桩板结构路基桩_土工作特性_詹永祥
桩板结构路基沉降影响因素的有限元分析
计算采用 的桩 长 为 １．０ ｍ，路 堤 高度 ６ ０ ５０ ．０ｍ， 路堤 顶面宽 度 ３ ８ Ｉ ．５１，路堤 的边 坡 比 １： ． ，桩 和 Ｔ １５ 土体力学参 数如表 １ 。
表 １ 桩 板 结构 路 基物 理 力 学 参数 表
－
ｉ －总沉 降 量 桩 底 刺 人 沉 降 量
一： Ｉ ２ ． ５ Ｉ
（ ） 板 结 构 路 基 平 面 １桩 （ ） 板 结 构 路 基 立 面 ２桩
图 ２ 桩 顶荷 载 对 沉 降 的 影响图
图 ３ 桩 体 模 量 对 沉 降 的 影 响 图
３ ３ 桩 长 的 影 响 ．
关键词
１ 引言
桩板结构
Ａ Ｓ Ｓ 接 触单元 ＮＹ
沉降
桩板结构路基 由下部钢筋混凝土桩基 和上部 钢筋 混凝 土承载板组成 ，钢筋混凝土承载板直接 与轨 道结 构相连接 ，是无碴轨道 的一种新的结构 型式。对桩 板 结构路基 的沉 降计算方法一般认为按复合桩基理论 计 算沉 降量 ，即认为总沉降量为加 固区压缩量 和下 卧层 压缩量之和 。桩板结构路基沉降的影 响因素很多 ，包 括上部荷载的大小及分布 ，路基 土 、地基 土 的性质 如 变形模量 、粘聚力 、内摩擦 角等 ，与桩 体有关 的因素 如桩体模量 、桩体长度等 ，桩 土间共 同作 用 的摩擦 系 数 ，同时路堤边坡 比及路肩 宽度等也对桩 板结构 的沉 降产生一定的影响。在计算 中应考 虑主要 的因素 ，忽 略或简单地考虑次要因素的影响 ，探讨 它们对桩板结 构路基沉降影响的程度和规 律。本文采用 大型通用有 限元软件 Ａ Ｓ Ｓ Ｎ Ｙ ，通 过建立 面 一面接触单元 来考虑 桩土间的接触 问题 ，利用弹塑性有限元方法分 析这些 因素对桩板结构路基沉 降的影 响。
桩板式挡土墙的受力分析与施工
地 区 的 路 堑 中 ，甚 至 是 一 些 地 震 区 的 路 堑 也 可 以 被 使 用
到 。当然 ，桩 板 式挡 土墙 同样 适用 于 滑坡 地 带 的路 堑 。
在 目前 的绝大 多 数工 程 中 ，桩 板式 挡 土墙 主 要被 应 用在 土 质填 方 边坡 内 。此外 ，其在 等待 立 直 削坡 的土 质 挖方 边 坡也 有应 用 ，它 的悬 臂伸 长 可 以达到 １ ５ ｃ ｍ左 右 ，桩与
因为 位 移 的平衡 状 况 ，土 颗粒 间将会 出现 “ 楔 紧 ” 的情 况 。这样 一来 ，部分 土层 中便 出现 了 “ 拱效应 ”。
２ 工程概 况
图１ ：桩板式 挡土墙构 造 图
注 释 ：图中 １ 为抗滑 桩 ；２ 为预 制挡板 ；３ 为现浇挡 板 。
三 穗 至 黎 平 高 速 公 路 ＡＴ３ 标 ， 合 同 段 起 讫 桩 号 Ｋ２ ２ ＋ ０ ６ ０～Ｋ３ ２ ＋ ８ ０ ０ ，全 长 １ ０ ． ８ ｌ ｋ ｍ 。主 要 工 程 量 为 挖 方 ２ ７ ５ 万 方 ，填 方 ２ ４ ３ 万方 ，大桥 １ ６ ３ ５ ｍ／ ６ 座 ，中桥 １ ４ ４ ｍ／ ２
明抗 滑 桩 特 有 的 稳 定 土 体 ，在 土 体 中 形 成 作 用 和 土 拱 相 当的结 构 。
与 拱 结 构 物 相 比 ，岩 土 体 中土 拱 作 用 的 产 生 存 在
桩 之 间的距 离则在 ３ ～６ ｍ范 围内 。
●
较 大 的差 别 。对 于 拱结 构而 言 ，一般 是 在材 料 的制 作 过
思 ｊ ４ ｊ ， ｊ ４ ４ 目
交 通世界 ・ 建养 机械
２ ０ １ ５ 年第 １ ／ ２ 期 （１ ／ ２ 月 上）
无砟轨道旭普林机械设备转线及支脚安装调试
Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｋｎ ｈｎ ｚｏ － ｉＲ ａｗ ｙｐｓ ｎｅ ｐｃ ｌｉｅｃｎｔ ｃｉ ｒｅａ ｌ， ｈ ａｅ ｔ ｄ ｃｓｔｅａ ｐｃｔ ｎｏ ｄ ｌ ｂｔ ｃ： ａｉｇＺ ｅｇｈ ｕＸ ’ｎｒｉ ａ ａｓ ｇｒｓｅｉ ｎ ｏ ｓ ｕｔ ｎｆ ｘｍｐｅ ｔｅｐｐｒｉ ｒ ｕｅ ｈ ｐ ｌａｉ ｆ ｅｓ ｂ ｒ ｌ ｅ ａｌ ｒ ｏ ｏ ｎｏ ｉ ｏ ｐ ａ
１３ 无砟轨道 铺设条件 检 查、 ． 评估 ３ ５ 同地质条件 下与 Ｃ Ｇ桩 比较 ． Ｆ
并 在邻线上铺设相同长度的钢模板轨道。第一条轨道最后一个施
而在路基 、 桥梁 、 桩板结构 的沉降观测数据 的对 比中， 桩板结构沉
同地质条件下与 Ｃ Ｇ桩处理路基 的主要工程量 比较见表 ２ 降曲线与桥梁沉降 曲线更 为接近 ， Ｆ 。 从这点看 ， 已可 区别 于传统 它 意义的路基而作 为刚性结构存在 ， 其稳 固性 自然不言而喻 。 表 ２ 同地 质条 件 下 与 ＣＦ Ｇ桩 处 理 路 基 的 工程 量 比较
ｃ ｎ ｒｔ ｐ ｒｔ ｎａ ｄ ｓ ｎ ｗｉｈｔ ｅｆｒ ｔ ｎａ ｄ ｂｓｃｒｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆｔｅｐｌ ｌｂｓｒｃｕ ｅ ｎ ｄ ｐｏ ｉｅ ｕ ｌ ｙｇ ａａ ｔｅｍ￣ｌｌ ｓｉ ｏ ｃｅｅｏ ｅａｉ ０ｏ ｔ ｈ ｏｍａｉ ｎ ａｉ ｅ ｕｒ ｏ ｎ ｏ ｅ ｎｓｏ ｈ ｉ ｓ ｔｕ ｔｒ ．ａ ｒｖｄｓｑ ａｉ ｕ ｒ ｅ ｓ ｒ ｅ ａ ｔ ｎ ｔｅ ｎ
桩基工程施工技术详解
桩基工程施工技术详解一、前言随着我国经济的飞速发展，建筑行业取得了显著的成果。
高层建筑、跨海大桥、高速公路等特殊建筑日益增多，桩基工程在这些建筑中发挥着至关重要的作用。
桩基工程施工技术的研究与应用，对于提高建筑基础的稳定性、确保工程质量具有重要意义。
本文将对桩基工程施工技术进行详细解析。
二、桩基工程施工技术概述桩基工程施工技术主要包括桩基设计、桩基施工、桩基质量控制等方面。
桩基设计是前提，桩基施工是核心，桩基质量控制是保障。
桩基工程施工技术的发展，有助于提高建筑物的承载能力、降低地基沉降、提高工程稳定性。
三、桩基施工技术要点1. 桩基类型选择根据地质条件、工程需求、施工环境等因素，合理选择桩基类型。
常见的桩基类型包括预制桩、灌注桩、地连墙、搅拌桩等。
2. 桩基设计桩基设计应充分考虑地质条件、上部结构载荷、施工条件等因素，合理确定桩长、桩径、桩距等参数。
同时，要注重桩基与上部结构的协同工作，确保整体工程稳定性。
3. 桩基施工设备根据桩基类型和地质条件，选择合适的桩基施工设备。
如钻机、打桩机、灌注泵等。
同时，要注重设备的维护保养，确保设备性能稳定。
4. 桩基施工顺序桩基施工顺序应根据桩基设计、地质条件、施工环境等因素合理制定。
一般情况下，先施工外围桩，再施工内部桩；先施工长桩，再施工短桩。
5. 桩基质量控制桩基质量控制主要包括桩长、桩径、桩身强度、桩基承载力等方面的检测。
施工过程中，要严格遵守国家标准和行业规范，确保桩基质量。
四、桩基工程施工技术发展趋势1. 绿色施工随着环保意识的不断提高，绿色施工成为桩基工程施工的发展趋势。
采用环保材料、降低噪音、减少振动等绿色施工技术，有助于减少对环境的影响。
2. 智能化施工利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现桩基工程施工的智能化管理。
如施工过程监控、设备故障诊断、施工质量预测等。
3. 信息化施工通过信息化技术，提高桩基工程施工的协同性和效率。
如施工进度管理、工程变更管理、资料共享等。
《建筑桩基技术规范》讲解(上208页PPT
灌注桩成桩后一定时间，通过预设于桩 身内的注浆导管及与之相连的桩端、桩 侧注浆阀注入水泥浆，使桩端、桩侧土 体（包括沉渣和泥皮）得到加固，从而 提高单桩承载力，减小沉降
16. 桩基等效沉降系数
