软土地区路堤堆载下桥台桩基侧向变形性状研究

软土地区路堤堆载下桥台桩基侧向变形性状研究

论文摘要

近年来随着我国经济持续稳定的增长,高速公路建设也进入了一个前所未有的发展阶段。我国幅员辽阔、自然地理环境各不相同、土质各异,尤其在江河湖海周围广泛分布着软黏土。在这些地方建造公路和桥梁连接段时通常需将路基加高加宽,当路基下存在较大厚度的软土层时,随着时间的推移,路基下的软土层会产生不同程度的水平位移,轻者会使桥台桩基产生沉降和偏位,形成生活中常见的桥头跳车,重者会将桩体拉裂,桥面板脱离,酿成事故。通常将上述受土体水平位移影响的桩称为被动桩,被动桩的问题要比主动桩复杂得多,因此开展被动桩与周围土体相互作用方面的研究具有重要意义。论文首先介绍了被动桩与主动桩的区别,以加深对被动桩的认识。总结了堆载下被动桩的研究现状,包括:理论研究、试验研究和有限元数值模拟。其次,对基于土体位移法计算被动桩内力的几个关键问题进行了探讨:桩土相对位移、非线性荷载传递模型、地基反力模量以及堆载下土体的自由位移场。并且针对桩侧极限土压力进行了专门研究,总结了粘性土,砂性土中的单桩以及群桩的主动部分和被动部分的桩侧极限土压力。基于Guo(2001)桩顶自由的封闭解,利用宁波地区的两根试桩资料初步确定了适合宁波地区软土的主动部分桩侧极限土压力。采用ABAQUS有限元软件对被动部分桩侧极限土压力进行模拟。第三,在被动桩与土体相互作用的基础上,将桩体在滑动面处分成被动和主动两部分,桩和周围土体相互作用通过p-d曲线和p-y曲线来模拟,p-d、p-y曲线关系均采用理想弹塑性模型,用侧向位移影响系数矩阵和巴氏模型分别考虑被动部分和主动部分土弹簧之间的关联性,利用差分法得到土体滑动对邻近桩基影响的弹塑性解。同时在单桩分析的基础上,对带排架单排桩的弹塑性解进行了理论推导。最后,以温州某接线桥桥台桩基为背景,利用本文方法对侧移桥台桩基进行了分析。针对出现的问题,提出了相应的加固措施,采用静力加载试验对加固措施进行了试验验证,监测数据显示经过加固之后桥台桩基的水平位移得到了有效控制,说明加固是成功的。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 主要符号与说明
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 被动桩的定义
  • 1.3 被动桩研究现状
  • 1.3.1 理论研究
  • 1.3.2 试验研究
  • 1.3.3 有限元方法
  • 1.4 存在的问题、主要研究内容及创新点
  • 第2章 软土地区堆载下基于桩周土体位移分析方法若干问题的探讨
  • 2.1 引言
  • 2.2 桩土相对位移的概念
  • 2.3 非线性荷载传递模型(p-y 曲线、p-d曲线)
  • 2.3.1 p-y曲线模型
  • 2.3.2 p-d曲线模型
  • 2.4 被动桩的地基反力模量
  • 2.4.1 k值理论计算
  • 2.4.2 土体弹性模量的确定方法
  • 2.5 软土地区堆载下土体的自由位移场
  • 2.5.1 土体的位移模式
  • 2.5.2 现场实测
  • 2.5.3 经验公式
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 堆载作用下邻近桩基桩侧极限土压力
  • 3.1 引言
  • 3.2 桩侧极限土压力
  • 3.2.1 主动部分
  • 3.2.2 被动部分
  • 3.3 本章小结
  • 第4章 堆载下滑动土体与邻近桩基相互作用的弹塑性解
  • 4.1 引言
  • 4.2 基于桩土相对位移的单桩有限差分解答
  • 4.2.1 控制方程
  • 4.2.2 桩体离散和土体反应
  • 4.2.3 单桩桩土相对位移的差分求解
  • 4.2.4 计算迭代步骤
  • 4.3 工程算例
  • 4.4 各种边界条件对桩影响
  • 4.4.1 桩顶约束条件的影响
  • 4.4.2 桩周土体弹性模量的影响(桩顶固定)
  • 4.4.3 桩周土体位移大小的影响(桩顶固定)
  • 4.4.4 桩周土体位移模式的影响(桩顶固定)
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 堆载下滑动土体与邻近带排架排桩相互作用的弹塑性解
  • 5.1 引言
  • 5.2 带排架排桩的计算
  • 5.2.1 控制方程
  • 5.2.2 带排架排桩的差分计算方法
  • 5.2.3 桩同排架的相互作用
  • 5.2.4 边界条件
  • 5.3 计算步骤
  • 5.4 实例分析
  • 5.4.1 实例描述
  • 5.4.2 群桩效应系数的确定
  • 5.5 本章小结
  • 第6章 工程实例分析
  • 6.1 工程概况
  • 6.2 工程地质条件
  • 6.3 问题简化
  • 6.3.1 计算模型的简化
  • 6.3.2 土体的自由位移场
  • 6.3.3 土体地基反力模量
  • 6.3.4 桩侧极限土压力
  • 6.3.5 计算参数
  • 6.4 结果分析
  • 6.5 工程处理措施
  • 6.6 加固措施后静力加载试验结果
  • 6.6.1 测点及静载布置
  • 6.6.2 静力加载试验水平位移监测结果
  • 6.7 本章小结
  • 第7章 结论与展望
  • 7.1 本文主要结论
  • 7.2 进一步工作设想
  • 参考文献
  • 附录
  • 作者简历
  • 相关论文文献

