【《高速铁路桥梁钻孔桩基础设计》12000字（论文）】.docx

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1、高诔铁路桥梁钻孔桩基础设计中文摘要在高铁桥梁设计方面,钻孔柱基础应用的范围很广。其种类的取名与设计主要被墩台种类和地质情况等所制约,存在多方面局限,特别是在高铁领域,其承载性与高铁的稳定可靠性和舒适度空切相关。本文通过对项目工程场地岩土勘察报告和桃基设计规范,根据在实际工作中的设计经验，从某铁路专线桩基础设计要求入手,进行了桩位放样、护筒埋设、钻孔泥浆,钻孔等桩基础整体进行计算.并对施工技术保证措施退行了分析,保证该设计方案的稳定性和安全性，防止对上部结沟造成不利影响。本次设计可为类似路桩规划设计提供合理依据。关幽3:铁路桥梁；桩基础；保证措施目录中文摘要iABSTRACT错误书签。I结论11

2、.1.选题背景I1.2选题的目的与意义11.3国内外研究现状1131国外研究现状I132国内研究现状22桩基础概述22.1 桩基础概念32.2 班电出特点32.3 桩基础的用途33铁路桥梁桩基础设计要点531柱柱与摩黑柱的选择53.2 桩长的拟定和单桩容许承载力的确定53.3 承台的合理埋置深度64高速铁路桥梁桩基础项目设计分析84.1 工程概况84.1.1 地形地貌84.1.2 工程地质84.1.3 水文地质84.1.4 气象特征84.2 材料及试验94.2.1 碎94.2.2 钢筋94.3 机械设备、小型机具及人员配备91.1 .1施工机械设备、小型机具91.2 人员配备104.4 钻孔灌

3、注桩基础施工104.4.1 施工准备I1.4.4.2 桩位放样II4.4.3 护筒埋设124.4.4 钻孔泥浆124.4.5 钻孔134.4.6 钢筋笼的制作及吊装144.5 施工技术保证措施164.5.1 工期保证措施164.5.2 质量保证措施174.5.3 安全保证措施2()结论21参考文献H1绪论1.1.选题背景改至和开放以来,我国的高速铁路桥梁建设经济和实力t央速的上升.国内的铁路桥梁基础建设事业也得到了迅速的进步发展.建设了很多的跨度大、造型美观的高速铁路桥梁.标志若现阶段我国高铁桥梁设计与施工水平已获得新的突破.上升至新的台阶。然而国外的专家们己经开展向桥梁下部结构轻型化、合理化

4、的桥梁建设方面也进行了研究。但是从施工技术整体上的角度来看,我国与国外高速铁路桥梁基础施工技术的基础建设水平还是存在的很大的技术差距,对国内高铁桥梁建造而言，基础施工技术是十分关键的环节,所以有必要进一步加强对高速铁铭桥梁桩基础的建设技术方面的施工技术研究。12选题的目的与意义由于这些年国内经济的蓬勃运转与城市居民的显著增加,推动了我国高速铁路桥梁拣基础建设的快速健康发展,在高速铁路桥梁桩基础建设快速健康发展的历史大背景下,桥梁上部基础结构的荷载越来越大.给高铁桥梁桩基础建设和工程施工技术带来了很大的技术挑战,因此,有必要生视和加强对基础建设工程的相关技术研究。砧扎灌注班基础作为一种高速铁路桥

5、梁工程中使用的深基础.与桥梁扩大基础、沉井基础和地下连续墙等其他的基础工程建设形式共同构成了我国高速铁路桥梁工程建设中的桥梁桩基他建设工程。然而,随若高铁基础建设施工力度的进一步加大,桥梁砧扎灌注桩基础施工中出现的问题也不断增多；对工程施工与造价以及咙目进度等方面提出了更高的要求,因此对桩基施工相关技术的深入研究和应用具有重要的意义。13国内外研究现状1.3.1国外研究现状gg.sehief1.e(2(X)6)等对桩基在设计与施工的过程中混凝土扩孔的现象问题进行了深入研究,扩孔的现象一般在桩基中的地下水为混凝土的流体状态,钻孔国铤摆动浮动较大以及混凝土著松散层等特殊情况下出现.锻若几种特殊情况

