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)為擴大基礎(chǔ)。由于施工時流量估計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既有的擴大基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)置換法進行加固。對于淺基礎(chǔ)用樁加固的計算，現(xiàn)場工程師通常采用傳統(tǒng)的樁基礎(chǔ)的設(shè)計理論和計算公式，即我國鐵路橋涵設(shè)計規(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的彈性樁，《橋規(guī)》規(guī)定還可以對它們采用“簡捷計算法”進行變位和內(nèi)力計算?！昂喗萦嬎惴ā闭J為加

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

3、可能導(dǎo)致由于設(shè)計時估計不足而造成的二次病害。因此，淺基礎(chǔ)用樁加固的相關(guān)分析計算中，必須考慮實際工程中承臺結(jié)構(gòu)的變形及豎向荷載對淺基礎(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際情況。 基于上述問題，本文主要做出了以下幾項工作： (1)總結(jié)分析了現(xiàn)有的關(guān)于淺基礎(chǔ)用樁加固的計算分析方法及相關(guān)的樁基礎(chǔ)計算分析理論。 (2)提出了考慮承臺變形時的淺基礎(chǔ)用樁加固簡化計算的本文模型，推導(dǎo)出了淺基礎(chǔ)用樁加固內(nèi)力的相關(guān)計算

4、公式，并編制了VB計算程序。 (3)本文通過使用VB程序?qū)ο嚓P(guān)工程實例進行了計算，分析了沖刷深度、承臺厚度、承臺橫向?qū)挾?、基樁直徑等參?shù)對樁身彎矩的影響；對淺基礎(chǔ)用樁加固后的結(jié)構(gòu)采用大型有限元軟件ANSYS進行了分析計算，與本文模型及“簡捷計算法”的結(jié)果進行了比較分析，并分析了各方法的適用性。 (4)通過非線性回歸分析，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)驗公式并給出了計算時可供查取的相關(guān)圖表，便于