    • [1].地面堆载对下方已建隧道变形影响分析[J]. 地下空间与工程学报 2019(S2)
    • [2].堆载距离对周围结构物影响研究[J]. 四川建筑 2020(01)
    • [3].西南成品油管道地表堆载作用下的管道安全数值模拟分析[J]. 中国石油和化工标准与质量 2020(10)
    • [4].考虑土体小应变刚度的地表堆载对隧道影响数值分析[J]. 科学技术与工程 2020(18)
    • [5].侧向堆载下竖向受荷两桩基础的力学性状试验研究[J]. 铁道建筑技术 2017(01)
    • [6].大面积堆载作用下软土地基变形监测研究[J]. 价值工程 2017(19)
    • [7].堆载料选取的分析和应用[J]. 港工技术 2017(05)
    • [8].软基堆载对临近桥梁桩基的影响分析[J]. 福建交通科技 2016(02)
    • [9].地震荷载作用下堆载影响机场滑坡稳定性的数值计算分析[J]. 四川建筑 2020(05)
    • [10].基坑局部堆载回压对下卧隧道隆起影响[J]. 湖南科技大学学报(自然科学版) 2020(01)
    • [11].地面堆载对原水输水钢管的影响研究[J]. 隧道与轨道交通 2019(S1)
    • [12].初始堆载高度对湖相淤泥稳定性影响分析[J]. 有色冶金设计与研究 2020(05)
    • [13].大面积堆载对管线的沉降影响及保护途径[J]. 四川建材 2020(10)
    • [14].堆载作用下桩基受力特性分析[J]. 铁道建筑 2018(09)
    • [15].软基堆载对邻近桥桩作用的数值分析[J]. 公路交通科技 2014(12)
    • [16].地面堆载对埋地管道的安全影响分析[J]. 中国安全生产科学技术 2015(11)
    • [17].大面积堆载下桩基安全的有限元分析[J]. 低温建筑技术 2010(09)
    • [18].真空或堆载荷载作用下土体变形对比试验研究[J]. 水利与建筑工程学报 2020(02)
    • [19].软土地区地面堆载对桥梁下部结构的影响分析[J]. 结构工程师 2020(04)
    • [20].气囊增压联合堆载加固冲填土地基模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报 2020(S1)
    • [21].带状堆载对邻近桩基作用效应的计算方法[J]. 长安大学学报(自然科学版) 2019(02)
    • [22].基于正交试验法的堆载边坡稳定性分析[J]. 江西水利科技 2017(04)
    • [23].偏心堆载和高压注浆在既有建筑纠偏中的联合应用[J]. 山西建筑 2015(36)
    • [24].地面堆载对埋地管道的安全影响[J]. 中国石油和化工标准与质量 2016(10)
    • [25].不同平衡堆载条件下桩基承载特性的原位试验研究[J]. 岩土力学 2015(11)
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    • [27].大面积堆载对桩基负摩阻力的分析研究[J]. 山西建筑 2009(20)
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    • [30].陆域回填区堆载作用下的围堤结构稳定性分析[J]. 建筑施工 2019(10)

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