桩板结构路基沉降影响因素的有限元分析

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桩板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析

桩板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析

降板的沉降杆) 、两侧路肩各设置一监测桩 ( 1 。 图 )
沉 降观 测 桩
- - ~

基 床 表 层
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一 — — —






— — —

沉 降 板
/ —— —一 \ \

线路竖 曲线 圆顺 的要求 ,线下 工程 工后 沉 降量 必须控 制在允 许 范 围之 内,追 求 “ 零沉 降 ” 理念 。桩板 复 合地基作 为一种 软基 处理方式 ,在我 国高速铁 路 中越
个月 )未 出现连续下沉现象 ,可判定为满足沉降标 准
板 复合地基 能有 效地降低 高速铁路 无砟轨道路基 结构 的沉 降 ,使 其工后 沉降量满足扣件 的调 整需要和 线路 竖曲线 圆顺的要 求 ,为正在建设 的客运 专线提供技 术支持 。
关键词 :高速铁路 ;桩板 复合地基 ;线下结构 ;工后沉 降
中图分 类号 :U 1 . 5 23 1
来越被广泛使 用 和研究 ,然 而有关 对其 线下 结构 沉 降的影 响分 析国内外相对还较少 ,本文 正是基于 以 上情况 ,以沪 宁高速铁路为研究背景 ,研 究桩板复合 地基对 高速铁 路 无砟 轨 道路 基 线下 结 构 的沉 降 影 响
分析 。
1 路 基 线 下 工 程 沉 降 观测
涂 文博 ,等 :桩 板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析
・7 13・
( )设计预测总沉降量与通过实测资料 预测 的总 3 沉降量之差不宜大于 1 m; 0m ( )预测工后沉降值不应大 于 1 m;沉降 比较 4 5m

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施
桩基沉降是建筑施工中常见的问题之一,主要是指桩基在使用过程中随着时间的推移
而发生的下沉现象。

这种沉降会直接影响建筑物的稳定性和安全性,因此在施工过程中必
须采取相应的控制措施来降低桩基沉降带来的风险。

桩基沉降的主要原因有以下几点:
1. 桩基内部土壤的压缩:施工过程中,桩基周围的土壤会因为自身重力和施工操作
而产生一定的压缩,导致桩基下沉。

2. 桩基与土壤的不粘结:桩基与周围土壤之间的摩擦力不足,无法有效地传递荷载,使桩基容易下沉。

3. 周围环境的变化:例如地下水位的变化、降雨等外界因素都会对桩基的沉降产生
影响。

针对桩基沉降问题,可以采取如下控制措施:
1. 桩基的设计和施工过程:在设计桩基时,要充分考虑桩基的承载能力和沉降特性,并采取合理的施工方法,减小桩基与土壤之间的不粘结,提高整体的稳定性。

2. 土壤的处理和加固:可以采用增强桩基周围土壤的方法,例如注浆、灌浆等,增
加土壤的粘结力,提高土壤的承载能力。

3. 控制桩基周围环境:在施工过程中,应加强对桩基周围环境的监测和管理,及时
调整土壤含水量、排除地下水等因素的影响。

4. 加强施工监管和质量控制:严格按照相关标准和规范进行施工,加强质量控制,
确保工程质量和安全性。

5. 定期检测和维护:在桩基使用过程中,要定期进行沉降监测和维护工作,及时发
现和解决潜在问题,避免沉降导致的安全风险。

桩基沉降是建筑施工中需要重视和解决的问题,通过合理的设计、施工和维护措施,
可以有效降低桩基沉降带来的风险,确保建筑物的稳定性和安全性。

建筑桩基施工中的沉降问题及解决对策分析

建筑桩基施工中的沉降问题及解决对策分析

建筑桩基施工中的沉降问题及解决对策分析摘要:本文主要分析了建筑桩基施工中的沉降现状和引起因素等问题,并就怎样进行桩基沉降的动态监测、并进行相应的处理提出了一些对策措施。

关键词:建筑;桩基;施工;沉降当前的建筑日益朝着高层发展,而高层建筑面临的一个很明显的问题就是竖向荷载的集中,这就需要地基具备足够大的横向和竖向的承载力,所以,现阶段的很多高层建筑都使用到了桩基,在设计桩基时不仅要将桩基的承载问题考虑进去,还要预估建筑的倾斜、沉降以及不同荷载情况下的沉降差值,确保建筑物在实际投入使用时不会出现大范围的沉降。

1 建筑桩基施工中的沉降问题分析桩基在建筑工程中所起到的作用是十分重要的,一般都需在施工时强化桩基的承载力,以此提升桩基的稳定性和工程质量。

但是,由于桩基有很多种类,且每一种桩基的施工工艺都有所不同,再加上地层的复杂性和变化性,施工时稍有不慎,就很容易导致桩身发生断桩和缩径等问题,如果出现问题时不及时处理而是继续施工,就会导致浅部桩身出现问题,甚至改变桩基的工作性状,使得基础出现塌孔以及漏浆等安全问题。

