Design method of pile-slab structure roadbed of ballastless track on soil subgrade

Pile-slab structure roadbed is a new form of ballastless track for high speed railway. Due to lack of corresponding design code, based on the analysis of its structure characteristics and application requirements, it is proposed to carry out load effect combination according to ultimate limit state and serviceability limit state, and the most unfavorable combination of each state is chosen to carry through design calculation for pile-slab structure. Space model of pile-slab structure can be simplified as a plane flame model, by using the orthogonal test method, and the design parameter of pile-slab structure is optimized. Moreover, based on the engineering background of Suining-Chongqing high-speed railway, the dynamic deformation characteristics of pile-slab structure roadbed are further researched by carrying on the indoor dynamic model test. The test results show that the settlement after construction of subgrade satisfies the requirement of settlement control to build ballastless track on soil subgrade for high-speed railway. Slab structure plays the role of arch shell as load is transmitted from slab to pile, and the vertical dynamic stress of subgrade soil is approximately of ＂K＂ form distribution with the depth. The distribution of pile stress is closely related to soil characteristics, which has an upset triangle shape where the large dynamic stress is at the top. Pile compared with soil shares most dynamic stress. Pile structure expands the depth of the dynamic response of subgrade has limited effect on dynamic response. These results can provide subgrade. and improves the stress of subgrade soil, and the speed of train scientific basis for pile-slab structure roadbed used on soil

异形板桥桩基托换力学行为及变形规律研究

随着地铁建设的迅速发展,不可避免的穿越既有城市立交桥,对其沉降及受力状态产生重大影响。依托石家庄地铁2号线下穿建和桥桩基托换工程,利用有限元软件,建立三维有限元模型,实现了桩基托换全过程模拟,通过数值计算得出了沉降变化规律,并与现场实际数据进行了对比分析。沉降结果表明,建和桥南桥托换部位沉降较大,应加强此区域位置的监控。通过分析桥面异形板及桩基应力历史,得出:桥面异形板在施工过程中应力变化主要集中在断桩施工阶段;原始桩基在托换施工全过程中,受力表现出先减小后增大的变化规律,新建桩基有效应力呈现出持续增长的现象;断桩施工将原始桩基受力有效转移至新建桩基,盾构施工对各结构应力状态影响较小。

中小型高桩梁板式码头结构优化研究

以某旅游休闲码头工程为依托,以结构安全、节省投资为目标,对常规的高桩梁板式结构,通过优化桩基布置、调整结构分缝型式、设置大刚度靠船块体和挡浪边板,提出一种适应于中小型码头的新型高桩梁板式结构。经技术经济比较,优化后的结构可节省工程投资达623万元。同时针对该结构空间特征显著的特点,对其三维计算模型模拟原则、单元类型选择及桩基与上部结构的连接拟合进行分析研究,给出指导性意见,可为类似项目的结构设计提供技术借鉴与参考。

强发育岩溶区桩板路基结构力学性能试验

强发育岩溶区高速铁路无砟轨道设计施工中,岩溶地层稳定性与路基沉降控制是保障列车运营安全的关键。桩端嵌岩的桩板路基结构是一种适用于岩溶强发育区的路基设计方案,既可解决岩溶顶板附加荷载问题,又能有效消除覆盖土层的压缩沉降。为研究强发育岩溶区无砟轨道桩板路基结构的力学性能,依托高速铁路车站路基开展现场试验,综合分析列车动荷载在路基本体中的传播衰减规律以及桩板结构动静力学承载特征。结果表明:300~350 km/h运行条件下,列车动荷载总体沿45°方向向下传递,主要影响路基面以下5.0 m范围,且在路基基床2.7 m范围内作用效应相对较大;路基本体内列车动荷载实测值小于常规土柱静荷载等效方法计算结果,TB 10001-2016《铁路路基设计规范》方法偏于安全;实测桩板路基板下地基存在一定的地基反力,对承载板受力较为有利;岩溶塌陷风险较小的桩板路基结构设计中,可适当考虑板下地基反力作用,合理控制工程造价。

