预制高强管状劲性体在高速公路软基处理中的应用研究
发布时间：2021-01-20 09:58
预制高强管状劲性体（以下简称劲性体）是采用离心成型的先张法预应力高强混凝土圆环形截面的混凝土构件,可应用于桩承式加筋路堤。本文依托海启高速现场软基处理试验段工程,采用现场试验、理论分析和数值模拟相结合的技术路线,开展劲性体在高速公路软基处理中的应用研究。主要研究内容及研究成果如下:（1）对比分析了劲性体、预应力混凝土管桩和水泥土双向搅拌桩的技术特点和经济效益等。劲性体较预应力混凝土管桩,可在相近加固效果条件下降低工程造价约10%;劲性体较水泥土双向搅拌桩,两者地基处理费用相近,但前者因采用预制工艺,故施工质量更易控制。分析劲性体工程建设资料,给出了劲性体的适用范围和施工工艺。劲性体处理地基具有施工快、工后沉降小和后期维修养护费用低等优点。（2）依托海启高速软基处理现场试验段工程,开展带预制桩帽的劲性体加固软土地基场试验研究。分析了路堤荷载下桩土荷载分担、孔隙水压力、土工格栅应变与拉力,地基沉降与侧向位移等的变化规律。测试结果表明,桩顶土应力比桩间土应力大,且土压力差随路堤高度增大不断增加;路堤中心处土压力大于路肩处土压力。土拱效应传递的荷载约为拉膜效应传递荷载的4倍;填筑至路床顶面时桩...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桩承式加筋路堤[2]
图 1-2 加筋体上部荷载形式[31]在二维情况分析时，Jones[3]等人认为加筋体在受到上部均布荷载作用，在不考虑下部土体的承载作用情况时，加筋体变形呈现悬链线形状，当沉降量较小时，可近似将悬链线简化看作是抛物线。英国 BS8006 规范[18]关于加筋体拉力的计算以 Jones 的理论计算，计算时分为了土拱完全形成和未完全形成两种情况进行分析。在二维状态下分析时，饶为国[40]也将加筋体的变形简化为二次抛物线，根据工后沉降量来推算加筋体所受拉力。贾宁[41]通过简化计算，得到了在桩帽边缘处加筋体的拉力计算公式。Low[34]通过模型试验提出在桩-梁结构中，加筋体受到乘以优化系数的等效均布荷载的变形为圆弧线形，圆心角的大小为 ，拉力的计算时需要假定加筋体的最大变形量，因此在计算时不能较为真实的反映加筋体的受力情况。Carlsson[42]基于楔形模型，提出了在二维情况下加筋体的挠度及拉力计算方法。日本规范中关于加筋体拉力计算是基于缆索理论（cable）计算，假定加筋体与下部土体脱空，通过上部荷载计算拉力。德国 EBGEO[19]规范中假定加筋体所受荷载为三角形分布，计算时引入了地基反力系数 ks来考虑加筋体下部桩间土的承载能力。Van Eekelen[31]认为加筋体上部荷载为倒三角形，并且它德国方法中地基反力系数进行了修正，将地基反力系数的考虑范围扩大到了四周条带之外的部分。郑俊杰
应修补处漏浆 每处漏浆深度小于 5mm，长度小于 300mm，累积长度或对称漏浆的搭接长度小于 100mm，应碰 磕碰深度小于 5mm，每处面积小于 50cm2漏筋 不允许缝 不允许出现长条环向或纵向裂缝堆放地应坚实平整，有排水措施。堆放时，最下层宜按两支点同一水平面上，并采取防滑、防滚措施、若堆放场地地基层数不超过 5 层。施工性体预制桩吊至静压桩机夹具中，使桩尖垂直对准桩位中心机同时利用两个相互垂直的经纬仪调整垂直度，符合要插入桩位时垂直度偏差不得超过 0.5%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法研究[J]. 郑俊杰,付海平,曹文昭,郭逸凡. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(08)
[2]带帽有孔管桩复合地基桩土应力比试验研究[J]. 雷金波,杨康,周星,杨金尤,万梦华. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[3]带桩帽的刚性桩复合地基受力性能研究[J]. 刘明泉,李晓芝,刘春原. 施工技术. 2016(22)
[4]某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究[J]. 赵安平,李昊洁,俞红升,肖为民. 长江科学院院报. 2016(09)
[5]桩承式加筋路堤土拱效应现场试验[J]. 陈庚,陈永辉,徐锴,齐昌广,蔡锐. 长安大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]桩承式加筋路堤张力膜效应模型试验研究[J]. 徐超,林潇,沈盼盼. 岩土力学. 2016(07)
[7]桩承式加筋路堤土拱效应的缩尺模型试验研究[J]. 徐超,宋世彤. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[8]中低压缩性土地区桩承式加筋路堤现场试验研究[J]. 郑俊杰,曹文昭,董同新,张军,谢明星. 岩土工程学报. 2015(09)
[9]密实砂土及硬黏土中圆形隧道的竖向支护压力[J]. 程小虎. 岩石力学与工程学报. 2014(04)
[10]加强型预应力混凝土管桩与桩帽连接处受弯承载力试验研究[J]. 崔向东,贺武斌,郭昭胜,白晓红. 施工技术. 2014(07)
博士论文
[1]中等压缩性土地区短桩桩网复合地基路基荷载传递规律及沉降机理研究[D]. 张崇磊.西南交通大学 2015
[2]桩承式路堤土拱效应及基于性能的设计方法研究[D]. 曹卫平.浙江大学 2007
