软土地基在堆载作用下被动桩桩土相互作用研究

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xinhongwei678
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为了满足出行和城市发展的需要,近年来出现了靠近既有铁路桥的填海造陆工程。这种工程会面临一个研究热点和难点问题,即被动桩的桩土之间的相互作用。论文以“可门港填海造陆工程对南岐尾特大铁路桥的安全影响”这一工程项目为研究背景,利用有限差分软件FLAC3D对堆载条件下的被动桩进行三维数值模拟分析。主要工作及成果如下:(1)对南岐尾特大桥的4个桥墩下的桩基在堆载作用下的变形、内力以及土体位移场进行了详细分析,根据相关勘察设计资料给出的工况和相关参数,采用有限差分软件FLAC3D进行三维数值模型的建立。重点研究了土体的竖直位移和水平位移、桩体的水平位移、桩身的弯矩和桩身轴力在堆载条件下的响应。经计算发现,16#、60#、115#和137#桥墩桩顶的水平位移分别为113mm、85mm、98mm和10mm,均超出铁路桥梁桩基的水平位移限值的8mm。(2)对堆载条件下邻近桥梁桩基的变形和内力响应进行了分析,主要考察了堆载距离、堆载高度、堆载荷重、软土弹性模量、软土泊松比、桩身弹性模量和桩身长度等参数对被动桩性状的影响,得出普遍规律,发现桩身侧移随着堆载高度、堆载荷重和软土泊松比的增大而增大;随堆载距离、软土弹性模量和桩身长度的增大而减小。并将得出的规律与以往研究者的数值模拟分析的结果进行了对比,结论基本一致。(3)运用基于弹性地基梁法的理论计算方法和数值模拟方法分别对代表桥墩进行了计算,并将计算结果进行了对比,发现两者结果总体比较接近。(4)根据桥梁桩基的变形特点,提出了控制桩基变形的措施,可以通过排水砂桩法和堆载预压法处理软土地基,或采用设置隔离桩的方法来控制其水平变形,在满足工程要求的情况下,还可通过改变堆载荷重或堆载间距来达到铁路桥梁桩基变形的安全要求。
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