Pre-Stressed Rope Reinforced Anti-Sliding Pile

Pre-stressed rope reinforced anti-sliding pile is a composite anti-sliding structure. It is made up of pre-stressed rope and general anti-sliding pile. It can bring traditional anti-sliding pile＇s retaining performance into full play, and to treat with landslide fast and economically. The difference between them is that the pre-stressed rope will transfix the whole anti- sliding pile through a prearranged pipe in this structure. The working mechanics, the design method and economic benefit are studied. The results show that the pre-stressed rope reinforced anti-sliding pile can treat with the small and middle landslides or high slopes well and possess the notable advantage of technology and economic.

新建公路桩板结构施工对邻近地铁隧道、高铁桥梁变形影响的模拟分析

[目的]道路桩板结构施工会对邻近地铁隧道、铁路结构产生较大影响,在严格的规范要求和复杂的工程状况下,需要保证既有地铁、铁路结构的安全。[方法]基于新建百安公路工程,利用数值模拟方法,构建Plaxis 3D有限元计算模型,模拟各施工工况,分析桩板结构施工过程对邻近的既有地铁、高铁的影响。[结果及结论]研究结果表明:在该公路工程钻孔灌注桩施工过程中易出现塌孔、土塞效应等不良情况,将会对邻近地铁线路造成不利影响,使地铁隧道位移及收敛变形超过控制值;而施工过程对高铁桥梁影响较小,变形在可控范围之内。为此,需改进和优化公路的施工方案,如增加桩基础与地铁隧道的距离、增加部分桩长等,并对优化设计方案进行了安全评估。然后再进行的数值模拟结果显示,公路施工引起的地铁隧道位移和变形可以满足要求,能保证地铁隧道的结构安全。

双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构数值研究

针对重力式挡墙无法满足错综复杂场地支护需要的问题,提出一种双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的新型支挡结构,依托青岛某高填方边坡工程项目,基于数值模拟软件FLAC^(3D)分别建立了锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙和双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙的边坡支护数值模型。并对该边坡在两种支护结构下的安全稳定系数、挡墙位移及桩板墙弯矩受力情况进行对比分析。数据表明:采用锚索及刚性加筋板的新型锚碇板墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.6、0.261 m及593 kN·m;而采用双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构的边坡安全稳定系数、挡墙顶部位移及桩板墙最大弯矩分别为13.9、0.225 6 m、269.3 kN·m。双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙支护结构具有更好的安全性及抗变形能力。随后对双排桩支承肋柱式桩板墙联合锚碇墙结构的设计参数进行研究,发现随着桩长、桩径增大,支护结构具有更强的抗横向变形能力。

潮流作用下海上风电群桩基础局部冲刷与防护试验研究

海上风电基础局部冲刷会影响风电结构的稳定,对海上风电的安全运行至关重要。以四腿群桩导管架基础为研究对象,对潮流条件下基础局部冲刷开展试验研究。试验结果表明:0°水流条件下,最大冲刷深度为1.05倍桩径;45°水流条件下,最大冲刷深度为0.97倍桩径。并探索了新型蜂巢结构在群桩基础防冲刷中的应用,设计了蜂巢格室防护方案,发现在蜂巢防护情况下,两个流向作用于四腿群桩基础时最大冲刷深度仅为无防护情况下的27.3%和25.9%,表明蜂巢格室在海上风电基础的冲刷防护方面具有良好效果,在实际工程中具有较大的应用潜力。

单桩加斜桩海上风机基础特点与施工技术

海上风电多采用单桩基础,对于大直径单桩需要嵌岩成孔后再复沉钢桩的机位(也称Ⅱ型单桩机位),目前国内成功案例较少。基于中广核平潭大练海上风电项目,提出了一种将已初沉的单桩超高部分割除后,在单桩周围增设6根小直径钢管桩,变成一种新型的单桩加斜桩基础再浇筑混凝土承台的组合结构形式并成功实施。结果表明,在保证安全可靠的前提下,该基础结构形式成功规避了大桩嵌岩的施工难题,并且加快了施工进度,也有效降低了工程投资。

