大型沉井基于建造過程的前期變位控制研究.pdf

1、大型沉井基礎(chǔ)是懸索橋重力式錨碇常用的人工基礎(chǔ)形式之一，后期主要承受巨大的主纜拉力，為滿足主塔以及整個(gè)橋梁體系的穩(wěn)定要求，沉井錨碇的最大水平位移與豎向位移均須控制在一定數(shù)值范圍，以保證橋梁的受力狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)保持一致。在大型沉井下沉到位后的封底、填倉、井蓋澆筑以及錨體澆筑等一系列前期建造過程中，沉井的豎向變位較大，沉降值的大小決定了錨固系統(tǒng)的安裝精度并顯著影響運(yùn)營后期橋梁的整體剛度。因此，準(zhǔn)確計(jì)算大型沉井建造過程的前期變位并采取相應(yīng)控制措

2、施，對懸索橋梁顯得尤為重要。本文受江蘇省自然科學(xué)基金(BK2011614)資助，主要研究大型沉井下沉到位后、錨體澆筑完成這一前期建造過程中產(chǎn)生的變形特性。
　　本文以馬鞍山長江公路大橋南錨碇大型沉井工程為依托，首先以室內(nèi)土工試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了土體卸荷比-回彈模量、卸荷比-回彈比率、卸荷比-回彈率之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果表明：土體回彈變形是隨著卸荷量逐漸增加土體回彈模量逐漸減小的過程，其中，卸荷比是決定回彈變形量的關(guān)鍵因素；

3、采用回彈變形簡化計(jì)算方法并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算了沉井下沉完成后沉井基底土體的回彈量，通過與實(shí)測數(shù)據(jù)比較，其計(jì)算結(jié)果可為控制沉井豎向變位提供依據(jù)；
　　其次，以現(xiàn)有地基沉降計(jì)算方法為基礎(chǔ)，分別采用修正的分層總和法、等代墩基法、切線模量法計(jì)算沉井在錨體澆筑完成后產(chǎn)生的沉降值，并與實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，結(jié)果表明：修正的分層總和法能較為準(zhǔn)確的預(yù)估沉井前期建造過程中的沉降值，該法適合于大型沉井基礎(chǔ)的沉降估算，可為沉井的初步設(shè)計(jì)提供參考；
　　

4、最后，利用ABAQUS有限元程序建立南錨碇沉井的計(jì)算模型，對不同工況(沉井封底、填倉、井蓋澆筑以及錨體澆筑)下的施工過程進(jìn)行了模擬，全面揭示了各工況下錨碇沉井基礎(chǔ)的變形變位規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明：大型沉井在施工建造過程中的變位以均勻沉降、不均勻沉降和轉(zhuǎn)動為主；大型沉井的封底分區(qū)效應(yīng)明顯，即先封底的區(qū)域在整個(gè)沉井封底過程中的累積沉降量小，后封底區(qū)域在整個(gè)沉井封底過程中的累積沉降量大；沉井下沉到位后的清基過程對沉井豎向變位有較大影響；根據(jù)上述研