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[00334111]铁路工程设计施工关键技术研究——软土地区变截面桩承载性状及设计方法研究

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类型: 非专利

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技术详细介绍

1.立项背景 大直径变截面桩基承载能力大、工期短、造价低,在国内很多桥梁中得到了应用,并在其服役过程中表现出了较好的承载性能和耐久性能。然而,由于大直径变截面桩与小直径等截面桩相差较大,传统的桩基理论体系已经不能恰当地分析其工作机理和受力性状。我国即将进入铁路建设的高峰期,需要建造大量的铁路桥梁,而前期公路桥梁建设中积累的经验势必对铁路建设起借鉴作用。因此有必要结合已经施工的工程,针对高速铁路荷载的特点,研究变截面桩基的承载理论和设计理论。 2.研究内容简介 课题组在自行研制模型试验装置的基础上,开展了竖向荷载作用下不同变径比和横向荷载作用下不同变截面位置的变截面桩模型试验研究;借助Flac3D数值模拟平台对竖向荷载作用下不同变径比和横向荷载作用下不同变截面位置的变截面桩的位移场进行了研究,同时进一步补充、验证了模型试验的结论的正确性;推导了竖向荷载作用下和横向荷载作用下的变截面桩的理论计算方法,并选择Microsoft VC++2008为软件开发工具,开发了变截面桩的辅助设计软件;结合现行规范及课题组研究成果,对变截面群桩基础基桩内力和位移计算公式进行了推导,提出了变截面桩基础的设计方法。最后结合目前国内桩基工程最新进展对变截面施工技术进行了研究,研发了新型桩基“钻埋波纹钢填石注浆砼空心桩”,并借助著名工程实例对其工程应用前景进行了深入的分析。 3.取得的成果简介 课题发表已刊文章5篇;完成《倒阶梯形变截面桩承载性状与设计方法研究》著作1部;取得软件著作权1项,获实用新型专利1项,授理发明专利4项,硕士学位论文2篇,博士学位论文1篇。 4.应用情况 课题组结合研究成果,将之运用于中铁十七局施工的新余市洋坊站扩能改造工程,对路堑边坡预加固锚固桩优化,为工程节约150万投资。 5.获奖情况 结合本课题,指导学生完成“大直径变截面桩承载性状与设计方法研究”项目在第十一届挑战杯中国大学课外学术科技作品竞赛江西赛区决赛中荣获一等奖。

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