装配式护岸在上海市某内河航道工程中的应用

针对装配式护岸在软土地基条件下的内河航道建设中应用较少的问题,进行装配式桩基护岸研究,并结合具体工程案例,提出装配式低桩L形护岸、装配式高桩承台护岸、装配式高桩墩台护岸3种型式,从布置选型、结构分段、构件连接、吊运安装等方面进行系统论述,为装配式护岸在软土地基条件下的内河航道建设中的应用提供思路。

高桩梁板码头系船柱下方空间穿管结构设计

为提高高桩梁板码头下方空间的利用率,并使管线敷设更为有序化和集约化,结合工程案例,提出了在系船柱结构基础内穿管的设计理念,有效缩短了管线路径、减少了转弯接头。对比预留孔和预埋套管2种敷设方式,从结构受力、耐久性、施工期安装和使用期检测等多方面综合考虑,提出了推荐方案。通过Midas Civil三维软件单元建模,对系船柱扩大段等各节点进行复核计算分析,并在施工完成后,对系船柱进行原位加荷测试试验,双向验证系船柱基础下方开孔对码头结构的整体稳定性影响较小,码头结构安全可靠。

铁路桥梁桩板结构设计研究

为了满足铁路桥梁跨越既有地铁线路的需要,结合现有桩板结构的设计需求,基于Midas建立空间有限元模型,采用m法模拟桩土共同作用,计算了桩板结构在主力、主+附作用下的内力,检算了梁部的强度和挠度,计算了桩长和桩顶截面的强度和裂缝宽度,分析了桩基在施工阶段和运营阶段的裂缝变化和荷载作用的影响。结果表明,桩板结构梁部在主力、主+附作用下,梁部满足A类构件设计要求;桩基承载力、强度和裂缝宽度满足规范设计。顶推力可优化边墩桩基的受力,抵消收缩徐变、预应力次内力、制动力和温度变化对边墩桩基的不利影响。施工阶段合龙顶推施工可按顶推力和强迫位移双重控制。

桩板式路基在高速公路改扩建中的应用研究

近年随着交通量扩张,国内很多高速公路出现拥挤,现有车道数量已经不满足高效通行要求,越来越多的高速公路改扩建迫在眉睫,相较于传统填筑路基拼宽方式,桩板式路基刚度大,完工后变形小,常用于填方路基,取消边坡放坡,节省征地面积,提高土地利用率,有效降低对既有土地河道及建筑物等影响。

高桩梁板式码头设计尺度标准化研究

本文探讨了高桩梁板式码头设计标准化的问题,借鉴工业设计标准化思路,提出了基于高桩梁板式码头设计尺度标准化的方法。通过大量设计项目总结、已建工程调研和文献查询,统计分析并总结了高桩梁板式码头构件尺寸、设计尺度标准化体系的制定方法,明确了设计尺度标准化的分类标准和确定原则,形成了具有代表意义的设计尺度标准化成果,为高桩梁板式码头设计标准化研究提供了数据基础。

钦州港首座大型高桩梁板码头建设关键技术与对策

钦州港目前已有大型码头主要为重力式结构,依托金鼓江作业区19号泊位工程,探讨本地区首座大型高桩梁板码头实施的关键技术问题与对策,并统计分析其实施功效,为当地的港口发展提供一种新的结构选型,有效丰富了技术储备。本文论证了高桩结构的适应性,突出建设中克服的主要难点,包括采用引孔植桩的新工艺,解决了深水裸岩环境下的临时辅助钢管桩与灌注桩钢护筒的施打难题;首次研究了炸礁与灌注桩浇筑的交叉施工机制,填补了行业实践空白;提出了新结构形式下的相应安全管理要求,补充了当地的安全文化建设。