影响桩基施工的因素是多方面的,主要包括桩基建造所用到的混凝土的性质、实际地置换率及布设等。

导致建筑桩基出现沉降的原因综合起来主要包括:第一,施工区域的地质环境不满足要求,使得混凝土无法得到均匀的搅拌,沉桩变得困难,桩体强度变弱。

第二,因为施工员的操作失当,没有达到设想的施工效果,最终减弱柱基的承载力,最终导致桩基出现沉降。

桩基发生沉降后会注意表现形式有两种:持力层的沉降和卧层的沉降,这两种沉降都会因为建筑的整体负荷和受力而改变。

一旦桩基的承载力超出了承受范围,会大大的影响到建筑结构,极易导致发生墙体的倾斜和开裂、甚至是坍塌等情况,直接影响到施工员的安全。

所以,为了有效保证工程的质量,必须做好现场的桩基沉降监测,并采取适当的解决对策。

2 建筑桩基沉降动态监测要点2.1工作基点布设开展桩基沉降现场监测,工作基点是基准点,要按照沉降施测方案以及布网原则来设置。

沉降控制复合桩基沉降影响因素的有限元分析

沉降控制复合桩基沉降影响因素的有限元分析
型进行有 限元模 拟 , 并探讨 不 同的桩径 、 桩长 与桩 距对沉 降控 制复合 桩基 的具体 作 用效果. 究结果 研
表 明: 在设计 沉降控制复合桩基 时 , 距应大于 等于 6 桩 ~7倍桩 径 ; 径 的选 取 范 围最好 是在 30mm 桩 0 之 内, 以最 大限度 地利用桩 的沉降控制效 率;沉 降控制 复合 桩 的桩长 与桩径 比以 8 " 9 0 - 0为 宜. - - 关键词 : 限元 ; NS ; 桩效 应 ; 有 A YS 群 复合桩 基
75 1 . . 条对 沉降 控制复 合桩 基 的使 用 作 出详 细 的规 定 : 合桩 基 中的桩 宜 采用 桩 身 截 面小 于等 于 2 0mm、 复 5
长细 比在 8 ~1 0左 右且 桩身质 量有 可靠保 证 的预制 方桩 ; 距 不宜 小 于 5 6 桩径 , 应 按桩 端 穿过 高 O 0 桩 ~ 倍 并 压缩 性淤 泥质 土层 以及进 入压缩 性相 对较 低 的持 力层 的要 求 选择 桩 端埋 深 ( 复合 桩 基 承 台埋 深 不宜 小 于建
沉降控 制 复合桩 基 的使 用效 率.
1 有 限元 分 析 模 型 与 计 算 参 数
对 于 沉降控 制复合 桩基 来说 , 的使用 环 境 是 软 土地 基 , 本 身 的变形 与 土 的压 缩变 形 相 比是 高 阶小 它 桩
量 , 以 , 桩与 承 台采用线 弹性 模型 , 所 对 桩型 为预制 方 桩. 对 于整个模 型 , 台与桩都 采用 混凝 土 ( 3 ) 泊松 比为 0 2 弹性模 量为 3 0 a 土层采 用上海 某地 承 C0, ., ×1 P , 土层样 式 , 的泊松 比统一 为 0 4 . 体 土层 分 布 见 表 1 承 台板 厚 为 0 5I , 的边 长 为超 出最 外端 桩 的 土 .5 具 . . n 板 1 5 桩径 . .倍 考虑 到承 台底 面现实 情况及 规 范要求 将其 设 置 在第 2层 土 的 0 8m 处 . 位 布 置统 一 为 3 . . 桩 ×3 整体 土模 型是 高为 5 超 出 1 以外 土体 的分 布依然 按照 1 0m( 2层 2层样 式分 布) 宽 为 1 "在 加载 时 , 体周 , 51. 3 1 土

国道地基沉降有限元实例分析

国道地基沉降有限元实例分析

国道地基沉降有限元实例分析1.概述有限元分析(FEA,Finite Element Analysis)利用数学近似的方法对真实物理系统(几何和载荷工况)进行模拟。

有限元分析方法可以利用简单而又相互作用的单元元素,用有限数量的未知量去逼近无限未知量。

尤其近年来,广大学者不停的完善有限元中各个模型的参数,使其能更加准确且广泛的应用于各个行业领域。

同时,利用有限元分析方法分析并解决土木工程上的问题也得到越来越广泛的应用。

利用有限元分析的方法来分析地基的沉降可以预测并防治地基沉降带来的危害[1],将有限元分析方法应用在地基沉降中的重要前提是建立与当地地基沉降相符的模型,从而确保分析结果的可靠性。

本文以内蒙古110国道为依托,建立适合于分析内蒙古地区110国道的沉降有限元模型,以供对其进行改建等工程时进行相对准确的使用及分析。

内蒙古地区110国道路线带主要地貌为低山丘陵、熔岩台地和盆地型地貌单元,地势陡缓相接呈波状起伏。

地质构造较为单一,地基以粉土、砾砂、中砂为主,软土地基段较少且软土段土层较浅。

其地基土黏聚力c=4.77~35.38Kpa,内摩擦角φ=1.06~31.10°。

本文主要以此段国道常见地质条件分析,软土地段施工时已采取换填等施工技术,故不单独考虑。

2. 分层总和法计算地基总沉降2.1几点假定分层总和法是将地基土分成若干一定厚度的水平土层,先计算每层土体的压缩量S,最后将各层累计作为总的土体沉降量。

但是,在应用分层综合法计算沉降量的时候为了应用相关附加应力公式以及室内压缩试验的数据指标,需要对地基土体作下列假定:(1)地基土为一均匀、等向的半无限空间弹性体;(2)地基土的变形条件,为侧限条件;(3)沉降计算的深度,理论上应计算至无限深,实际情况中附加应力扩散随深度而减小,根据压力减小情况,本文计算至30米深度。

2.1分层总和法计算过程分层总和法在计算沉降量时只能对某点进行计算,本文在计算时选取了地基沉降量最大的点,即路基中心处对应的地基进行沉降量计算。

建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究

建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究

建筑桩基在施工中的沉降问题分析及对策研究摘要:建筑桩基是建筑工程的基础,施工中的沉降问题会降低建筑物的使用安全,引发质量问题。

本文从建筑桩基工程的施工实际出发,从理论上分析了建筑桩基工程出现沉降的原因,并且提出了针对性的解决措施,希望能够对预防和解决建筑桩基工程沉降问题有所帮助。

关键词:建筑桩基;沉降问题;对策分析1导言建筑工程施工中的多种要素均会影响建筑桩基,如地质条件、桩基施工技术、施工管理等,易使建筑桩基出现卧层沉降或持力层沉降,影响建筑物的整体受力,引发墙体裂缝、结构倾斜,严重时会出现建筑物倒塌事故,威胁施工现场人员的人身安全。

