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粉土地层在役桩基桩侧注浆加固机理与工程应用
| 论文题名： | 粉土地层在役桩基桩侧注浆加固机理与工程应用 |
| 关键词： | 桥梁施工;在役桩基;注浆加固;粉土地层;承载性能 |
| 摘要： | 桥梁在我国交通基础设施建设发展过程中占据着极其重要的地位，桩基是桥梁主要的承载结构，对桥梁结构安全起重要作用。随着经济社会的发展，许多高速公路因交通量剧增、通行能力不足导致交通堵塞严重、安全事故频发，亟需实施改扩建工程，而大量在役桥梁桩基无法满足改扩建工程对承载力要求。注浆法因其高效、经济、便捷的技术优势在桩基承载力提升领域得到广泛应用。但是，既有荷载下注浆提升桩基承载性能的影响机理不清楚，注浆提升效果难以量化评价。因此，系统深入地开展在役桩基注浆加固机理研究，对既有桥梁桩基注浆加固参数设计及其承载性能评价具有重要的科学意义和工程应用价值。 本文通过文献查阅、模型试验、理论分析、数值模拟与工程应用试验相结合的方法,开展了粉土地层在役桩基注浆加固提升桩基承载性能机理研究，主要成果如下: (1)通过施加水平荷载模拟注浆对土体和桩基的加固效果，简化了注浆加固过程,设计了在役桩基注浆加固模型试验，分析了在役桩基注浆过程中桩身轴力、桩顶反力与位移、侧摩阻力、桩端阻力的变化规律，得到不同上覆荷载、不同注浆半径、不同注浆位置下桩基桩侧注浆的承载力提升情况，揭示桩侧注浆对在役桩基承载性能提升的作用规律。 (2)基于桩-土间荷载传递机理，分析了荷载传递模型的基本原理，建立了其本构关系与求解方法。基于在役桩基模型试验的桩身侧摩阻力-桩身位移、桩端阻力-桩端位移等量化关系公式，进而建立了桩侧注浆条件下的在役桩基荷载传递模型，为在役桩基加固提供了理论依据。 (3)通过子程序将在役桩基荷载传递模型嵌入到有限元程序中，分析了桩长、桩径、注浆深度、注浆段长、注浆孔位置对在役桩基注浆加固效果的影响，得到不同情况下在役桩基桩侧注浆的承载力提升情况，为粉土地层在役桩基注浆加固效果量化评价提供依据。 (4)在京台高速改扩建工程开展在役桩基注浆加固工程应用，利用研究成果指导注浆参数设计，结合工程实际情况优化了注浆材料和注浆工艺，并通过静载试验验证了注浆加固效果。 |
| 作者： | 王钰鑫 |
| 专业： | 岩土工程 |
| 导师： | 林春金 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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