弹性半无限体中群桩基础按Mindlin解计 算沉降量与按等代墩基Boussinesq解计算 沉降量之比，用以反映Mindlin解应力分 布对计算沉降的影响
乙级 丙级
建筑类型
（1）重要的建筑物 （2）30层以上或高度超过100m的高层建筑 （3）体型复杂且层数相差超过10层的高低层 （含纯地下室）连体建筑 （4）20层以上框架－核心筒结构及其他对差异 沉降有特殊要求的建筑 （5）场地和地基条件复杂的七层以上的一般建 筑及坡地、岸边建筑 （6）对相邻既有工程影响较大的建筑
布显著不均匀或桩端以下存在软弱土层 的建筑桩基； 3. 软土地基多层建筑减沉复合疏桩基础
用什么方法计算？
等代实体基础法
传统的分层总和法，用Boussinesq理论计 算应力，用修正系数进行修正；
系数 钻孔灌注桩孔底沉渣厚度控制标准
新规范章节内容概要
1. 总则 2. 术语与符号 3. 基本设计规定 3.1 一般规定 3.2 基本资料 3.3 桩的选型与布置 3.3 特殊条件下的桩基 3.4 耐久性规定
4. 桩基构造 4.1 基桩构造 4.2 承台构造 5. 桩基计算 5.1 桩顶作用效应计算 5.2 桩基竖向承载力计算 5.3 单桩竖向极限承载力 5.4 特殊条件下桩基竖向承载力验算
桩具有多种独特的功能
通过桩的侧面和土的接触，将荷载 传递给桩周土体；或者将荷载传给深层 的岩层、砂层或坚硬的粘土层；从而获 得很大的承载能力以支承重型建筑物；
对于液化的地基，为了在地震时仍 保持建筑物的安全，通过桩穿过液化土 层，将荷载传给稳定的不液化土层；
龙烟铁路下穿蓝烟特大桥桥墩防护方案研究
山 西建筑SHANXS ARCHITECTURE第27卷第7期2 0 2 1年4月Voi. 47 No. 4Apr. 2021・ 23 ・DOI ：10. 13719/j. cnki. 1029-6825.2020 07. 051龙烟铁路下穿蓝烟特大桥桥墩防护方案研究司剑锋-龚爱军2（0山东铁路投资控股集团有限公司，山东济南25022； 2.中铁工程设计咨询集团有限公司济南院，山东济南250026）摘 要:新建龙烟铁路福山联络线下穿既有蓝烟铁路复线特大桥，对既有桥墩稳定性产生影响。
为保证既有桥梁的稳定和运营安全，结合下穿处既有桥墩实际情况，对既有桥墩稳定性进行了分析，并通过对桩板结构、盖板涵两种防护方案进行经济、技术方面的比选，研究确定采用桩板结构方案加固蓝烟复线特大桥既有桥墩更为合理。
关键词:龙烟铁路,桩板结构,盖板涵,桥墩防护中图分类号:U443, 3文献标识码:A文章编号:209-6825 （2021 ）07-2103-231概述龙烟铁路是山东省四横四纵铁路网德龙烟通道的重要 组成部分,与大莱龙铁路、德大铁路、石德铁路、石太铁路共同构成西煤东运的煤炭运输通道。
龙烟铁路西起大莱龙铁 路的龙口西站，经龙口市、蓬莱市、烟台市经济开发区、福山 区、芝罘区，进入烟台地区后，客货分线，客线贯通珠玑站至 烟台站，货线经福山联络线下穿蓝烟复线特大桥引至福山站丄2。
福山联络线下穿蓝烟复线特大桥平面示意图如图 1所示。
越36号桥墩与37号墩之间孔跨,两线交角47。
，桥下净高9.0 m 。
该处蓝烟复线特大桥上部结构为跨度20 m 的简支 T 梁,36号桥墩与37号墩均采用扩大基础,扩大基础分三层布置，如图 2所示。
蓝烟K177+244畀_____i蓝烟上行线 /\ 衬鈞\ \ 雷际福山联络线.2蓝烟复线特大桥概况、蓝烟复线特大桥.龙烟线蓝烟线为国铁I 级双线电气化铁路,设计最高时速20 km/h 。