可见,对建筑桩基在施工中的沉降问题分析具有现实意义。

2建筑桩基在施工中的沉降问题分析2.1引起桩基沉降的原因分析一般情况下,导致建筑工程中出现桩基沉降的原因主要有两个方面。

第一,施工现场的地质条件与工程的实际建造需求不匹配。

在这种状态下,施工人员在搅拌混凝土的时候可能会出现不够均匀的情况,这就加大了沉桩操作的难度,桩体的强度达不到理想标准。

第二,部分工程不够重视施工管理工作,现场工作人员不能严格遵守操作规范,导致桩基的实际承载能力受到影响,进而引发桩基沉降现象。

桩基的沉降类型通常有两种,一种为持力层沉降,另一种是卧层沉降。

导致这两种沉降现象出现的主要原因是建筑物的负荷状态发生了变化,一旦其上方受力超过标准限制,那么极有可能会出现建筑物塌倒,变形,墙体破裂等情况,还会威胁到施工人员的生命安全。

2.2桩基沉降分析计算2.2.1单桩的沉降分析计算计算单桩沉降,一共有四种常用方法,分别为单向压缩分层总和法,弹性理论算法,荷载传递法,剪切变形传递算法。

其中,单向压缩分层总和法的主要计算内容是指桩基中的每一层土体,然后将计算结果累计起来,与桩基沉降数值进行比对计算。

这种计算方式通常应用在直径比较大的桩基土体,在计算过程当中,计算人员不要忽略土层的压缩厚度可能对计算结果造成的影响。

桩基沉降分析与计算

桩基沉降分析与计算

桩基沉降分析与计算作为一种重要的工程技术文章,本文将重点桩基沉降分析与计算的相关知识。

在关键词方面,我们将围绕“桩基”、“沉降”和“分析计算”展开。

在深入探讨桩基沉降分析与计算之前,我们需要明确其定义。

桩基沉降是指桩基在承受上部结构荷载后产生的竖向位移。

而桩基沉降分析与计算则是通过一定的方法对桩基可能产生的竖向位移进行预测、评估和控制,以确保工程的安全性和稳定性。

桩基沉降分析与计算的实现方法有很多种,其中较为常用的有三种:弹性力学法、有限元法和数值模拟法。

弹性力学法是基于弹性力学理论,通过计算桩基与土壤之间的摩擦力和桩端反力来预测桩基的沉降量。

该方法适用于计算桩基沉降的初略估算。

有限元法是通过将桩基和土壤划分成若干个单元,并对每个单元进行受力分析,最终得出桩基沉降的数值解。

该方法可以处理复杂地质条件和不同桩型的情况,但计算量较大。

数值模拟法则是利用计算机软件模拟桩基的实际工况,从而得到桩基沉降的数值解。

该方法具有较高的灵活性和通用性,可以处理各种复杂情况,但需要专业的工程师进行操作。

在实际工程中,为了确保桩基沉降分析与计算的准确性,我们需要结合工程的实际情况和设计要求,选择合适的方法进行计算。

同时,还需要对计算结果进行数据处理和结果分析。

数据处理主要包括数据清洗、预处理和转换等步骤,以确保数据的准确性和完整性。

结果分析则需要对计算结果进行可视化展示和深入解读,以评估桩基沉降是否在可接受范围内,并针对异常情况提出相应的处理措施。

总之,桩基沉降分析与计算是工程建设中不可或缺的重要环节。

通过选择合适的方法进行计算、准确的数据处理和结果分析以及根据实际情况做出相应的处理措施,我们可以更好地预测、评估和控制桩基沉降,以确保工程的安全性和稳定性。

在未来的发展中,随着计算机技术和数值模拟方法的不断进步,桩基沉降分析与计算将有望实现更高精度的模拟和分析。

随着现代建筑的不断增高和对基础承载力需求的不断增大,桩基设计在建筑工程中变得越来越重要。

地基固结沉降的随机有限元分析

地基固结沉降的随机有限元分析

地基固结沉降的随机有限元分析地基固结沉降是指由于地下土层的压缩和沉降而导致地表或建筑物下沉的现象。

它是土力学和地基工程领域的一个重要研究课题,对于建筑物的安全性和稳定性具有重要影响。

随机有限元分析是一种基于概率论和数值方法的分析手段,可以有效地模拟和预测地基固结沉降的随机性。

在地基工程中,土壤的物理性质和地下水位等环境因素的变化会导致地基固结沉降的随机性。

为了更准确地评估地基固结沉降的风险,研究人员利用随机有限元分析方法对地下土层进行建模。

首先,根据现场实测数据和经验公式,确定土壤的基本参数,如固结指数、压缩系数等。

然后,将地下土层划分为若干有限元单元,建立数学模型。

在模型中引入随机变量,如土壤的弹性模量、抗剪强度等,以考虑地下土层的非均匀性和随机性。

随机有限元分析通过随机变量的概率分布函数和相关性,模拟不同土层单元之间的相互影响和变化规律。

通过随机有限元分析,可以得到地基固结沉降的随机响应。

根据模拟结果,可以评估地基固结沉降的概率分布、均值和方差等统计特性。

同时,还可以分析不同因素对地基固结沉降的影响程度,如土层的固结指数、地下水位的变化等。

这些结果可以为地基工程设计提供有价值的参考,帮助工程师更好地预测和控制地基固结沉降的风险。

需要注意的是,在进行随机有限元分析时,需要准确地确定土壤参数和随机变量的概率分布函数。

这需要充分考虑实际工程情况和现场实测数据,并结合经验公式和专家判断进行合理的估计。

同时,随机有限元分析也需要考虑模型的计算精度和计算量等问题,以确保分析结果的准确性和可靠性。

总之,地基固结沉降的随机有限元分析是一种有效的研究方法,可以帮助工程师更好地了解和预测地基固结沉降的随机性。

它在地基工程设计和风险评估中具有重要的应用价值,对于提高工程质量和保证工程安全具有重要意义。

地基沉降大变形有限元分析的几何刚度效应

地基沉降大变形有限元分析的几何刚度效应

地基沉降大变形有限元分析的几何刚度效应地基沉降大变形有限元分析的几何刚度效应随着现代经济的发展,建筑领域的发展越来越快,因此对于建筑工程的稳定性和安全性的要求也得到了越来越高的关注。