6、在桩基中表现的都比较严重.极易直接导致混凝土塌孔处理现象的严重出现。如果混凝土钻孔的深度已经满足了设计与施工的要求时,不必需要进行连续扩孔的混凝土处理；如果桩基中出现了孔壁连续坍塌的混凝土现粳.必须进一步加大对混凝土的灌注和使用量.从而也确俣了桩基混凝土成型后钻孔的混凝土质量;如果孔壁继续坍塌,按照混土坍塌的事故标准进行了处理。Gar1.and(2004)主要分析了基坑建设领域,结果发现借助监测科技可确保基坑建设和附近环境的稳定性.倘若有问题出现也便于识别.可合理规避安全事故风险。此外,根据研究取得的结果.可为施工的革新带来合理借鉴。Ming-FangChang(2005)等主要探讨了孔性硬戴

7、的原理，通过统计学相关理论与数据模型相融合，同时吸取了许多施工现场的相关数据信息,提炼出了研判超长钻孔濯板界限的方式和检测超生桩基有载的有效模式，已应用项目案例对结果的合理性与准确性进行了检验。E.A.Se1.1.ountou(2015年)等集中分析了孔桩的荷载原理，通过统计学相关理论与数据模型相融合.同时吸取了许多施工现场的相关数据信息.提炼出了研判超长拈孔灌桩界限的方式和检测超重桩基荷载的有效模式,已应用助目案洌对结果的合理性与准确性进行了检验.132国内研究现状随着我国高速铁路桥梁施工工程建设的快速推进和发展.我国学者对钻孔灌注桩技术研究展开了探讨.程峰和亮维明(2005)等主要分析了桩

8、端后压浆较大直径钻孔灌桩基的负荷能力，通过全方位探讨其运作原理，发现借助桩端后压浆科技可积极作用于桩基负荷水平,可为班基的合理拴制提供相应支撑。高兰芳(2013)等主要对灌强风化桩与钻孔施工方式与相关工艺等展开了深入的研究和分析,主要对不同的地质条件和情况下的桩端土层后注浆的施工效果和方法进行了总结究表明针对不同的地质情况下的条件采用后注浆的技术时,施工的效果与以往有很大的实际差距。综上所述.钻孔濯注桩相关施工质量控制技术由于其施工过程工序的特殊复杂性,在其施工的过程中很容易使企业出现严重的工程安全事故,玷成企业人员伤亡以及企业人身财产的严重拂失.所以我们有必要积极加强对于拈孔灌注桩相关施工技

9、术的质量控制研究,提出其施工的过程中质量的控制技术要点,可以一定的程度上帮助企业加快其施工的进程,确保建设的品痍与可靠性,对实践操作具有十分深远的影响C2桩基础概述2.1 桩基础概念桩基础属于可界性高、负载能力演且抗然能力优良、沉降和差异波动小,并且可以满足多种地质条件、可广泛进行应用的特定型式。被普遍运用到港口码头相关工程、高重建筑近海采钻平台架施、抗慧项目与建筑桥梁等领域中，可承受侧向风刀、地魅力、竖向抗拔力及抗压荷载,还能承受车辆制动力与波浪力等。桩旨在把上部的负荷转移至压姻性弱且深部比较硬的岩层中，以此俣证建筑物满足地基稳定和变形允许值的要求。桩与承台利是桩基础的构成邮分。大部分拣基有

10、树根桩.桩群通过承台等形成特定整体,建筑应用承台膈负荷转移至不同根桩.然后桩群招负荷传送至地基。桩基一般承受竖向荷载,还可承受一定的水平荷载,有专门承受上拔力,因此桩基运用十分广泛。2.2 桩基础特点与天然地基上的浅基础相比较,包括桩基础在内的深基础有三个特点：（I）在设计上，深基础应采用特定的设计机破或手段，吧基础结构植入深部较好土层中；（2）从传力特点看,深基础的入土深度（桩长I）与基础结构的宽带（桩径d）的比值一长径比1./d较大,因此在决定深基础的承载力时,基础侧面的摩阻支撑力，不但不能忽略.有时甚至其主要作用；（3）浅基础下的地基可能有不同的破坏模式,但在深基础下却往往只发生刺入（即

11、冲切）剪切破坏。2.3 桩基础的用途在设计方面一般会对方案进行选取,适合应用桩基础的状况如下：（I）超重建筑的地基载荷水平和变形无法满足相关条件。（2）由于地基弱需借助加固设施提升安全性，技术或者经济方面不符合相关要求。（3）负荷布局不够均衡或者地基强弱不均衡,天然地基无法满足差异沉降的相关需求。（4）包括季节性冻土、液化土以及膨胀土等在内的地基土性映乏稳定性.必须借助桩基础把负荷转移到可靠的土层中。（5）工程由于地面堆载，周围建筑物的制约,使用浅根基可能会形成大量倾斜等。(6)需要抵抗上拔力或倾覆力的结构基础,如地下水位以下的受上浮力的作用筏基或箱基应采用桩筏或桩箱基础：(7)借助桩基础能积

