斜坡式海堤工程對(duì)臨近橋梁樁基位移影響

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)城市化進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，大城市內(nèi)的隧道施工數(shù)量與日俱增。由于城市內(nèi)施工環(huán)境的限制，隧道結(jié)構(gòu)的施工大多采用暗挖法進(jìn)行，使用暗挖施工技術(shù)進(jìn)行隧道施工可以有效避免隧道施工對(duì)地表結(jié)構(gòu)的破壞。但是在隧道施工時(shí)往往與橋梁相交，暗挖施工對(duì)地下結(jié)構(gòu)的擾動(dòng)也會(huì)影響臨近橋梁樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性從而帶來(lái)安全隱患，因此需要探索暗挖施工對(duì)臨近橋梁樁基礎(chǔ)的影響規(guī)律并采取相應(yīng)的加固措施

以福州軌道交通1號(hào)線盾構(gòu)隧道近接穿越洗馬橋樁基工程為背景,對(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行精細(xì)化模擬,重點(diǎn)關(guān)注掘進(jìn)過(guò)程中,鄰近樁基位移與彎矩的變化規(guī)律。結(jié)果表明:樁基橫向水平位移呈\"雙向凹凸\"形態(tài),反彎點(diǎn)出現(xiàn)在軟硬土層交界面附近,縱向水平位移呈\"單向鼓凸\"形態(tài),兩者最大值均出現(xiàn)在隧道中心高程附近；在近接穿越過(guò)程中,樁基橫向水平位移呈不斷累計(jì)增大的趨勢(shì),而樁基縱向水平位移則呈先增大后減小的趨勢(shì)；樁身橫向正彎矩最大值出現(xiàn)在隧道中心高程處,負(fù)彎矩最大值出現(xiàn)在樁頭連結(jié)處,樁身縱向彎矩的分布情況與之類(lèi)似,但絕對(duì)值略小。

采用數(shù)值方法對(duì)堆載土體對(duì)鄰近樁基的水平位移、應(yīng)力以及彎矩進(jìn)行模擬分析。結(jié)果表明:不同分布寬度堆載基本不會(huì)影響樁底位移,且位移主要發(fā)生在地表上側(cè)樁身。隨著堆載分布寬度增大,樁身水平位移不斷增大,在地面以上部分樁身水平位移基本一致,而在地面下部分,樁身水平位移從樁底到地面基本呈線性增大。不同分布寬度堆載對(duì)樁身水平應(yīng)力作用規(guī)律基本相同,即從樁底到樁頂,應(yīng)力先增大到峰值后回落,應(yīng)力最大值區(qū)間基本在-5～-15m范圍內(nèi),且隨著堆載寬度的增加,樁身最大水平應(yīng)力逐漸增大,但增大速率逐漸減緩。不同分布寬度堆載對(duì)樁身彎矩作用規(guī)律相同,堆載在不同寬度時(shí)對(duì)樁身彎矩影響最大位置在地表以下標(biāo)高-2m附近。

樁承式圍堤是將上部圍堤或堆載荷重通過(guò)樁筏基礎(chǔ)傳遞到深層較硬的土層,以減少由于圍堤或堆載對(duì)鄰近樁基產(chǎn)生負(fù)摩阻力和側(cè)向推力的一種圍堤式構(gòu)筑物。采用基于mindlin應(yīng)力解的樁伐基礎(chǔ)簡(jiǎn)化分析方法、彈性和彈塑性三維數(shù)值模擬了嘉興港海鹽港區(qū)圍堤對(duì)杭州灣跨海大橋產(chǎn)生的負(fù)摩阻力和側(cè)向推力。通過(guò)上述3種方法的分析比較,結(jié)果表明,采用的簡(jiǎn)化分析方法與彈性和彈塑性三維數(shù)值模擬結(jié)果吻合較好,可作為樁承式圍堤結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的分析和設(shè)計(jì)方法。

盾構(gòu)近接橋梁施工對(duì)橋梁樁基的影響研究——盾構(gòu)近距離穿越橋墩樁基時(shí)，若盾構(gòu)與橋墩的間距小于隧道半徑，雙樁橋墩就會(huì)向反方向傾斜。一定程度上加大同步注漿量和二次注漿量，同時(shí)對(duì)盾構(gòu)和樁基間土體進(jìn)行預(yù)加固．是一種安全經(jīng)濟(jì)的加固方案之一。　　