地基沉降是建筑结构稳定性和安全性的重要因素之一。

而几何刚度对于地基沉降大变形有限元分析起着重要的作用。

本文将探讨几何刚度效应在地基沉降大变形有限元分析中的作用。

一、地基沉降大变形有限元分析地基沉降大变形有限元分析是一种广泛应用于建筑结构工程中的模拟计算方法。

它采用数值方法对建筑结构在地基沉降中出现的各种变形过程进行了仿真和计算。

通过建立精细的数学模型,利用有限元分析软件对分析结果进行处理和分析。

二、几何刚度效应几何刚度是指当结构发生变形时,由于构件自身的形态和排列而存在的相互影响的抵抗能力。

简单来说,几何刚度是指构件在变形过程中所呈现的“僵硬”程度。

几何刚度效应对于土木工程结构的安全性和稳定性有着至关重要的影响。

三、几何刚度效应对于地基沉降大变形有限元分析的影响在进行地基沉降大变形有限元分析时,由于地基沉降过程中结构可能会出现较大的变形,因此我们需要考虑几何刚度对分析结果的影响。

1、降低结构的变形几何刚度的增大会降低结构在地基沉降过程中的变形程度,而减小几何刚度则会增加结构的变形。

因此,在进行有限元分析时,对于不同的结构类型应当根据其几何刚度参数进行调整,使得分析结果更为准确。

2、影响结构的变形分布随着结构的变形,不同构件之间会出现相互影响,这也意味着结构变形的分布不是均匀的。

这时如果不考虑几何刚度效应,可能会导致分析结果出现偏差。

因此,在进行分析时应当注重几何刚度的影响。

3、影响结构的自由度几何刚度的影响还有一个方面,即它会影响结构的自由度。

如果几何刚度增大,结构自由度将会降低;如果几何刚度减小,结构自由度将会增加。

而本文的主题是在地基沉降大变形有限元分析中考虑几何刚度的影响,则需要确保分析结果中结构的自由度是符合预期的。

桥梁工程设计中桩基沉降问题解析

桥梁工程设计中桩基沉降问题解析

桥梁工程设计中桩基沉降问题解析摘要:桥梁工程设计中的桩基沉降问题一直是工程师们关注的焦点和挑战之一。

随着桥梁设计的发展和工程规模的不断扩大,桩基沉降问题对桥梁的结构安全和使用寿命产生了重要影响。

因此,深入研究和解析桩基沉降问题的原因、影响因素以及解决方法显得尤为重要;桩基沉降问题的出现主要与桥梁建设过程中的复杂土工条件、设计参数选择、施工工艺和质量控制等因素密切相关。

沉降的发生不仅会对桥梁的稳定性和承载能力造成影响,还会导致桥梁结构的变形和破坏,甚至危及桥梁的使用安全。

关键词:桥梁工程;桩基沉降;问题解析1.桩基沉降问题的原因(1)地基土质的力学性质:地基土质的力学性质是影响桩基沉降的关键因素之一。

土壤的密实度、压缩性和承载力等特性会对桩基的沉降性能产生直接影响。

例如,软弱的土壤在承受荷载时容易发生较大的沉降,而坚实的土壤则能够提供更好的支撑和稳定性。

(2)桩基设计的合理性:桩基设计的合理性对于防止沉降问题的发生至关重要。

设计过程中需要充分考虑桩的类型、长度、直径、间距以及承载能力等参数。

若设计参数选择不当或未能考虑到实际荷载情况,可能导致桩基承载能力不足或承载不均匀,进而引发沉降问题。

(3)施工过程中的操作和质量控制:施工过程中的操作和质量控制对于桩基的稳定性和沉降问题也具有重要影响。

施工时必须确保桩身的垂直度、桩端的质量以及桩周土体的均匀性等方面的质量控制。

若施工操作不当或质量控制不到位,可能导致桩身偏斜、桩端破坏或土体固结不均匀,从而引发桩基沉降问题。

(4)桥梁使用过程中的荷载变化:桥梁在使用过程中承受的荷载变化也会对桩基产生影响。

频繁的荷载变化或超过设计荷载范围的使用情况可能导致桩基的过度变形和沉降。

此外,水平荷载、温度变化以及地震等外力因素也可能对桩基产生不可忽视的影响。

2.公路桥梁桩基设计中对沉降问题的控制2.1.公路桥梁桩基沉降分析方法(1)单桩桩基的沉降分析公路桥梁单桩桩基沉降分析环节,主要是从载荷分析、剪切变形、弹性理论等角度出发。