12、极作用于振动器下地基的刚度.对系统自震频率与振幅进行合理管控。(8)桥墩存在潜在冲刷危险,采用桩基础并深入冲刷线以下,可以提高安全度R3铁路桥梁桩基础设计要点3.1 柱桩和摩擦桩的选择高速铁路桥梁桩基础的一般种类包括嵌岩桩、摩擦桩，具体见下图3“、32所示。选取这两种类型取决于受力与地质状况，嵌岩柱具有较高的承载力与较小沉降星.稳定安全。在基岩面很浅的时候,可应用柱桩根基,承载力高、桩长短目用工较小。按照高铁设计与积淀的建设经鸵来看.柱桩的桩长可参谭各岩层的负荷水平和桩径等进行明确,一般为6至8m;在岩层的承载力很强的时候,施工过程中存在较多的爆破困难.嵌岩深度不能太过,大约为桩径的2倍。图3

13、-1摩擦桩图3-2柱桩当负荷能力强的新鲜岩面深度太深的时候，可瓯用摩原桩；但在相同墩台的桩基础中不可对摩擦桩与柱桩进行同步使用,混凝土不允许强度级别存在差异，桩身直径切忌有显著的差异；贯穿溶洞的时候,不同扶身的长度切忌有太大的差别，防止基础形成沉降不均衡的状况，最后出现倾斜，以此导致安全事件出现或者永久性病害,对正常运作造成恶劣影响。对桩基础种类进行箍选的时候需参照拈孔岩心鉴定表和地质相关数据信息.来科学研判墩台方位的地质状况.从而对选用的类型进行抉择。考虑到被个别基他底端岩层为强风化层.应用摩策桩的可靠性要比柱桩高出许多,因此选取相应的桩型之后,还需科学研判桩底持刀层是哪一种类型；如果是岩层

14、需依据风化级别、岩石轴心抗压强度级别、是否风化以及软硬度等.从而对最后应用的桩型进行明确。3.2 桩长的拟定与单桩容许承载力的确定展开设计工作时，设计者可在岩层中设省桩底，例如，卵石土、新鲜岩面和漂石土以及图砾土等,全面应用其沉降至小、载荷能力强和便于控制的优点。暨如.在相关施工工艺与设备可以实现的深度范围内不存在坚硬的土层.则需最大限度应用没有膨胀性与湿陷性和承冢力强的土层，将其当做持力层；此外还需关注不能在软土层或者距离软弱下卧层太近的土层内设苦桩底,防止桩基础的工后沉降太大，导致基础不稳定,使行车面临巨大的安全隐患,需要设计人员进行重点关注。在桩底持力层等方面的选择较多,这时桩长和桩根的

15、数量的拟定之间互相弥补互相影响，在此基础上可根据试算、围绕若经济性与技术可操作性等指标展开多次对比分析，对适宜的柱长进行明确例。但还需关注在试算时桩长不宜太短.原因是摩擦桩的桩长太短,就无法将负荷转移至土层深处、合理削减沉降了；不然肯定会显著增加桩基础根数.导致施工难度若加、存在大量浪费现象。同时为了确保全面展现摩擦桩底土层承式力的长处，桩端需到达持力层相应深度，通常为等于或大于1倍设计桩径。例如，佚路桥梁基础捶的桩径为1米,桩长30米，共4根桩根，对桩身混凝土总量进行推算的方式如下：V=JrX0,52304=94,3m3（此时为承载力控制）所以.在桩长为固定值的基础上需提升桩根数量，设定桩根数为6时，捱长减少了2.5m,那么计算板身混凝土量的方式为：V=110.5227.56=1296m3（承载力和经济指标基本兼顾）这时，如果只关注承荽力方面,然后装根数提升到8.班长减少1.5米，单桩载荷为3300kPa,那么计算桩身混凝土总星的方法如下：V=JJX0.52X26X8=163.4m3（不经济）3.3 承台的合理埋置深度桥梁承台大部分应用2米和2.5米的高度,在时速超过30Okm的高铁或者桩根数很多、地质条件复杂且刚性不足的状况下,可适当加高基础；一般状况下.承台顶面需在地底0.5米处设置,被05米整倍数豫