盾構(gòu)近距離穿越橋墩樁基時(shí),若盾構(gòu)與橋墩的間距小于隧道半徑,雙樁橋墩就會(huì)向反方向傾斜。一定程度上加大同步注漿量和二次注漿量,同時(shí)對(duì)盾構(gòu)和樁基間土體進(jìn)行預(yù)加固,是一種安全經(jīng)濟(jì)的加固方案之一。

針對(duì)成都地區(qū)某大斷面隧道臨近既有立交橋樁基的設(shè)計(jì)和施工方案,運(yùn)用有限差分法,建立三維模型模擬施工過(guò)程。以臨近隧道的地面、隔離樁、主橋樁、匝道樁為研究對(duì)象,分析了地表沉降量與各樁基位移變化規(guī)律,進(jìn)而判斷按照所用隧道設(shè)計(jì)和施工方案施工時(shí)能否確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。研究結(jié)果表明:地表沉降量最大值為13mm,沉降范圍為隧道軸線兩側(cè)8m以?xún)?nèi);右側(cè)6.5m處主橋樁樁頂沉降量最大,為4.7mm。由于各樁基位移值均在允許范圍內(nèi),且安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求,故按照該設(shè)計(jì)和施工方案施工能夠確保臨近立交橋結(jié)構(gòu)的安全。

文章對(duì)山區(qū)斜坡橋梁樁基的載荷原理進(jìn)行了分析,并結(jié)合樁基附近地質(zhì)的弱化特點(diǎn),提出了山區(qū)斜坡橋梁樁基施工穩(wěn)定性控制模型,通過(guò)特定試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比、分析和驗(yàn)證了該模型的正確性與可行性.同時(shí),對(duì)樁體的彈性閾量以及嵌固深度等進(jìn)行了細(xì)致的討論,研究其對(duì)山區(qū)斜坡橋梁樁基施工過(guò)程中的穩(wěn)定性的影響,研究表明,樁基深度以及彈性閾量對(duì)山區(qū)斜坡橋梁樁基在施工過(guò)程中的穩(wěn)定性均有較大影響.

高鐵對(duì)行駛線路平順性和質(zhì)量有較高的要求，橋梁樁基是支撐橋梁荷載最重要的組成部分，本文作者分析了影響高鐵橋梁樁基的因素，并提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

由于吹填造陸等原因,沿海工程樁周?chē)嬖诓黄胶獾亩演d現(xiàn)象,大面積填土對(duì)樁基產(chǎn)生負(fù)摩阻力、被動(dòng)樁和土體蠕變效應(yīng)3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。本次吹填區(qū)不平衡堆載試驗(yàn)結(jié)合臺(tái)州灣大橋工程試樁進(jìn)行,在樁間和土中埋設(shè)測(cè)斜儀,測(cè)出邊樁、中樁及土體的位移,分析吹填區(qū)不平衡堆載對(duì)樁基的影響,可為類(lèi)似工程提供參考。

運(yùn)用plaxis3dfoundation有限元軟件,分析了路堤偏載作用下,某軟土地區(qū)城際鐵路線橋梁樁基的受力變形。結(jié)果表明:樁基設(shè)計(jì)偏于不安全,建議軟土路基處理措施穿透軟土層,增設(shè)斜樁、增加橫向樁排數(shù)、設(shè)置群樁基礎(chǔ)保護(hù)帷幕樁墻及高壓旋噴樁維護(hù)墻等結(jié)構(gòu),并加強(qiáng)施工和運(yùn)營(yíng)階段橋梁和路堤結(jié)構(gòu)的變形沉降監(jiān)測(cè)。

