组合梁双塔双索面自锚式悬索桥,主墩横向设置2个独立承台,承台采用锁扣钢管桩加围檩内支撑的圆形围堰,围堰结构受力合理。施工时,先在钻孔平台上安装围檩内支撑,整体下放后以圈梁为导向,采用DZ-90振动锤和YC-5液压冲击锤组合施打锁扣钢管桩,同时控制锁扣钢管桩垂直度、入岩深度和平面位置,优化合龙工艺,最终快速完成围堰施工。相关研究结论可为类似工程提供借鉴。

圆形抗滑桩在滑坡地质灾害治理中的运用——以韶关市河背村滑坡治理工程为例

滑坡地质灾害的频繁发生严重威胁着人们的生命财产安全,抗滑桩作为一种有效的支挡措施一直被广泛用于滑坡治理中。当前,机械成孔桩在施工效率和施工安全上有明显优势,滑坡治理越来越多的采用机械成孔的圆形截面抗滑桩。本文以韶关市河背村小组滑坡地质灾害为例,研究滑坡的成因类型,评价滑坡稳定性,针对滑坡特征进行抗滑桩设计计算和复核,为日后类似的地灾防治提供经验参考。

一种大电流超充的液冷充电桩线缆

介绍了一种大电流超充的液冷充电桩线缆的结构设计,其中包括导体、冷却管道、主绝缘、成缆和护套结构的设计,以及在大电流超充的线缆温度的变化特性。导体采用IEC 60228第五类退火铜线制成。首先把铜线绞合成圆形,然后再紧压成半圆形。在挤出绝缘层之前,通过直放的方式,把半圆形导体和半圆形冷却管合并成一个圆形结构。冷却液通过半圆形冷却管从充电桩泵入,而后通过充电枪端子循环装置,将冷却液从圆形冷却管道流出到充电桩内进行循环冷却,在冷却液循环流通过程中会将主动力线导体大电流超充产生的热量带走,避免充电桩线缆在大电流快充过程中由于热量积累而使导体电阻变大、过热限流、引起火灾等安全事故的发生,从而提高充电效率和延长充电桩线缆的寿命。该液冷充电桩电缆结构设计合理,充电效率高,可在5~8 min内给电动汽车完成充电。

一个采用单道环撑支护方案的深基坑工程案例

启东地区地表向下约18m淤泥质粉质黏土层与粉土、粉砂层交互沉积,再向下至55m左右主要为淤泥质粉质黏土。在此地层条件下,开挖2层地下室基坑,通常采用排桩+两道内支撑的支护方案。由于支撑工作量大,影响施工操作,导致工期长、造价高,因此需要优化与改进支护方案。本文结合基坑工程实例,对比常规支护方案与环撑支护方案后,考虑采用钻孔灌注桩+单道钢筋混凝土环撑的支护方案。实践结果表明,该方案在满足基坑稳定性要求和变形控制要求的基础上,既能提供开阔的施工空间,显著改善地下工程的施工作业条件,使挖土、运土及地下结构便捷施工,又能大幅减少支撑结构的安装、拆除、土方开挖及主体结构施工的工期和支护造价。

考虑土拱作用抗滑桩合理桩间距确定方法研究

抗滑桩等非连续支挡结构在滑坡工程中依靠土拱效应安全经济地发挥支护功能,而土拱的形成与破坏主要取决于桩间距的合理设置。首先基于抗滑桩桩间土拱已有研究成果,综合分析了土拱的拱脚位置、土拱形状以及拱轴线方程,建立了合理的土拱计算模型,然后结合桩土接触界面抗剪强度条件和土体抗剪强度条件获得了的圆形抗滑桩合理桩间距计算公式。最后,结合某工程算例,重点分析了土体内摩擦角、桩土界面参数以及桩径对桩间距的影响规律,结果表明:桩间距随上述参数的增大而增大,但当滑坡推力增大时其对桩间距的影响均会减弱。