福山联络线在GHDK110 +62处以下穿方式穿<=/图例>预留 设备—设计 站段* -拆除 设备—既有线路及站段图2下穿处蓝烟复线特大桥桥梁布置图砂黏土 !o =22O_kP: 二*片岩!=25O kPa龙烟 K102+300□!>□图1福山联络线下穿蓝烟复线特大桥平面示意图”30/^36；2 076, 2 076, 2 0761 664|,16.4416.51 4.8!16.55 6.0!'16.57吕 113.97、14.04、14.08|14.*8、||'呂穿越区域自上而下各层岩土依次为：① 素填土（ ）：以粉质黏土为主,夹有碎石及砖块等,杂色，硬塑，层深7.00 m 。
桩基工程施工技术知识点总结_会计基础知识点总结
桩基工程施工技术知识点总结_会计基础知识点总结一、桩基础选择及施工1. 根据场地地质条件和结构要求，确定采用什么类型的桩基。
2. 根据场地情况及桩的结构特征，选择合适的机械设备，并对设备进行检查维修。
3. 进行桩机基础的施工，保证桩机工作时稳定。
4. 桩身部分的施工，包括土样和异型钢模板的制作、施工工具的选材、振动桩的施工、静载试验的实施等。
5. 桩帽的施工，包括预埋件的制作和安装、桩帽的浇筑、设计要求的实现等。
6. 施工质量的控制，包括人员培训、现场安全控制、监测仪器的使用等。
1. 桩身部分的制作（1）钻孔桩机制作① 钢板的悬挂式土样制作：加强设计制作，振动桩的设计加强。
② 手工加工异型钢模板：根据设计要求，制作预埋件与异型钢模板，上部预留象头。
① 整机组装：根据生产流程，对部件进行组装。
② 车身设计：考虑施工过程中的需求，满足现场要求。
2. 手工制作① 悬挂式边桩土样：使用钢板加固土样，提高结构稳定性。
② 钻孔硬土样：对土样进行加强，提高土样的粘附力。
（2）异型钢模板制作① 按照设计要求进行设计，选材和工艺。
② 处理好钢板的裁剪、焊接等工作。
3. 施工工具（1）打桩工具打桩工具主要有冲击式、压缩式两种，使用时需根据桩的材料选取合适的打桩工具。
（2）钢板吊装工具使用钢板时需要用到吊装工具，包括钩子、链条、索具等。
（3）翻转器使用翻转器能够将施工过程中的构件翻转成正立，方便施工。
4. 桩的施工振动桩的施工需要科学合理的工艺流程和专业的操作技术，以保证施工的准确性和高效性。
（2）静载试验静载试验旨在检验桩承载力，确认设计的有效性。
三、桩基础质量控制1. 计量性施工计量性施工是桩基础施工的关键之一，需要对桩的直径、长度、倾斜角等参数进行严格控制，以保证施工质量。
2. 现场监控现场监控是桩基础施工质量控制的重要环节之一，主要包括振动模拟、振动桩施工监控等。
3. 检验检验工作需要配备合格的检测仪器和专业的检测人员，定期对施工质量进行检查和确认。
桩基技术总结
桩基技术总结桩基概述桩基是土木工程中常用的一种基础工程技术，用于增加地基的承载能力或改善地基的稳定性。
桩基的工作原理是将桩体置于地下，通过桩体与地基之间的摩擦力或桩体本身的承载能力来增加地基的稳定性。
本文将会对桩基技术进行总结和分析。
桩基分类桩基可以根据其用途和施工方式进行分类。
根据用途，桩基可以分为承载桩和排水桩。
承载桩主要用于提供建筑物或其他结构物的承载力，而排水桩则用于改善地下水位或排除地下水。
根据施工方式，桩基又可以分为灌注桩、钻孔灌注桩和打桩等。
承载桩承载桩是用于提供建筑物或其他结构物的承载力的桩基。
承载桩通常由混凝土或钢材制成，通过承载桩的摩擦力或端部承载力来增加地基的稳定性。
承载桩可以分为摩擦桩和端承桩两种类型。
摩擦桩摩擦桩是通过桩体与土壤之间的摩擦力来增加地基的稳定性。
摩擦桩通常由混凝土或钢材制成，桩体表面光滑。
当桩体沉入土壤中时，土壤会与桩体产生摩擦力，从而增加地基的承载能力。
摩擦桩适用于土壤层较粘性的地区。
端承桩端承桩是通过桩体底部的承载力来增加地基的稳定性。
端承桩通常由混凝土或钢材制成，底部通常采用扩大截面或嵌入承载层的方式增加承载能力。
端承桩适用于土壤层较压实的地区。
排水桩排水桩是用于改善地下水位或排除地下水的桩基。
排水桩通常由塑料管或混凝土制成，通过桩孔内的排水装置将地下水排出。