复杂地下空间环境下城市桥梁基础设计研究

城市道路地下分布着各种基础设施及建筑结构,这些构筑物形成了复杂的城市地下空间环境。作为重要的基础设施,城市桥梁基础也参与地下空间环境中。桥梁基础设计及施工均会受到地下临近构筑物的影响。结合西安凤城八路-太华路立交工程,探讨了桥梁基础避让地铁、排水干管等地下构筑物时采取特殊的结构设计和地基处理措施,采用预应力异形承台设计、旋喷桩地基加固设计和设置永久桩基钢护筒等措施。经研究分析,以上措施能够很好地解决桥梁下部基础设计难题,不仅节约工程造价,还具有一定的创新性,项目建成后运营良好,取得较好的社会效益和经济效益。

预制拼装大悬臂倒T盖梁设计与施工

近年来,随着国家积极发展预制装配式建筑,全预制小箱梁+预制拼装大悬臂倒T盖梁+预制拼装立柱的全预制拼装方案在城市高架桥梁建设中的得到了广泛应用。由于盖梁一般体量较大,其合理设计和施工通常成为全预制拼装方案的关键。结合呼和浩特市昭乌达路哲里木路改造提升工程,介绍预制拼装大悬臂倒T盖梁的设计、计算及施工,可为同类型工程设计和施工提供借鉴和参考。

基于国外某矿厂码头的结构方案研究

在某矿厂码头工程设计中,利用矿厂采矿废石料回填造陆价格低廉的优势,提出了高桩梁板式结构、钢管板桩组合结构、钢管排桩结构方案并开展分析研究。在高桩梁板式方案中,为减少前方承台与后方陆域距离,采用了一种可以适应较大水深卸荷承台式接岸结构。钢管板桩组合结构和钢管排桩结构虽然均为板桩结构,但相对于钢板桩,钢管桩单桩水上可打性更好,因此分别对其采用了填筑施工围堰的陆上打桩施工方式和打桩船打桩的水上打桩施工方式。最终通过综合技术经济比选,选定了适用于本工程的最优结构方案,为提高钢排桩板桩结构的应用前景提供经验。

土-承台动力相互作用对砂土场地桩基桥梁地震反应的影响

在桩基桥梁的地震反应分析中,桩-土动力相互作用是个重要的问题,而对于采用低桩承台基础的桥梁,承台埋在土面以下,还存在土与承台之间的动力相互作用。目前,地震反应分析中一般不考虑土-承台动力相互作用的影响,相关研究也很少。为此,利用OpenSees有限元分析程序,基于p-y曲线建立了土-结构一体化桩基单墩模型,选择40条实际岩石场地地震记录作为输入,开展了考虑土-承台动力相互作用的桩基桥梁地震反应分析。结果表明,考虑土-承台动力相互作用后,结构的基本周期会减小,墩底曲率会明显增大,桩顶曲率会大幅减小,但墩顶位移的减小可以忽略。

现浇挂板式钢筋混凝土挡墙施工重难点及方案分析

文章分析了目前城市水利工程中应用较多的现浇挂板式钢筋混凝土挡墙的施工重难点,介绍了常规施工方案的优缺点,结合某工程中现浇挂板式钢筋混凝土挡墙施工方案应用实际,进行施工方案对比,结果表明:新的施工方案在保证混凝土外观质量、结构耐久性、节约工期等方面更有优势,可为类似结构的施工提供借鉴。

双排桩-锚索支护体系在软土地区基坑中的应用

为研究双排桩-锚索结构在软土基坑中的内力变化规律及可行性,本文通过理论计算及数值模拟,以东莞某软土基坑工程为例,对结构水平位移、弯矩等参数的变化规律进行了研究,并将实测值与计算值进行了对比。结果表明,卸荷板可提供一个反弯矩,增加结构稳定性;支护结构水平位移理论及数值计算曲线与实测曲线变化趋势基本相似,变形值均在规范允许范围之内;双排桩-锚索结合卸荷板体系应用于场地受限的软土地区基坑支护效果较好。