結(jié)合上海軌交17號(hào)線朝陽(yáng)河風(fēng)井—漕盈路站盾構(gòu)施工,對(duì)雙線盾構(gòu)隧道施工時(shí)近距離側(cè)穿橋梁樁基的影響問(wèn)題進(jìn)行研究。主要采用三維數(shù)值分析的方法,研究隧道及樁基受力與變形的機(jī)理,分析研究水環(huán)境下盾構(gòu)施工對(duì)鄰近樁基的影響,提出了在不同施工工序下的結(jié)構(gòu)變形和受力規(guī)律,以為類(lèi)似設(shè)計(jì)與施工提供科學(xué)的理論依據(jù)及指導(dǎo)。

盾構(gòu)法已成為我國(guó)城市地鐵施工中一種重要的施工方法,由施工引起的地面沉降對(duì)其周?chē)h(huán)境的影響是盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)和施工中非常重要的問(wèn)題。本文根據(jù)某地鐵盾構(gòu)隧道穿越橋樁工程,應(yīng)用三維有限差分軟件flac-3d進(jìn)行了數(shù)值模擬,并對(duì)計(jì)算結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和分析,研究了隧道開(kāi)挖中產(chǎn)生的位移對(duì)既有橋樁的影響,得出樁基變形的規(guī)律,并提出相應(yīng)的工程建議。

采用數(shù)值方法研究了不同堆載分布寬度和高度對(duì)鄰近樁基的水平位移、應(yīng)力以及彎矩的影響,結(jié)果表明:不同堆載分布寬度基本不會(huì)影響樁底水平位移；隨著堆載分布寬度增大,樁身水平位移不斷增大,在地面以上部分樁身水平位移基本一致,而在地面以下部分,樁身水平位移從樁底到地面基本呈線性增大；不同分布寬度堆載對(duì)樁身水平應(yīng)力作用規(guī)律基本相同；不同分布寬度堆載對(duì)樁身彎矩影響基本相同。堆載高度對(duì)左右樁的豎向位移影響規(guī)律不同；對(duì)于鄰近堆載體的樁基,堆載會(huì)影響整個(gè)樁身水平位移,隨著荷載的增加,樁身水平位移整體呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),且最大值基本分布在頂部,位移方向水平向右,同時(shí)堆載還會(huì)影響右側(cè)整個(gè)樁身水平位移。研究結(jié)果可為分析橋梁樁基穩(wěn)定提供參考。

自從改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人們的生活條件發(fā)生了翻天覆地的變化,生活水平和生活質(zhì)量不斷提升,相應(yīng)的,我國(guó)的人口數(shù)量也不斷增加.因此,有限的地面空間已經(jīng)無(wú)法滿足人們的生產(chǎn)需求,人們開(kāi)始向地下和天空尋求生存發(fā)展的空間,各種地下建筑和高層建筑被迅速建立起來(lái).地下工程的建設(shè)離不開(kāi)基坑的開(kāi)挖,當(dāng)基坑開(kāi)挖鄰近地區(qū)存在橋梁樁基工程時(shí),基坑的開(kāi)挖會(huì)對(duì)鄰近的橋梁樁基產(chǎn)生影響,因此在工程施工前,必須進(jìn)行基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近橋梁樁基的影響與加固分析.本文結(jié)合具體工程,分析基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近橋梁樁基的影響,對(duì)鄰近橋梁樁基的加固進(jìn)行分析.

針對(duì)無(wú)錫市某下穿高架橋的地下通道基坑工程,采用彈塑性有限元方法模擬無(wú)支撐基坑開(kāi)挖對(duì)鄰近高架基礎(chǔ)的影響,分析了不同加固方案對(duì)控制橋梁樁基變形的作用。結(jié)果表明,由開(kāi)挖引起的高架樁基附加位移較小,所采取的加固措施有效控制了該基坑的變形,降低了對(duì)鄰近高架基礎(chǔ)的影響。

新時(shí)期現(xiàn)代城市建設(shè)步伐的加快,對(duì)隧道工程的有效建設(shè)產(chǎn)生了積極的影響。在此背景下,為了確保明挖法隧道施工狀況良好,滿足其施工計(jì)劃實(shí)施中深入推進(jìn)方面的要求,則需要考慮其施工對(duì)近接橋梁樁基的影響,找出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施消除這些影響,使得明挖法隧道施工作業(yè)可順利進(jìn)行,并保持近接橋梁樁基良好的應(yīng)用狀況?；诖?文章就明挖法隧道施工對(duì)近接橋梁樁基的影響進(jìn)行系統(tǒng)闡述,以便為其施工水平的提升提供相應(yīng)的保障。