弧形间隔排桩-桩顶拱梁空间抗滑结构理论研究

为充分利用地形、地质结构和混凝土的材料特性,优化直线排桩的不利受力状态和提高其整体稳定性,提出了弧形间隔排桩-桩顶拱梁新型空间抗滑结构,即根据滑坡地形及地质条件弧形布设抗滑桩,桩顶设置连系梁,连系梁两端设置抗力桩,形成空间结构以抵抗滑坡推力。以抗滑桩与连系梁之间的作用力为冗力,分别建立了连系梁和抗滑桩的计算模型,并对连系梁的内力和抗滑桩的位移进行了理论分析,根据连系梁与抗滑桩连接处的位移协调条件,建立了力法典型方程求解冗力。最终得出了连系梁的弯矩、剪力和轴力以及抗滑桩的位移、内力理论计算公式。通过算例分析并与悬臂桩及直线排桩-桩顶连系梁抗滑结构比较,结果表明:空间抗滑结构中弧形连系梁的内力分布更加合理,弧形连系梁对抗滑桩的位移约束效果明显。

新型桩板结构路基在季节冻土区的适用性

针对莫喀(莫斯科—喀山)高速铁路季节性冻土区路基冻胀病害防治问题,提出了铺设保温板垫层的新型桩板结构路基.通过对聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS)、聚氨酯板(PU)和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS)3种保温材料性能的对比分析,发现新型桩板结构路基中的保温板可采用在保温隔热、隔水防渗和抗压性能方面表现良好的XPS保温板.通过建立热弹塑性冻胀计算模型,研究了冻胀力作用下保温板铺设范围、厚度、路基填高和外界温度对新型桩板结构路基受力变形的影响.结果表明:当保温板铺设范围延伸到线路两端的信号线槽处时,可以更好地阻滞外界负温向下传递(减小冻深),抑制因桩板结构周边土体冻胀对结构物产生的不良影响;随着保温板厚度的增大,冻胀量呈指数形式减小,冻深呈抛物线形减小,保温板上表面处起到抑制外界负温向下传递的作用,下表面处起到控制下部土体温度耗散的作用;增大路基填高,有利于抑制路基冻胀量,减少保温板的使用厚度,当路基填高0.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.40 m;当路基填高2.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.31 m.

钢管板桩结合的新型码头结构形式的基桩施工工艺

随着船舶大型化和施工工艺水平的提高，一种新型结构类型——钢管板桩组合结构逐渐得到较广泛的应用，但由于桩基施工困难，通常仅应用于砂土或中等硬度黏土地基。文中介绍了一种以桩内旋挖取土的“打挖结合”的沉桩工艺，可实现直径2m的钢管桩穿透厚度6-9m平均标准贯入击数大于80～120击的砂砾石胶结土层，可满足组合结构的精度要求及设计要求的入土深度，该工艺具有很强的现实意义和工程价值，可以为类似的工程提供借鉴。

新型CFG桩板结构加固软土地基模拟研究

以京沪高速铁路某段软土地基为例,运用数值模拟和模型试验相结合的方法,研究采用新型CFG桩板结构加固软土地基的效果。采用ANSYS有限元软件模拟软土地基和新型CFG桩板结构复合地基在荷载作用下的位移,通过模型试验获得软土地基和复合地基的P—S曲线。数值模拟结果表明:经过CFG桩板结构加固的地基竖向位移明显减小,在结构加固区域范围内板、桩与桩间土以整体形式下沉,水平位移值较小。模型试验研究表明:CFG桩板结构复合地基由弹性工作状态向塑性工作状态过渡的临界外荷载为200 kPa左右,约为处理前地基临界荷载的2倍;CFG桩板结构在控制软土地基沉降方面效果显著。