桩基沉降计算方法的分析及评价总结

桩基沉降计算方法的分析及评价总结

桩基沉降计算方法的分析及评价总结首先,桩基沉降计算方法的选择应根据具体工程情况进行,包括桩基类型、土壤性质、荷载条件等。

常用的计算方法有经验公式法、解析解法和数值计算法等。

经验公式法是一种简便快速的计算方法,适用于一般工程中的常规桩基。

该方法基于实际工程经验,通过与已有工程案例对比来估计桩基的沉降情况。

优点是计算简单、易于理解,但缺点是准确性较低,适用范围有限。

解析解法是通过数学解析的方法,对桩基的沉降过程进行解析计算。

该方法基于土壤力学理论,考虑桩基与土壤之间的相互作用及荷载条件,可较为准确地预测桩基的沉降情况。

优点是计算精度高,适用于复杂工程情况,但缺点是计算复杂、需要大量的土壤参数。

数值计算法是通过数值模拟的方法,对桩基沉降过程进行计算。

该方法基于有限元或边界元理论,通过将桩基与土壤离散成节点或元素,模拟土体的应力、变形和沉降过程。

优点是计算精度高,适用范围广,但缺点是计算耗时较长,需具备一定的计算机技术。

其次,桩基沉降计算方法在实际应用中需要注意以下几点。

首先,选择合适的土壤参数是准确计算沉降的关键。

土壤参数的获取可通过室内试验、现场勘探或相关文献资料等途径,尽量保证参数的准确性。

其次,桩基与土壤之间的相互作用应充分考虑,包括桩身与土壤的摩擦力、桩基与土壤的承载力等。

最后,计算结果应与实际工程情况进行对比,验证计算方法的准确性和可靠性。

综上所述,桩基沉降计算方法是桩基设计和施工中的重要环节。

选择合适的计算方法,并合理获取土壤参数,可以准确预测桩基的沉降情况,保证工程的安全可靠性。

未来的研究可以进一步改进计算方法,提高计算效率和精度,以应对现代工程中越来越复杂的沉降问题。

路基与桩板结构下穿高速铁路桥梁影响对比分析

路基与桩板结构下穿高速铁路桥梁影响对比分析

路基与桩板结构下穿高速铁路桥梁影响对比分析[摘要]摘要:随着经济发展,越来越多的公路或城市道路下穿高速铁路桥梁,影响高速铁路桥梁稳定性。

高速铁路运行速度快,高铁桥梁结构变形超限将影响高速铁路运营安全,在设计阶段,应用大型有限元软件对道路下穿高速铁路进行影响分析是必要的,本文将对路基与桩板结构两种型式下穿高速铁路桥梁影响进行对比分析。

[关键词]关键词:道路下穿高铁;路基;桩板结构一、引言随着经济发展,越来越多的公路或城市道路下穿高速铁路桥梁,高速铁路作为国家运输大动脉,保证其运营安全十分重要,采取稳妥可靠的下穿方式、结构型式以及施工方法十分必要[1 5]。

高速铁路运行速度快,高铁桥梁结构变形过大将影响高速铁路运营安全,下穿构筑物(道路交通、管线等)的建设及使用已成为高速铁路运营安全的主要因素之一。

目前,道路穿越高铁的主要形式有路基下穿、桥梁下穿、桩板结构下穿、U型槽和框架结构等[2-3]。

其中路基下穿与桩板结构下穿适用于桥下填土高度不高的情形,本文结合工程实例,对这两种下穿型式进行对比分析。

二、工程实例拟建项目起自翠家岭村西、费县收费站西侧的G327上,向北沿规划G327,经北尹大桥西、成立庄东,在胡阳村南下穿日兰高速铁路后转向西,在农立庄西顺接方马路,向西经南东洲大桥南、荣和庄北、电厂南,止于北广丰村北的规划新西外环上。

道路全长26.667公里,道路等级为一级公路,道路路基宽度为25.5米,双向四车道,设计速度80km/h。

本工程穿越日兰高速铁路三和特大桥第108#孔,107#至109#孔桥梁为(60m+100m+60m)变截面连续箱梁,桥墩为圆端形实体桥墩,107#墩为桩基础,基础承台尺寸为9.6m×14.4m,108#墩为桩基础,基础承台尺寸为9.6m×14.4m。

(一)工程地质勘察深度范围内所揭露的地层以杂填土、粉质黏土、石灰岩、凝灰岩和泥岩为主,依据野外钻探资料,将所揭露地层分层叙述如下:第①层杂填土[Q42ml]:杂色,成分以粉质黏土为主,含有碎砖块和混凝土块,结构较差,局部为耕土。

桩基沉降计算方法的分析及评价

桩基沉降计算方法的分析及评价

桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算方法的分析及评价桩基沉降计算是针对桩基而言的一种结构计算,其目的在于确定桩基的沉降情况,以保证结构的质量和稳定性。

由于桩基的沉降与地质、地形、土层等因素紧密相关,因此针对桩基沉降的计算方法也是十分复杂和丰富的。

本文将从针对桩基沉降的计算方法进行分析和评价。

一、弹性计算法弹性计算法是一种基于极限平衡原理和弹性力学理论的桩基沉降计算方法,其基本假设是桩基沉降量与桩柱的弹性变形成正比,与地基和孔壁的变形无关。

通过对桩基刚度和孔周土应力分布进行分析,弹性计算法可以得到桩基沉降量和桩柱内应力分布情况。

这种计算方法的优点是精度较高,计算结果较为准确,且相对比较简单易行。

但缺点在于该方法只适用于短桩或第一层土壤比较硬或根据某些经验公式得出的孔周土应力分布区域,且只能获得初始沉降量和孔周土的应力分布情况,无法考虑桩柱周围土层塑性变形的影响。

二、塑性计算法塑性计算法是一种基于塑性力学理论的桩基沉降计算方法,它认为在桩顶上的土体,只要与桩柱相连并处于某种限定条件下,就会与桩柱同步发生塑性变形,最终导致桩柱沉降。

