桥梁基础工程工程硕士.ppt

2.5.3 等代基础法计算群桩基础沉降 群桩基础的沉降计算较单桩复杂得多。在实际应用中，多将群桩基础简化为等代实体基础，按类似于浅埋基础中的分层总和法计算。 1.《铁路桥涵地基和基础设计规范》的计算方法 基底处的附加应力 压缩模量 平均附加应力系数 经验修正系数 土层到基底的距离 2.《桥规》计算方法的合理性分析 （1）忽略了桩基础自身变形对沉降的影响。 通常是合理的。 （2）在确定基底以下土层的压缩，需计算土层中的附加应力时，采用了Boussinesq（布氏）解。 Boussinesq（布氏）解：弹性半无限体表面作用竖向集中力时，地基内的位移及应力解。 Mindlin（明氏）解：弹性半无限体表面以下一定深度处作用竖向集中力时，地基内的位移及应力解。 为计算在桩侧摩阻力、桩底压力作用下，桩底以下土层中的应力，显然采用明氏解更为合理。 土 层 ?j,i 的计算方法 第 j 层土的第 i 个分层 3. 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）桩基沉降计算方法 所有桩在土层中产生的竖向附加应力 桩侧摩擦力 桩底压力 Q 土 层 土 层 土 层 桩底压力 l 底端作用力 侧面力 （均匀分布） 侧面力 （三角形分布） 附加应力 对所有的桩求和 桩底压力产生的附加应力 桩侧摩擦力产生的附加应力 应力影响系数 桩端阻力比（现场实测资料确定） 均布侧阻在总侧阻中的比例 4. 《建筑桩基技术规范》桩基沉降计算方法（桩距小于6倍桩径时） 经验修正系数 按布氏解得到的基础沉降 用明氏解对布氏解进行的修正 2. 6 桩基沉降的预测方法 预测桩基沉降的发展过程、最终沉降量及沉降稳定时间，满足对工后沉降的要求，为后续工作提供依据。 1. 目的和意义 2. 预测方法 （1）理论计算法 通过建立合理的力学计算模型，采用可靠的力学参数，通过计算可确定桩基础的整个沉降过程。例如，对软土，可建立相应的固结模型，通过计算可得到沉降-时间关系。 优 点：不需进行现场量测，成本较低。缺 点：计算结果的准确性依赖于计算模型的合理性及计算参数的准确性。 2.6.1 概 述 （2）通过沉降实测数据进行预测 通过建立数学模型，根据当前的沉降量测数据，对沉降以后的发展过程进行预测。可分为： 静态法：如双曲线法、指数曲线法等。 动态法：如灰色理论法、神经网络法等。 2.6.2 静态预测法 选择与沉降过程特征相近的曲线形式，由现有量测数据确定其中的参数，从而得到整个沉降过程。 （1）递增；（2）变形速率由大到小，沉降最终趋于稳定。 沉降曲线特点 双曲线： 双曲线预测法的计算原理 指数曲线： 计算中采用的起始时间 起始时间时的沉降值 待定参数 （1）上式可等价地写为 Y X Y=a+bX （2）由现有的在t0 、 t1 、 t2 、 …tm 观察值 S0 、 S1 、 S2 、 …Sm可得到m个线性方程 Y0=a+bX0 Y1=a+bX1 Ym=a+bXm （3）应用最小二乘法可求得系数a、b。 （4）将求得的系数a、b代回原式，可求得任意时刻t及最终的沉降量。 实测结果 预测曲线 2.7 压力灌浆技术在桩基工程中的应用 2.7.1 灌浆法简介 1. 目 的 (1) 加固补强； （2）防渗堵漏；（3）建筑纠偏。 2. 加固地基土（岩）的方法 (1) 渗入性灌浆：在压力作用下，浆液渗入颗粒间的孔隙，凝固后将颗粒粘结，提高地基强度及抵抗变形性能。适用于粗颗粒土。 (2) 压密灌浆：在钻孔内通过高压将浓稠水泥浆压向土层，对土层进行挤密。用于增强和纠偏。 (3) 劈裂灌浆：通过高压在土中形成裂纹，并使浆液渗入。 3. 浆 材 水泥、粘土、各类化学浆液等。 2.7.2 压浆技术在桩基工程中的应用 1. 目 的 提高桩基承载力，降低沉降。 2. 作用机理 (1) 通过渗入性灌浆改善灌注桩侧、桩底土层的性质，压密灌浆改善桩底土的性质。 (2) 通过灌浆清除灌注桩桩侧泥皮，增强桩-土间的联结；清除桩底沉渣，提高桩底的承载特性。 桩 侧 封闭式 3. 压浆方式 桩 端 桩侧+桩端 开放式 桩 浆液凝固体 2.7.3 桩的压浆工艺 1. 灌浆设备 2. 灌浆材料 注浆泵 储浆桶 灌浆材料 高压胶管 压力表 灰浆搅拌机 筛网 止浆阀 出浓浆后用堵头堵上 胶囊 水泥（+膨润土+缓凝剂混合）浆液）。 3