[3]桩承式加筋路堤的设计计算方法研究[D]. 徐立新.浙江大学 2007
硕士论文
[1]桩承式路堤中荷载传递机理研究[D]. 曾国强.广东工业大学 2015
[2]桩网结构低路基土拱效应及加筋垫层动力特性研究[D]. 张栋.北京交通大学 2015
[3]高速铁路桩帽、桩筏式CFG桩复合地基承载及变形特性研究[D]. 马明.兰州交通大学 2014
[4]带桩帽刚性桩复合地基承载力设计计算方法研究[D]. 吴燕泉.湖南大学 2013
[5]桩网结构支承路堤土拱效应研究[D]. 胡润忠.西南交通大学 2012
[6]打穿和未打穿软土层桩承式路堤的试验研究[D]. 丁金雷.浙江大学 2008
本文编号：2988839
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
桩承式加筋路堤[2]
图 1-2 加筋体上部荷载形式[31]在二维情况分析时，Jones[3]等人认为加筋体在受到上部均布荷载作用，在不考虑下部土体的承载作用情况时，加筋体变形呈现悬链线形状，当沉降量较小时，可近似将悬链线简化看作是抛物线。英国 BS8006 规范[18]关于加筋体拉力的计算以 Jones 的理论计算，计算时分为了土拱完全形成和未完全形成两种情况进行分析。在二维状态下分析时，饶为国[40]也将加筋体的变形简化为二次抛物线，根据工后沉降量来推算加筋体所受拉力。贾宁[41]通过简化计算，得到了在桩帽边缘处加筋体的拉力计算公式。Low[34]通过模型试验提出在桩-梁结构中，加筋体受到乘以优化系数的等效均布荷载的变形为圆弧线形，圆心角的大小为 ，拉力的计算时需要假定加筋体的最大变形量，因此在计算时不能较为真实的反映加筋体的受力情况。Carlsson[42]基于楔形模型，提出了在二维情况下加筋体的挠度及拉力计算方法。日本规范中关于加筋体拉力计算是基于缆索理论（cable）计算，假定加筋体与下部土体脱空，通过上部荷载计算拉力。德国 EBGEO[19]规范中假定加筋体所受荷载为三角形分布，计算时引入了地基反力系数 ks来考虑加筋体下部桩间土的承载能力。Van Eekelen[31]认为加筋体上部荷载为倒三角形，并且它德国方法中地基反力系数进行了修正，将地基反力系数的考虑范围扩大到了四周条带之外的部分。郑俊杰
应修补处漏浆 每处漏浆深度小于 5mm，长度小于 300mm，累积长度或对称漏浆的搭接长度小于 100mm，应碰 磕碰深度小于 5mm，每处面积小于 50cm2漏筋 不允许缝 不允许出现长条环向或纵向裂缝堆放地应坚实平整，有排水措施。堆放时，最下层宜按两支点同一水平面上，并采取防滑、防滚措施、若堆放场地地基层数不超过 5 层。施工性体预制桩吊至静压桩机夹具中，使桩尖垂直对准桩位中心机同时利用两个相互垂直的经纬仪调整垂直度，符合要插入桩位时垂直度偏差不得超过 0.5%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法研究[J]. 郑俊杰,付海平,曹文昭,郭逸凡. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(08)
[2]带帽有孔管桩复合地基桩土应力比试验研究[J]. 雷金波,杨康,周星,杨金尤,万梦华. 岩石力学与工程学报. 2017(S1)
[3]带桩帽的刚性桩复合地基受力性能研究[J]. 刘明泉,李晓芝,刘春原. 施工技术. 2016(22)
[4]某高桩码头桩基受力有限元分析及结构损伤研究[J]. 赵安平,李昊洁,俞红升,肖为民. 长江科学院院报. 2016(09)
[5]桩承式加筋路堤土拱效应现场试验[J]. 陈庚,陈永辉,徐锴,齐昌广,蔡锐. 长安大学学报(自然科学版). 2016(04)
[6]桩承式加筋路堤张力膜效应模型试验研究[J]. 徐超,林潇,沈盼盼. 岩土力学. 2016(07)
[7]桩承式加筋路堤土拱效应的缩尺模型试验研究[J]. 徐超,宋世彤. 岩石力学与工程学报. 2015(S2)
[8]中低压缩性土地区桩承式加筋路堤现场试验研究[J]. 郑俊杰,曹文昭,董同新,张军,谢明星. 岩土工程学报. 2015(09)
[9]密实砂土及硬黏土中圆形隧道的竖向支护压力[J]. 程小虎. 岩石力学与工程学报. 2014(04)
[10]加强型预应力混凝土管桩与桩帽连接处受弯承载力试验研究[J]. 崔向东,贺武斌,郭昭胜,白晓红. 施工技术. 2014(07)
博士论文
[1]中等压缩性土地区短桩桩网复合地基路基荷载传递规律及沉降机理研究[D]. 张崇磊.西南交通大学 2015
[2]桩承式路堤土拱效应及基于性能的设计方法研究[D]. 曹卫平.浙江大学 2007
[3]桩承式加筋路堤的设计计算方法研究[D]. 徐立新.浙江大学 2007
硕士论文
[1]桩承式路堤中荷载传递机理研究[D]. 曾国强.广东工业大学 2015
[2]桩网结构低路基土拱效应及加筋垫层动力特性研究[D]. 张栋.北京交通大学 2015
[3]高速铁路桩帽、桩筏式CFG桩复合地基承载及变形特性研究[D]. 马明.兰州交通大学 2014
[4]带桩帽刚性桩复合地基承载力设计计算方法研究[D]. 吴燕泉.湖南大学 2013
[5]桩网结构支承路堤土拱效应研究[D]. 胡润忠.西南交通大学 2012
[6]打穿和未打穿软土层桩承式路堤的试验研究[D]. 丁金雷.浙江大学 2008
本文编号：2988839
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