该方法需要考虑桩周土体的塑性变形,相对来说较为精确。

该计算方法的优点是可以分析桩基沉降过程,并考虑孔周土层与桩柱的相互作用,计算精度较高。

但缺点在于模型复杂,计算量大,难以掌握和应用。

三、有限元法有限元法是一种数学方法,通过对结构的有限个部分进行计算,以模拟整个结构的行为,进而得到该结构的各种力学性能指标的计算方法。

有限元法不但能够准确地分析桩基的沉降情况,还可以考虑桩柱周围土层塑性变形的影响,并且可以精确地模拟各种不同的复杂条件下的沉降情况。

有限元法的优势在于能够计算各种各样的复杂情况,并且精度较高、适用性强。

缺点在于过程复杂,计算量大,需要高超均衡的数学物理知识和计算机技能。

总之,针对不同情况下的桩基沉降计算,应根据实际情况选用合适的计算方法。

在实际的工程中,为确保桩基的质量和稳定性,往往同时使用不同的计算方法,并结合现场监测和验收,及时调整和纠正,以保证结果的准确性。

施工桩基基础沉降观测与分析

施工桩基基础沉降观测与分析

施工桩基基础沉降观测与分析随着城市化的不断发展和城市建设的日益完善,建筑物的基础工程也越来越受到重视。

在建筑物的基础工程中,施工桩基基础是一种常见的基础形式,它能够有效地支撑建筑物的重量,并传递到地下的稳定土层中。

然而,在施工桩基基础工程中,沉降是一个常见而又重要的问题。

在本文中,我们将探讨施工桩基基础沉降观测与分析的方法和技术。

第一部分:什么是施工桩基基础沉降观测与分析是指通过一系列的观测和数据分析,对施工桩基基础的沉降情况进行评估和预测的过程。

施工桩基基础的沉降主要是由于桩基施工过程中土体的压实和排水引起的。

通过观测和分析这些沉降情况,可以为基础工程的设计和施工提供有效的参考依据。

第二部分:施工桩基基础沉降观测的方法和技术施工桩基基础沉降观测的方法有很多种,常用的包括物理观测和数学建模两种。

物理观测是指通过安装沉降观测仪器,对基础工程进行实时的物理观测。

常用的物理观测仪器包括沉降点标志、沉降仪和倾斜仪等。

这些仪器能够对基础工程的沉降情况进行准确的记录和测量,提供重要的实测数据。

数学建模是指通过数学模型和分析方法,对基础工程的沉降情况进行预测和分析。

常用的数学建模方法有有限元法和有限差分法等。

这些数学模型能够利用土体的力学特性和基础工程的参数,对沉降情况进行准确的计算和预测。

第三部分:施工桩基基础沉降数据的分析和处理得到施工桩基基础沉降观测数据后,需要对其进行分析和处理。

首先,需要对观测数据进行质量控制和验证,确保数据的准确性和可靠性。

其次,可以通过统计方法和图表分析,对沉降数据进行描述和总结,了解沉降的分布规律和趋势。

最后,可以利用数学模型和计算方法,对沉降数据进行预测和分析,得到更加详细和全面的沉降情况。

第四部分:施工桩基基础沉降的影响因素施工桩基基础的沉降受到多种因素的影响,包括土体的力学特性、桩基的形式和材料、基础工程的负荷和施工活动等。

对这些影响因素的深入研究和分析,可以更好地理解沉降的机理和规律,为基础工程的设计和施工提供合理的参考依据。

埋入式桩板结构路基沉降与结构受力影响研究

埋入式桩板结构路基沉降与结构受力影响研究

埋入式桩板结构路基沉降与结构受力影响研究1.国内外桩板结构硏究进展目前,对桩板结构路基的研究主要集中在结构设计、受力特性、沉降计算、动力特性、温度效应等方面。

研究方法主要有理论分析计算法、有限元仿真计算、模型试验研究、现场试验研究等。

对于高速铁路路基,沉降控制是路基工程的重点内容。

桩板结构路基沉降计算是桩板结构路基研究的重要内容。

2桩板结构路基受力沉降影响因素2.1桩板结构路基参数通过室内试验得到6%水泥改良土粘聚力为50kPa,内摩擦角为30°,由式得6%水泥改良土与桩界面的摩擦角δ为20°,摩擦系数μ=0.36。

素土挤密桩复合地基与桩界面的摩擦角δ为19°,摩擦系数μ=0.34。

2.2荷载情况因为桩板结构路基的沉降主要是由上部竖向荷载引起的,因此对路基模型荷载的施加只考虑竖向荷载作用。

根据考虑列车活载竖向动力作用时,列车竖向活载等于列车竖向静载乘以动力系数(1+μ)。

桩板结构跨度分别为5m、6m、7m、8m,跨数n大于等于5,动力系数(1+μ)等于1.33。

轨道及列车荷载的施加根据《高速铁路路基设计规范》进行取值。

2.3地应力平衡对于复杂的接触模型,需要对土体进行地应力平衡,没有地应力平衡会导致模型单元在自重作用下产生严重变形,导致塑性计算无法实现。

在地应力平衡后,对路基施加铺轨工程开始后所受荷载所得沉降量即为工后沉降。

建立两个Part对土体模型进行地应力平衡,分别得到应力文件后,导入计算模型,对路基结构进行地应力平衡。

然后对计算模型施加承台板、轨道及其附属结构、行车荷载等,对路基有限元模型进行计算。

3桩板结构路基设计参数对路基受力变形的影响3.1承台板厚度对路基受力变形的影响3.1.1承台板厚度对路基工后沉降的影响分别将承台板板厚调整为0.6m、0.7m、0.8m、0.9m,对桩板结构路基施加重力荷载进行地应力平衡后,将路基所受竖向荷载根据施工情况分别施加于路基表面,对路基结构进行有限元计算。