桩板路基结构扩体预制桩的承载特性试验研究

为了深入揭示桩板路基结构中引扩孔灌浆扩体预制桩的承载特性与荷载传递机制,研究预制桩扩体截面尺寸、桩顶承压方式以及截面组合形式对扩体桩中预制桩−扩体−周围土协同作用的影响规律,在2个试验区开展了9根试桩的静载荷试验。试验区A是内部管桩承载的5根扩径0~1200 mm扩体预制桩,试验区B是内部管桩承载和全截面承载的2根小直径管桩扩体桩以及2根大直径管桩扩体桩。试验结果表明:外围水泥砂浆的设置可将内部管桩荷载有效传递至周围土体,提升整体承载性能,当水泥砂浆厚度由10 cm增加到25 cm时,同级荷载作用下桩顶沉降降低约44.3%~59.5%,但随水泥砂浆厚度的进一步增加,该变化趋势不明显,试验工况下外围水泥砂浆厚度的合理取值范围为15~25 cm;内部管桩承载工况下扩体桩中管桩−砂浆界面阻力呈两端大、中间小的分布模式,受内部管桩和周围土侧阻力综合作用,水泥砂浆厚度小于15 cm时可能在桩顶附近出现拉应力;全截面承载工况下管桩-砂浆界面阻力受桩顶等位移作用影响发挥相对较小,但随着深度增加呈逐渐增大的变化趋势,在整体承载性能上与内部管桩承载工况大体相当;内部预制桩直径的增加可显著提高扩体桩的承载性能,大直径管桩扩体预制桩的荷载传递规律与小直径管桩情况相同。试验结果对桩板路基结构中引扩孔灌浆扩体预制桩的推广应用具有重要意义。

适应“平疫转换”的医疗建筑改造加固结构设计关键技术研究

应急医疗建筑改造中,会遇到80、90年代设计的承重砖墙结构。砖墙承重体系,楼板一般是预制预应力空心板,预制板就搁在砖墙上,有些有圈梁、但构造柱很少。根据抗震鉴定要求,需要增设构造柱,如采用现浇钢筋混凝土构造柱,需要在砖墙侧面现浇混凝土。结构改造设计时应综合考虑材料可得、施工便捷等原则,在兼顾结构安全的同时也需以建设周期为主要因素抉择,从而提出创新加固方案。

某博物馆的地铁所致振动过程及阻振控制研究

以成都某博物馆新馆为背景,对地铁运行所致振动在传播路径上的控制措施进行研究。结合现场实测数据,分别对隔振沟、隔振桩、波阻板的减振效果进行量化研究及参数优化分析,得出最优减振目标。结果表明:隔振沟深度对减振效果影响显著,随着深度增大其减振效果逐渐增强,且在高频段振动衰减尤为明显;隔离桩深度介于15 m~27 m之间时,其减振量达1.4 dB~3.3 d B;增大波阻板的厚度可以显著增强减振效果,其中3 m厚波阻板可减振3.2dB左右,该研究可为地铁致结构振动的过程阻振控制提供参考依据。

高速铁路桩板结构对瑞利波的被动隔震试验研究

为研究高速铁路桩板结构被动隔震效果,以减震率作为隔震性能评价指标。通过模型试验分析不同几何参数的桩板结构隔震性能,并绘制减震率等值线图以描述其隔震区域。基于试验得到以下结论:桩板结构可以有效阻隔瑞利波,增加桩长、桩径和承载板厚度,并减小埋深与桩间距,可以提高隔震性能并增大有效隔震面积。减震率增长幅度随桩长、桩径和承载板厚度增大而减小,故桩径和桩间距参数宜控制在0.33至0.67之间,桩长参数宜控制在0.40至0.80之间,且应尽可能减小埋深。当砼使用方量相同时,隔震效果从强到弱依次为:桩长、承载板厚度和桩径。