桥梁墩台膨胀体纠偏方法及其试验研究

发布时间：2023-05-06 17:23

　　上世纪60⁹0年代,由于国内勘查、设计、施工等方面管理不善及技术水平落后等原因,使得修建中、小型桥涵刚性扩大基础时,存在未查明其地基是否会发生砂土液化的现象。致使在我国地震等强动荷载作用多发区域,常发生地基砂土液化,伴随着地基土体有效应力减小,地基承载力显著降低,最终导致桥台地基产生不均匀沉降。目前,国内对砂土液化造成桥台偏斜纠偏的研究仍十分薄弱。本研究针对液化砂土地基中赋存地下水的特点,及砂土液化的机理研发出一种适用于中、小型桥涵刚性扩大基础的膨胀体纠偏技术,该方法充分利用膨胀体具有遇水发生物理、化学反应后体积膨胀的特性,挤压膨胀体周围土使其孔隙率减小,进而抬升地基上方桥台基础达到纠偏的目的。并以膨胀体及其纠偏方法为研究对象,利用膨胀填料配合比室内试验、弹性力学理论、弹塑性力学理论、PFC3D颗粒流程序等,系统对桥梁墩台膨胀体纠偏方法分析,为桥涵墩台膨胀体纠偏方法提供理论依据。取得主要创新成果如下:⑴依托已有专利《桥台液化地基加固方法及加固膨胀体》并利用桩基工程相关理论,对膨胀体构造形式改进设计。结合实际工程条件概述膨胀体纠偏方法的具体操作流程和现场实施方式。将...

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地基沉陷失效机理
        1.2.2 液化地基处理方法现状研究
        1.2.3 桥梁墩台纠偏方法现状研究
    1.3 当前研究中主要存在的问题
    1.4 研究思路
        1.4.1 研究对象
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究方法
        1.4.4 技术路线
第二章 桥梁墩台膨胀体纠偏方法
    2.1 膨胀体基本构造
    2.2 膨胀填料性质
    2.3 膨胀填料最佳配合比试验
        2.3.1 试验目的
        2.3.2 试验材料
        2.3.3 配比设计
        2.3.4 膨胀填料配制
        2.3.5 试验仪器
        2.3.6 操作步骤
        2.3.7 数据记录
        2.3.8 数据分析与制图
    2.4 膨胀体壳体
    2.5 膨胀体纠偏方法
    2.6 本章小结
第三章 桥梁墩台膨胀体纠偏理论分析
    3.1 膨胀体纠偏加固基本原理
        3.1.1 膨胀体挤密作用
    3.2 膨胀体纠偏计算原理
        3.2.1 膨胀体的体积膨胀量计算
        3.2.2 膨胀体使用体积计算
    3.3 膨胀体径向挤密应力推导
    3.4 膨胀体径向膨胀应力推导
    3.5 膨胀体布置形式及间距
    3.6 本章小结
第四章 PFC3D数值模拟介绍
    4.1 PFC基本特点
    4.2 PFC3D基本求解步骤
    4.3 PFC颗粒流模型的基本假定
    4.4 PFC颗粒流单元计算的基本思路
    4.5 PFC颗粒流与传统数值方法比较
    4.6 PFC颗粒流的计算原理
        4.6.1 力与位移关系
        4.6.2 运动方程
        4.6.3 边界和初始条件
        4.6.4 时间步长的确定
第五章 桥梁墩台膨胀体纠偏数值模拟研究
    5.1 汕汾高速公路K23基本资料
        5.1.1 工程概况
        5.1.2 物理模型
        5.1.3 地基基本资料及参数
        5.1.4 膨胀体参数
        5.1.5 桥台尺寸及参数
    5.2 桥台膨胀体纠偏计算模型
        5.2.1 离散元模型建立
        5.2.2 边界条件设置
        5.2.3 计算工况及监测点设置
    5.3 不同工况下模型计算结果分析
        5.3.1 膨胀体(19根)纠偏桥台计算结果分析
        5.3.2 膨胀体(17根)纠偏桥台计算结果分析
        5.3.3 膨胀体(13根)纠偏桥台计算结果分析
        5.3.4 计算结果对比分析
        5.3.5 膨胀体不同间距计算结果分析
        5.3.6 计算结果对比分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与建议
    6.1 总结
    6.2 建议
致谢
参考文献
附录 ：在学期间发表的论文和取得的学术成果



本文编号：3809315