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施

探讨建筑施工中的桩基沉降问题及控制措施桩基沉降问题是建筑施工中一个经常出现的问题,如果不及时采取有效的控制措施,会对建筑物的安全稳定性产生严重的影响。

本文将针对桩基沉降问题进行探讨,并探讨控制桩基沉降的措施。

1. 桩基沉降的原因桩基沉降通常是由以下原因引起的:1.1 土壤强度不足:土壤的承载力不够,使得桩基受到载荷时,会出现沉降。

1.2 土壤的液化现象:当土壤中所含的水分过多时,会导致土壤液化,使得土壤强度降低,导致桩基沉降。

1.3 土壤的沉降和变形:由于土层受到地下水位和降雨等因素的影响,会导致土壤发生沉降和变形,从而会导致桩基沉降。

2.1 对建筑物的安全稳定性造成影响:当桩基沉降严重时,会导致建筑物的不平衡,从而对建筑物的安全稳定性造成了严重的影响。

2.2 对建筑物的使用寿命造成影响:桩基沉降会对建筑物的使用寿命产生不利的影响,缩短建筑物的使用寿命。

2.3 修缮和维护成本提高:由于桩基沉降造成的损害,需要对建筑物进行修缮和维护,从而需要耗费大量的人力和物力成本。

为了控制桩基沉降,需要采取以下控制措施:3.1 加固桩基:通过加强桩基的强度和稳定性,使得桩基能够承受更大的载荷,从而减少桩基沉降的可能性。

3.2 注浆加固:对于原本土壤强度不够的地方,可以采取注浆加固的方式,使得土壤强度得到加强,从而减少桩基沉降的可能性。

3.3 土层加固:对于土壤液化引起的桩基沉降问题,可以通过土层加固的方式来减少土壤液化的可能性,从而减少桩基沉降的可能性。

3.4 监测和调整控制:在施工过程中,需要对桩基进行监测和调整控制,以及时发现并修复桩基沉降的问题,从而减少桩基沉降的危害。

4. 总结。

公路桥梁桩基沉降原因及防治措施

公路桥梁桩基沉降原因及防治措施

公路桥梁桩基沉降原因及防治措施摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,公路桥梁工程建设越来越多。

当前社会经济发展的水平也与之密切关联。

虽然近几年,建筑行业发展迅速,但在公路桥梁建设方面仍存在不足。

尤其是公路桥梁沉降不均匀的问题很突出,不仅会造成车辆行驶过程中出现跳车的现象,还会引发其他交通问题,严重影响公路交通安全。

因此,为了有效改善现状,还要在公路桥梁建设进行沉降段路基路面设计时,做好相应的应对措施,提升公路桥梁沉降段路基路面施工的质量,确保车辆在公路行驶中的安全。

本文就公路桥梁桩基沉降的原因及防治措施进行研究,以供参考。

关键词:桩基;沉降;防治措施引言为了更好地保障工程的质量,需要对工程所在的位置做好相应的勘察工作,尤其是工程的沉降区域,还需强化路基路面的施工技术,做好技术能力的提升,增加工程的使用周期,保障工程的正常运用,使工程的经济效益和社会效益得到提升。

1公路桥梁桩基沉降原因1.1现场勘察不到位一般而言,项目现场分布砂层、岩层埋深较浅时选用灌注桩,分布较厚淤泥质土层时选用预制桩,分布黏土层或风化岩层时选用冲孔灌注桩,位于岩溶地区且地下水较为丰富时选用预应力管桩或预制桩。

然而,当前在部分工程中,并未对地质环境勘察工作予以高度重视,地质勘察范围有限,没有全面掌握现场水文地质条件和了解深层地质构造,而是依赖主观因素进行判断,选择桩基类型与施工方法,最终在施工期间出现桩基沉降问题。

该项目公路桥梁工程位于西部平原地貌区,现场地层以填筑土、古生界混合积岩与残积土为主,选择钻孔灌注桩和冲击成孔方法,在施工期间,桥梁右幅多处桥墩及桩基出现沉降现象,经过现场勘察得知,现场基岩是由震旦系闪长岩、花岗质脉体等组成的混合岩,有着极为明显的风化特性,因错误选取钻孔方法,受到施工扰动而在成孔期间形成过厚桩周泥皮,使得桩周地层摩阻力下降而出现桩基沉降问题。

1.2台背地基变形桥涵结构地基发生变形多集中在沟壑地段,在这个地段的土壤压缩性大、地基强度低、含水量大,发生变形的概率较高。

疏桩基础沉降原因分析和预防措施

疏桩基础沉降原因分析和预防措施

疏桩基础沉降原因分析和预防措施近年来,随着工程技术水平的提高,桩基施工工艺、承载力水平、各种检测手段都有较大的提高。

然而在桩基施工的过程中仍然会出现各种各样的问題,特别是桩体的断裂和沉降等给工程建设带来很大的安全隐患,长期困扰着施工人员。

由于其处理困难,造价昂贵,也一直为各方专业人士研究的重点。

鉴于这种现状,疏桩理论应运而生,本文就疏桩的应用及沉降原因进行分析,提出预防措施,希望能为解决疏桩基础沉降问题提供一些有效的帮助。

一、疏桩的基本原理在现行的桩基设计规范中,一般认为上部结构荷载全部通过地下室底板传递到桩基上,由桩体通过端承或摩擦的方式最荷载传递给土体,因此各个桩体所承受的压力就是上部荷载的全部压力。

但是实际中,桩体间的土方也承受了一定的压力,其比例值一般在30%~50%间。

疏桩理论就是在考虑这些土体承载值的前提下,将桩的间距加大,数量变少,来加快施工速度,节省造价。

二、桩基础沉降的危害桩基础发生沉降或者不均匀沉降的时候,一是会降低建筑物整体高度;二是容易造成地下室开裂、建筑物倾斜、上部墙体的开裂等而发生结构破坏,影响正常使用,因此防治桩基础沉降是必须注意的问题。

三、疏桩基础沉降的原因分析1、地质勘察不到位地质勘察是基础施工前的第一步,也是保证桩基设计正确合理的前提。

很多地质勘察单位由于设计的布控点位间距过大,或者深度不够,导致局部的软弱层根本就没有勘察出来,特别是如果有溶洞的地方,如果勘察孔刚好错过了这些地方,在后期桩基设计的时候桩体坐落在这点位置,就很容易发生沉降。