排水桩适用于地下水位较高或土壤较湿润的地区。
施工方式桩基的施工方式根据桩体的制作和安装方法进行分类。
灌注桩灌注桩是通过在地下钻孔后将混凝土泵入钻孔中，形成桩体的一种桩基技术。
灌注桩可以根据钻孔方式的不同分为直接灌注桩和旋喷灌注桩两种类型。
钻孔灌注桩钻孔灌注桩是一种将钢筋混凝土浆液注入钻孔中并同时抽取钻孔工具的桩基技术。
钻孔灌注桩适用于较大的孔径和深度。
打桩打桩是将桩体通过冲击或振动的方式压入地下的桩基技术。
打桩工程常用的设备有振动打桩机和冲击打桩机。
桩基设计要点在进行桩基设计时，需要考虑以下要点：1.地质勘察：进行地质勘察，了解地基的土质和地下水情况，为桩基设计提供参考。
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第9卷 第4期2009年8月交通运输工程学报Journal of Traffic and T ransport ation EngineeringVo l 19 No 14Aug.2009收稿日期:2009-03-21基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2005K004-C);重庆大学高层次人才科研基金项目(0903005104831)作者简介:詹永祥(1979-),男,安徽淮南人,重庆大学讲师,工学博士,从事岩土工程与高速铁路路基工程研究。
文章编号:1671-1637(2009)04-0038-05桩板结构路基桩-土工作特性詹永祥1,蒋关鲁2(11重庆大学土木工程学院,重庆 400030;21西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031)摘 要:为了掌握在列车荷载作用下无碴轨道桩板结构路基的工作性状,以遂渝高速铁路为背景,通过室内大比例动态模型试验,加载频率为5H z,激振20万次,研究了桩板结构路基桩-土工作特性变化规律。
试验结果表明:在荷载激振1万次后,动位移幅值、桩身轴力、桩间土动应力随着振动次数的增加几乎不变,桩-土共同作用趋于稳定;桩间土的动应力沿深度近似呈/K 0形分布,与土体相比,桩分担了大多数动力荷载,激振位置对动应力有影响;桩基加深了基床的动力影响范围,改善了路基土体的受力状态。
关键词:高速铁路;无碴轨道;桩板结构路基;模型试验;桩-土共同作用中图分类号:U 213.1 文献标志码:APile -soil interacton properties of pile -plank embankmentZH AN Yong -xiang 1,JIANG Guan -lu 2(1.Schoo l of Civil Eng ineering ,Chongqing U niv er sity ,Chongqing 400030,China;2.Scho ol of Civ il Engineer ing,So ut hw est Jiaoto ng U niver sity,Chengdu 610031,Sichuan,China)Abstract:In order to investigate the mechanical behavior of pile -plank embankment for hig h -speed ballastless track under mo ving load,based on Suining -Chong qing H igh -speed Railw ay,the pile -soil interaction characteristics of pile -plank embankment w er e researched by indo or great scale dynamic mo del test,in w hich the lo