淺基礎(chǔ)用樁加固的二次病害模型研究.pdf

1、既有鐵路橋梁中，很多基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)。由于施工時(shí)流量估計(jì)不足或建橋后水文條件發(fā)生變化，導(dǎo)致了各種“淺基病害”的發(fā)生。為了治理“淺基病害”，一種行之有效的方法是對(duì)既有的擴(kuò)大基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)置換法進(jìn)行加固。對(duì)于淺基礎(chǔ)用樁加固的計(jì)算，現(xiàn)場(chǎng)工程師通常采用傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論和計(jì)算公式，即我國(guó)鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的“m法”。由于橋梁結(jié)構(gòu)中大量使用的樁多為較長(zhǎng)的彈性樁，《橋規(guī)》規(guī)定還可以對(duì)它們采用“簡(jiǎn)捷計(jì)算法”進(jìn)行變位和內(nèi)力計(jì)算?！昂?jiǎn)捷計(jì)算法”認(rèn)為加

2、固后復(fù)合承臺(tái)剛度很大，只需考慮橫向荷載引起的樁身內(nèi)力，只進(jìn)行剛性承臺(tái)下樁基礎(chǔ)的分析和計(jì)算。 實(shí)際工程中，淺基礎(chǔ)用樁加固后形成的復(fù)合承臺(tái)樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由于施工或水文等原因而在承臺(tái)底部常存在軟弱土層或空洞。它們的存在，導(dǎo)致了復(fù)合承臺(tái)底部混凝土開(kāi)裂，從而降低了加固后形成的復(fù)合承臺(tái)的剛度。但現(xiàn)場(chǎng)工程師往往沒(méi)有注意到這一情況，他們?nèi)圆捎谩癿法”中的“簡(jiǎn)捷計(jì)算法”進(jìn)行淺基礎(chǔ)用樁加固的設(shè)計(jì)計(jì)算，由于忽略了承臺(tái)變形和豎向荷載對(duì)樁身內(nèi)力的影響，極有

3、可能導(dǎo)致由于設(shè)計(jì)時(shí)估計(jì)不足而造成的二次病害。因此，淺基礎(chǔ)用樁加固的相關(guān)分析計(jì)算中，必須考慮實(shí)際工程中承臺(tái)結(jié)構(gòu)的變形及豎向荷載對(duì)淺基礎(chǔ)用樁加固樁身內(nèi)力和變形的影響，才能使其更加合乎實(shí)際情況。 基于上述問(wèn)題，本文主要做出了以下幾項(xiàng)工作： (1)總結(jié)分析了現(xiàn)有的關(guān)于淺基礎(chǔ)用樁加固的計(jì)算分析方法及相關(guān)的樁基礎(chǔ)計(jì)算分析理論。 (2)提出了考慮承臺(tái)變形時(shí)的淺基礎(chǔ)用樁加固簡(jiǎn)化計(jì)算的本文模型，推導(dǎo)出了淺基礎(chǔ)用樁加固內(nèi)力的相關(guān)計(jì)算

4、公式，并編制了VB計(jì)算程序。 (3)本文通過(guò)使用VB程序?qū)ο嚓P(guān)工程實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算，分析了沖刷深度、承臺(tái)厚度、承臺(tái)橫向?qū)挾?、基樁直徑等參?shù)對(duì)樁身彎矩的影響；對(duì)淺基礎(chǔ)用樁加固后的結(jié)構(gòu)采用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行了分析計(jì)算，與本文模型及“簡(jiǎn)捷計(jì)算法”的結(jié)果進(jìn)行了比較分析，并分析了各方法的適用性。 (4)通過(guò)非線性回歸分析，擬合出了由豎向荷載產(chǎn)生的樁身彎矩修正系數(shù)關(guān)于各影響參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式并給出了計(jì)算時(shí)可供查取的相關(guān)圖表，便于