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长期负荷载重的情况下岸坡的变形对高桩码头的撞击和安全性产生影响的研究

2019-02-11黄小刚

时代农机 2019年10期
关键词:软土被动弯矩

黄小刚

(深国际供应链管理南京有限公司,江苏 南京211500)

1 桩基安全性研究理论

本文以武隆港白马码头后方桩基堆场的堆积流体以及其他大面积流体竖向后方堆载下的桩基为主要技术研究课题对象,由于后方桩基堆场岸坡陡峭,作用在后方桩基堆场的流体压力主要是由流体竖向后方堆载经岸坡土地传递,所以对这篇文章中的上述桩基研究对象需要进行相关基础理论研究和实例分析。

2 桩基表面土压力分析

岸坡桩基土体在被动桩基荷载的保护作用下将不会使岸坡土体内部产生比较大尺度的土体水平位移,被动桩的土体水平移动位移将一定程度上用于保护被动桩基和土体岸坡,防止桩基和岸坡土体进一步的风化变形和土体扩散。有限元土体结构在设计模拟土建砌体岸边斜坡-桩基的相互作用时,需要重新设计建立桩基与纵向摩擦相应土体的法线接触面,以有效地保证两者之间的相互作用,即相应土体的法线运动作用压力可以变为单位在相应土体的纵向桩身运动方向上所产生的作用力。

3 桩基弯矩计算原理

本文的模型相对比较复杂,桩基弯矩数量多,在对桩基的内力分析中需特别关注桩基的弯矩推导和获取的途径,abaqus桩基弯矩不能在本文的桩体模型中直接进行计算,因此要得到桩基弯矩的数值和拟合桩基弯矩的曲线示意图,就必须对桩基进行一系列的数值推导和获取。

4 桩基安全性分析

在对各种类型桩基进行基于安全性的基本设计时,桩基的设计要求需要同时满足两个各方面的基本安全性设计要求,桩的最小水平受力不能超过所用夯土桩基基础材料的最大容许受力及桩基材料的最大容量(由桩身最大水平受力材料弯矩大小决定);桩顶的最大垂直度不可能大于或或超过所用的桩基的最大受力,可用桩身的最大垂直度来表示。

5 桩身弯矩安全性分析

为了确定和保证桩的实际最大承载力不超过桩基材料的最大承载容量,在深入研究后方后方桩基的最大受力和承载特性时,必须针对荷载进行桩身的极限弯矩安全稳定性的讨论。在荷载进行后方桩基的整体极限弯矩安全系数的计算时,设桩基整体弯矩安全系数的比值为:式中Mu为荷载下桩基的极限弯矩;M为桩身的实际弯矩;安全系数的比值k必须等于或大于1,一般保守需要保证处在大于2的荷载状态下。

6 岸坡保护措施

高陡岸坡被动桩基适宜架设埋入式抗滑桩,采用埋入式抗滑短桩或套筒预留的空间,两种高陡岸坡被动桩基的减载控制措施是完全合理且必要的,通过各种试验和资料分析表明, 抗滑桩措施能够显著地控制和减小高陡岸坡被动桩基土体的蠕变水平和位移,控制好高陡岸坡桩身的蠕变水平位移和承载内力。

6 结语

本文主要依托于重庆武隆港白马码头桩基工程,通过现场软土蠕变模型取样技术开展软土蠕变模型的试验,再对软土进行origin数据处理后得到软土蠕变参数曲线和软土蠕变弹塑性公式等的信息。主要是得到以下的结论:

从三轴不排水系列实验中可初步发现,不同温度范围压下的偏应力蠕变曲线和等时蠕变曲线表现相同的规律,偏应力蠕变水平越大,应变速率增长越大。变形的特征呈蠕变衰减-稳定的蠕变双对数特征,应变衰减速率-稳定的时间双对数特征曲线之间呈线性的关系。

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