ading fr equency is 5H z and the loading times ar e 2@105.Test r esult indicates that the amplitude o f dynamic displacement,pile shaft force,dy namic stress in so il betw een piles remain constant after 1@104times of vibrant lo ading ,and pile -soil interaction tends tow ard stability.T he am plitude curve of dynam ic str ess is approx im ately /K 0for m w ith the depth in so il between piles,piles share most dy namic stress co mpared w ith so il,and dy namic stress is affected by loading position.Pile structure ex pands the depth of the dynamic response of roadbed and im pro ves the stress state of roadbed soil.1tab,7figs,11refs.Key words:high speed railw ay;ballastless track;pile -plank em bankm ent;m odel test;pile -soil interactionAuthor resume:ZHAN Yong -xiang(1979-),male,lecturer,PhD,+86-544-8271345,zhanyo ng xiang @.0 引 言在中国,高速铁路建设规模大,线路长,区域地质条件复杂,优质填料缺乏,整条线路都使用优质填料,无论从成本上还是优质填料的来源上都存在着很大困难,而且换填土所产生的废土对生态环境也会产生很大的影响,因此,迫切需要开发一种强度高,刚度大,稳定性和耐久性好,并且建筑成本适当,施工工艺简单的环保型无碴轨道路基结构。
桩板结构路基是高速铁路无碴轨道的一种新的结构形式,由下部钢筋混凝土桩基与上部钢筋混凝土承载板组成,承载板直接与轨道结构连接[1-3]。
它综合了板式无碴轨道、双块式轨枕埋入式无碴轨道结构与桩基础的各自特点,充分利用桩-板-土三者之间的共同作用原理来满足无碴轨道的强度与沉降变形要求[4-6]。
由于土与结构之间的共同作用问题相当复杂,这方面的理论研究还很薄弱和不成熟,通常在数值分析中存在设计参数难以准确选取,计算结果不可靠的困难。
本文结合铁道部科技研究开发计划项目/遂渝线无碴轨道线下工程关键技术试验研究0,率先在国内开展了桩板结构路基的动力相互作用模型试验研究,探讨桩板结构路基在列车荷载长期作用下桩-土的工作性状,以期为高速铁路桩板结构路基的设计提供科学依据。
1 工程背景模型试验以遂渝线高速铁路无碴轨道桩板结构路基试验段为背景,重庆枢纽遂渝引入线DK132+486~DK132+611段路基路堤最大填高为14m,已按有碴轨道技术标准采用川东红层泥岩填筑完毕,当设计方案改有碴轨道为无碴轨道后,路基工后沉降量难以达到铺设无碴轨道的要求。
经多方案比较,确定采用桩板结构加固,路基边坡率为110B 1.5,路基填料和地基土层的物理力学参数见表1。