2、桩基持力层处理不到位疏桩从受力分析上讲,一般是端承桩。

端承桩的作用原理是上部荷载通过桩体将压力传递到地下持力层,由其来承受上部荷载。

由于桩体分部成点状,地下土质状况也不一样,每个桩体下部持力层所能承受的荷载值就有所不同。

在桩基施工前,很多施工单位为了加快施工进度,对于一些软层地质基础没有进行有效的改良和处理,就进行桩体的施工,承载力达不到要求而发生桩体的沉降。

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3 计算方法及 结果 3 1 桩顶荷载 的影响 .
计算采用 的桩 长 为 1.0 m,路 堤 高度 6 0 50 .0m, 路堤 顶面宽 度 3 8 I .51,路堤 的边 坡 比 1: . ,桩 和 T 15 土体力学参 数如表 1 。
表 1 桩 板 结构 路 基物 理 力 学 参数 表

i -总沉 降 量 桩 底 刺 人 沉 降 量
一: I 2 . 5 I
( ) 板 结 构 路 基 平 面 1桩 ( ) 板 结 构 路 基 立 面 2桩
图 2 桩 顶荷 载 对 沉 降 的 影响图
图 3 桩 体 模 量 对 沉 降 的 影 响 图
3 3 桩 长 的 影 响 .
关键词
1 引言
桩板结构
A S S 接 触单元 NY
沉降
桩板结构路基 由下部钢筋混凝土桩基 和上部 钢筋 混凝 土承载板组成 ,钢筋混凝土承载板直接 与轨 道结 构相连接 ,是无碴轨道 的一种新的结构 型式。对桩 板 结构路基 的沉 降计算方法一般认为按复合桩基理论 计 算沉 降量 ,即认为总沉降量为加 固区压缩量 和下 卧层 压缩量之和 。桩板结构路基沉降的影 响因素很多 ,包 括上部荷载的大小及分布 ,路基 土 、地基 土 的性质 如 变形模量 、粘聚力 、内摩擦 角等 ,与桩 体有关 的因素 如桩体模量 、桩体长度等 ,桩 土间共 同作 用 的摩擦 系 数 ,同时路堤边坡 比及路肩 宽度等也对桩 板结构 的沉 降产生一定的影响。在计算 中应考 虑主要 的因素 ,忽 略或简单地考虑次要因素的影响 ,探讨 它们对桩板结 构路基沉降影响的程度和规 律。本文采用 大型通用有 限元软件 A S S N Y ,通 过建立 面 一面接触单元 来考虑 桩土间的接触 问题 ,利用弹塑性有限元方法分 析这些 因素对桩板结构路基沉 降的影 响。
2 计算模型 图1 为桩板结构路基采用的典型计算模 型 ,在路 基 长度方 向选取 2 5m典型 区段 , 10m 的矩形 ,主要 . 输 出的计算结果 ,包括桩板结构路基总的沉降和桩底 的刺入沉降 ,分析各 因素对沉降的影响程度及规律 。
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1 2・
全国中文核心期刊
路 基工程
20 0 7年第 3期 ( 总第 12期 ) 3
桩 板 结 构 路 基 沉 降影 响 因素 的有 限元 分 析 木
詹永祥
( 西南交通大学土木工程学 院
蒋关鲁
IJl  ̄t t 成都
魏永幸
60 3 ) ( 10 1 中铁二院工程集团有限责任公司 )
M a 5MP 、3 P 、4 P 和 5 P 时 ,计 算 P 、2 a 0 M a 0 M a 0M a
1 5
2 5
在桩顶分别施加 5 0k 、100 k 、150 k 0 N 0 N 0 N和 20 0k 0 N的竖 向荷载 ,有限元计 算得到 的桩板 结构路 基的沉降如 图 2 示。 所 3 2 桩体模量 的影响 . 计算采用 的桩 长 为 1.0 m,路 堤 高度 60 50 .0 m, 路堤 顶面宽 度 3 8 1 .5 1,路 堤 的边 坡 比 1: . ,桩 顶 1 15 荷载 1 0 N,桩 的模量 分别为 2 0 P 、2 0 0k 0 300 M a 60 0 MP 、2 0 P 和 3 0 P ,土 体力学参 数见表 a 85 0M a 00 0M a 1 。有 限元计算得 到的桩板结构路基沉降如 图 3所示 。
摘 要 对无碴轨道桩板结构路基 的沉 降进 行 了三维有 限元分析 ,采用 A S S有限元软件 ,基 NY 于弹 塑性本构关 系,用面 一面接 触单元 来考虑桩 土间的接触 问题 ,分析 了桩板结构路基沉 降的影 响 因 素及其 变化规律 ,指明影响路基 沉 降的重要参 数 ,为今 后桩 板结 构路 基 的沉 降计算及 数值模 拟提供 参考 。
选取 8 . 0 0m,在桩 板结 构地 基土 ( 括下 卧层 ) 深 包 度方 向选取 2. 5 0m,考虑 到 路基 对其 中心 线 的对称 性 ,计算区域为典型区段的半个 宽度 ,承载板不参 与 土体计算 ,只传递上 部列 车荷载 和对桩 的重力 荷载 , 桩 当作线弹性 材料考 虑 ,土体则 考虑 为弹塑性 材料 , 采用 D ukr- r e 弹塑性模型 ,考虑到桩土接触 rce -Pa r - g 问题… ,在桩和土之间设置接触面单 元 ,设定接触分 离 的判断准则 卜 。
所示 。
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詹 永祥等 :桩板结构路基沉 降影响 因素的有限元分析
・ 3・ 1
3 4 路堤土性 的影 响 .
计算采 用 桩长 1.0 5 0 m,路 堤高 度 6 0 m,路 堤 .0 顶 面宽度 3 8 .5 m,路 堤 的边 坡 比 1: . ,桩 顶荷 载 15 1 0 N,桩和土体力学参数 ,见表 1 0k 0 。 3 4 1 路堤土模量 的影响 .. 保持 其它参 数不 变 ,改 变路 堤 土模 量分 别 为 1 5
图 1 桩板结构路基计算模型图( 位 : 单 m)
, |铁道部科技研究发展计 划项 目 [ 05 0 4一C ( ] 20 K 0 G) 。 詹永祥 , ,博士研究生。 男
计算 采用 路堤 高度 60 .0 m,路 堤 顶 面宽度 3 8 .5 m,路 堤的边 坡比 1: . ,桩 和土体力学参 数见表 1 15 。 在桩 顶荷载 1 0 N,桩长分别为 1 0k 0 0m、1 5m、2 0m 和 2 5m时 ,有限元得 到的桩板 结构 路基 的沉降如图 4
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