20万吨级深水板桩码头新结构质量检测技术

基于新型深水板桩码头结构质量传统检测技术,介绍探地雷达、冲击回波、地震波CT、钻孔电视等新型检测技术。结合工程实例,讨论新型检测技术在深水板桩码头卸荷板质量、剩余水头、水下梁板质量、地下连续墙质量检测中的应用,为板桩码头的全面或专项检测提供技术指导,提高板桩码头建设与运营期的安全保障水平。

城市岩土工程与新技术

十一五期间,中国已进入城镇化快速增长时期,功能化、立体化、高速化以及改善综合环境成为现代城市建设的特点。城市岩土工程是指城市建设中与岩土及地下水相关部分。回顾和总结了近几年超高层建筑、大型地下空间工程、轨道交通、越江隧道等城市建设热点的发展现状与特点。简要介绍了大直径超长桩技术、新型抗拔桩技术、深基坑变形与环境影响控制技术、可持续发展的基坑支护技术、大断面管幕箱涵技术、现代气压沉箱技术、地下工程三维数字化技术等新技术。

微型桩托换加固作用机理研究

采用微型桩托换技术对既有建筑物地基基础进行加固,减小其沉降,形成新的微型桩组合托换结构。文章基于变形控制的原理,提出了托换加固荷载分配的变形协调和简化计算方法,建立了托换构件强度的计算模型。结果表明:通过将微型桩等效为柱、植筋等效为桩,把桩对新增承台的冲切等效为柱对承台的冲切,揭示其上部新增荷载、既有基础、微型桩和新增承台之间的相互作用机理,同时工程实例的沉降观测数据表明该计算模型是安全、经济、可行的。

框架型深路堑支挡结构计算及支护效果对比分析

研究目的:以哈尔滨西客运站工程实施为基础,提出一种新型深路堑支护结构———框架型桩板墙,并与灌注桩连续墙支护结构进行结构计算及对比分析,探讨框架型桩板墙在受力、变形和稳定性方面与常规支护结构的区别。研究结论:(1)框架型桩板墙通过横撑将支挡结构连接成一个整体,形成框架型整体空间结构。(2)框架型桩板墙结构受力均匀、整体变形协调,稳定性高,可以实现常规结构难以达到的支挡高度,且对周围建筑的影响较小,可以大幅减少征地拆迁。(3)与常规支护结构相比,框架型桩板墙结构对保证复杂环境下深路堑的稳定性有很好的作用,对路堑两侧土体的水平位移和路堑基地的上隆位移都能起到较好的约束作用,并能够较为有效地阻止路堑发生滑坡失稳,确保路堑整体结构的稳定。(4)研究成果可应用于超高支挡要求的路堑支挡工程以及环境复杂的城市地区、狭窄不利的场地等条件下的铁路、公路修建,对相应的铁路工程规划和建设有很强的借鉴和推广意义。

新型逆作法结构型式的设计与应用

本文基于上海由由国际广场基坑工程的成功实践,在常规逆作法基础之上提出了新型逆作法的结构型式,即结构梁板替代水平支撑、结构竖向构件框架柱与临时立柱相结合,但围护结构采用临时围护体的结构型式。创新性地在由由国际广场工程中提出并应用了围护桩与内部结构之间设置型钢混凝土变刚度转换结构、采用变标高首层结构梁板作为水平支撑、在复杂边界条件下设置多个大直径圆环、以及裙楼逆作主楼顺作的成套新型逆作法技术。实施结果表明:新型逆作法在本基坑工程设计中取得了良好的社会和经济效益,为今后类似基坑工程的设计提供了借鉴,并希望该新型逆作法结构型式在工程实践中得到进一步的提高和完善。

水平承载桩的静载试验新方法研究

为了研究坡度角和桩间距对试验的影响,结合水平静载试验的工程实例,利用数值分析的方法进行原型水平静载试验模拟。并依据坡度角影响临界值和桩间距影响临界值将水平承载桩分为两类:第一类为地形平缓地段大间距埋入式抗滑桩,第二类为地形陡峭地段小间距支护桩和抗滑桩。满足小于坡度角影响临界值且大于桩间距影响临界值的第一类水平承载桩桩,可利用相邻桩提供试验反力进行水平静载试验。除了第一类桩外,其余的支护桩和抗滑桩都属于第二类,可用新型反力装置—相邻桩上架设反力钢梁进行水平静载试验。