表1 路基填料和地基土层物理力学参数Tab.1 Phys ical and mechanical parameters of fillings and groundsill soils土类型厚度/m 密度/(g #cm -3)压缩模量/M Pa泊松比粘聚力/kPa 内摩擦角/(b )摩擦因数川东红层填料 6.0 2.1670.000.2030.0030.000.4川东红层填料8.0 2.1670.000.2030.0030.000.4软塑状粉质粘土1.0 1.832.510.407.20 5.830.2粉质粘土 1.7 2.00 4.490.3532.0711.050.3硬塑状粉质粘土 2.3 1.97 5.250.3526.0817.490.3泥岩夹砂岩持力层2.20100.000.2020.0055.000.5路基纵向分为跨越涵洞段和一般路基段,跨越涵洞段共有2处,其纵向桩间距为10m,一般路基段纵向桩间距为5m 。
设计的结构尺寸为:轨道结构采用双块式轨枕埋入式无碴轨道,道床板长度为41856m ,宽度为21800m,厚度为01350m,混凝土采用C40;钢筋混凝土承载板长度为3010m ,宽度为414m,高度为016m,混凝土采用C40;桩为挖孔灌注桩,混凝土采用C25,桩直径为112m ,路基横向采用两排桩,桩间距为215m,入泥岩夹砂岩层210m 。
桩板结构路基纵向布置见图1。
图1 原型桩板结构路基Fig.1 Prototype pile -plank embankment2 模型设计制作及传感器的埋设本文仅对一般路基段的动力相互作用进行模型试验研究,采用缩尺模型,考虑了模型相似和土层边界条件,对试验模型进行包括几何形状、材料特性、边界条件、外部荷载和初始动力条件等在内的相似设计。
由于室内模型空间的限制,在尽量保证结构的受力机理一致性的情况下,取2跨桩板结构路基为研究对象,见图2。
模型原型几何相似比为1B 12,质量密度相似比为1B 1,土体、混凝土板和桩的弹性模量相似比为1B 1,进而根据Bockingham P 定理导出其他物理量的相似比[7-11]。
图2桩板结构路基模型剖面Fig.2 Section of pile -plank em ban kment模型路基地基均采用现场取土制作,将地基土按10cm 分层填土。
软塑状粉质粘土厚度为813cm,软土(粉质粘土)厚度约为1412cm,硬塑状粉质粘土厚度约为1912cm,泥岩夹砂岩厚度为7510cm,并逐层夯实,使其密度达到天然地基土状态;路基填39第4期 詹永祥,等:桩板结构路基桩-土工作特性土为川东红层泥岩,厚度为11617cm,按5cm 分层填筑夯实,使其密度达到要求。
试验中制备及填筑地基土、路基土的基本要求是:控制相对密度,即控制其孔隙比;保证试样内部的均匀性。
模型桩采用C25原型混凝土预制钢筋混凝土桩,桩径为10cm,桩长为175cm ,共6根;桩横向间距为2018cm,桩纵向间距为4117cm,入持力层为1617cm,预制过程中在桩顶设置预埋钢筋以便与现浇承载板相连。
对桩身侧面进行打磨刮毛处理,模拟现场挖孔灌注桩侧摩阻力,在地基土填筑5813cm 高度时要确立桩位,并保证桩的垂直度,然后利用固定架将其固定,再按填土要求分层填土并夯实。
桩的两侧贴电阻应变片,考虑测点较多,测试采用半桥,另外每个应变片都设置温度补偿片。
应变片的防潮保护措施为:用502胶粘贴电阻应变片,把AB 胶涂在应变片与导线表层,并注意导线与桩身的绝缘问题。
经过一段时间固化后,既可以起防潮作用,又能保护应变片不受土的摩擦而损坏。
在桩间土埋设动土压力盒,模型承载板采用C40原型混凝土制作,长度为9414cm,宽度为3617cm,高度为510cm,将承载板的钢筋骨架布置好并与桩端预留钢筋焊接,支立模板,灌注混凝土,并在板面安装动位移计。
数据采集系统采用中国-南京汽轮高新技术开发公司制造的Q L -116型随机信号与振动分析系统CRAS 、YE3818型动态应变仪,江苏扬州无线电二厂的YE5853、YE5853A 型电荷放大器,丹东市电器仪表厂的SS -2B 型数字式钢弦频率接收仪。