運(yùn)用plaxis3dfoundation有限元軟件,分析了路堤偏載作用下,某軟土地區(qū)城際鐵路線橋梁樁基的受力變形.結(jié)果表明:樁基設(shè)計(jì)偏于不安全,建議軟土路基處理措施穿透軟土層,增設(shè)斜樁、增加橫向樁排數(shù)、設(shè)置群樁基礎(chǔ)保護(hù)帷幕樁墻及高壓旋噴樁維護(hù)墻等結(jié)構(gòu),并加強(qiáng)施工和運(yùn)營(yíng)階段橋梁和路堤結(jié)構(gòu)的變形沉降監(jiān)測(cè).

以山西省河津至運(yùn)城高速公路為依托工程,運(yùn)用小規(guī)模試樁現(xiàn)場(chǎng)浸水載荷試驗(yàn),對(duì)濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基的沉降特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明：在浸水初期試樁樁頂沉降發(fā)展變化較快,其后發(fā)展變化越來(lái)越慢且趨于穩(wěn)定;停止浸水后,樁頂沉降稍有停滯,其后變化趨緩,并很快趨于穩(wěn)定;浸水期間樁頂沉降曲線可用二次拋物線進(jìn)行擬合。濕陷性黃土浸水濕陷引起的樁頂沉降不容忽視,在濕陷性黃土地區(qū)通過(guò)容許沉降值來(lái)確定樁基承載能力則更為合理。研究成果對(duì)同類(lèi)濕陷性黃土地區(qū)橋梁樁基的設(shè)計(jì)具有重要的借鑒意義。

臨近既有建(構(gòu))筑物的巖質(zhì)隧道施工中,因施工爆破造成的地層擾動(dòng)以及臨近橋梁等構(gòu)筑物的振動(dòng)影響是工程中關(guān)注的重點(diǎn)。分析爆破動(dòng)力作用下橋梁等構(gòu)筑物的動(dòng)力響應(yīng)以及過(guò)程中樁土的變形規(guī)律等對(duì)指導(dǎo)施工,確定施工控制措施具有重要的實(shí)際意義。以大連地鐵208標(biāo)段魏臺(tái)橋區(qū)間工程為背景,詳細(xì)研究了爆破施工對(duì)既有橋梁樁基的影響效應(yīng),研究結(jié)果表明,近距離爆破會(huì)對(duì)既有隧道襯砌安全性產(chǎn)生很大影響,在既有隧道襯砌迎爆側(cè)拱腰部位為薄弱區(qū),現(xiàn)場(chǎng)施工中需重點(diǎn)防范。

以北京市知春橋排水隧道近接橋梁樁基施工為例,應(yīng)用三維有限元分析方法,研究了明挖法施工對(duì)近接橋樁變形的影響。研究結(jié)果表明:在基坑近接橋樁施工過(guò)程中,樁基受穿越的部位產(chǎn)生的變形較為明顯,基坑側(cè)墻中部和底部會(huì)產(chǎn)生較大的變形,由此提出了一些施工建議,可供類(lèi)似工程參考。

以重慶軌道交通環(huán)線區(qū)間隧道下穿既有結(jié)構(gòu)樁基為背景,利用有限元分析方法,對(duì)隧道施工影響下樁基變形受力進(jìn)行研究。通過(guò)數(shù)值分析得出以下結(jié)論:隧道開(kāi)挖通過(guò)土體變形對(duì)樁基產(chǎn)生影響,開(kāi)挖過(guò)程中隧道、土體和樁基三者之間形成有機(jī)的相互作用體系；隧道施工對(duì)建筑物樁基的變形受力影響與其距隧道中線距離密切相關(guān),離隧道中線越近,樁基沉降越大；樁身軸力的影響主要與樁身周邊土體相對(duì)豎向位移有關(guān)。通過(guò)數(shù)值分析結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),二者所反映的規(guī)律基本相同,因此,得出的數(shù)值分析結(jié)果可為今后類(lèi)似工程提供借鑒。