新型抗滑结构研究现状与发展趋势

在分析国内外已有抗滑结构研究现状基础上,针对目前滑坡治理主要抗滑桩结构——普通抗滑桩和预应力锚索抗滑桩等结构型式,分析了抗滑桩室内外试验、内力计算方法、桩间距的确定方法、桩位布置及锚固深度的确定方法研究现状,重点探讨了围桩-土耦合式抗滑桩和新型拱弦式耦合抗滑结构的研究现状及未来发展趋势。进一步提出滑坡防治效果后评价的思路与方法,强调在桩-土耦合发挥土自身强度的前提下,开展滑坡防治新理论和新技术的推广应用;结合高速铁路路基蠕滑治理要求提出了“零位移”控制的新型抗滑结构,为新型抗滑桩结构研究提出了新的思路和研究方向。

新型CFG桩板结构复合地基沉降计算

文章归纳分析了3种常用的复合地基沉降计算方法,选取具有代表性的某高速铁路软土路基,分别运用3种计算方法对软土路基沉降量进行计算分析,最后对计算结果进行对比研究,找出相对较好的CFG桩板结构复合地基沉降计算方法。研究表明:复合模量法的计算影响因素比应力修正法和桩身压缩量法少,计算结果是偏安全的,所以该方法是一个相对较好的CFG桩板结构复合地基沉降计算方法。

软土地基中新型CFG桩板结构数值模拟研究

新型CFG桩板结构复合地基是在CFG桩复合地基和桩板结构复合地基的基础上提出的一种地基处理方法,其借鉴桩-承台-土相互作用理论,充分利用承载板"荷载分配"作用以及桩间土的承载和变形协调能力。以京沪高铁某段软土地基为工程背景,通过有限元数值方法对常规CFG桩复合地基和新型CFG桩板结构复合地基的控制沉降效果进行对比分析,讨论桩板结构形式对复合地基沉降特性的影响,对新型CFG桩板结构复合地基数值模拟给出若干结论。

框架型深路堑桩板挡土墙计算研究及工程应用

研究目的:基于周边城市建筑及环境对道路工程修建的影响以及对支挡结构的高度、安全可靠性等方面的要求,研究提出了包括多个锚固桩、横撑,并通过横撑固定连接,从而形成整体"框架型深路堑桩板挡土墙"新型结构。计算研究采用解析方法及有限元软件分别对框架式桩板挡土墙进行二维整体稳定性和三维整体稳定性的模拟计算,并对不同计算方式的计算结果进行对比分析以确保计算结果的可靠性。研究结论:(1)框架式H型桩板挡土墙在对应桩体锚固点的路基下部采用和桩体现浇固定连接方式设置了横撑,增加了结构的整体性和安全性;(2)结构横撑承担了部分弯矩、剪力和轴力,减轻了桩体的负担并限制了桩板结构向堑内的水平向变形,横撑同"埋入式桩板结构地基处理"的结合设置有效地控制了路基的沉降,提高了地基承载力;(3)新结构应用于岩土工程领域,实现了土质条件下的超高支挡,可确保工程稳定,社会效益及经济效益明显。

内河框架墩式码头结构优化研究

框架墩式码头一般通过增大嵌岩桩尺寸来抵抗水平荷载,往往造成码头结构尺寸较大。参考海港码头叉桩的应用,针对内河码头后方岸坡较陡的地形地质条件,提出一种增设斜桩的新型框架墩式码头结构形式,并进行结构改进和优化,同时对码头结构进行了变位和内力分析。结果表明优化后的码头结构受力状态得到较大改善,并节约工程投资,应用前景较为广阔。