【摘要】：鄭州至新鄭快速通道改建工程K0+0.000~K1+100.000段,全長1.1Km,路線整體呈南北走向,下穿京廣鐵路箱涵引道位于上跨京廣鐵路分離式立交橋東、西兩側(cè),兩側(cè)深路塹支護結(jié)構(gòu)近鄰橋樁,本研究路段是鄰近高架橋和京廣線鐵路的特殊路段,高架橋橋樁的直徑達到2.0米,埋深為55米,屬于大直徑灌注樁,并且路塹開挖深度達到13.0米,路塹開挖邊界距離最近橋樁9米,土質(zhì)絕大部分為粉土,自立性差,路塹支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工難度很大。在深路塹支護施工過程中保證高架橋的安全顯得非常重要,本文的研究將為類似項目提供一定的工程借鑒。本文依托該鄰近高架橋橋樁深路塹支護工程,將深路塹支護結(jié)構(gòu)、近鄰高架橋橋樁和土體作為一個整體結(jié)構(gòu),運用MIDAS/GTS有限元軟件數(shù)值模擬、理正軟件理論計算、現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法,研究了深路塹支護結(jié)構(gòu)、周邊土體及鄰近高架橋橋樁的受力特征和變形規(guī)律等,主要工作如下:1.理論分析大直徑灌注樁的承載機理并對其承載力進行計算分析。2.運用理正深基坑計算軟件進行路塹支護結(jié)構(gòu)設(shè)計。3.分析總結(jié)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù),并對比分析監(jiān)測結(jié)果與理論計算結(jié)果差異。4.運用MIDAS/GTS有限元軟件建立與實際工程擬合的有限元模型,并對模擬結(jié)果(應(yīng)力、應(yīng)變等)進行分析,并分析其影響因素。通過以上工作的進行,得出以下主要研究成果:1.在對路塹進行支護設(shè)計施工后,橋樁的附加彎矩值降低在10 kN?m以內(nèi),起到了保護橋樁的目的。2.隨著深路塹土體開挖深度的增加,樁錨支護結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移變形增大,最大水平位移發(fā)生位置不斷下降。樁錨支護結(jié)構(gòu)側(cè)移曲線呈現(xiàn)兩頭小,中間大的鼓肚子形狀。3.得出隨著深路塹土體開挖深度的增加,周邊影響范圍內(nèi)的地表沉降逐漸增大,距離深路塹土體開挖邊界7.5米左右距離處地表沉降量最大,且地表沉降最大位置不變化,在距離深路塹開挖深度3倍以外地表沉降幾乎為零。4.得出距離深路塹邊界最近橋樁受深路塹施工影響大,隨著橋樁距離深路塹邊界距離的增大,深路塹開挖對其影響逐漸減小。
[Abstract]:The reconstruction project K0 0.000~K1 100.000 of Zhengzhou to Xinzhou-Xinzheng Expressway has a total length of 1.1 km, and the whole route is in a north-south direction. The underpass of the box culvert of Beijing-Guangzhou Railway is located on the east and west sides of the separated interchange bridge of the Beijing-Guangzhou Railway, on both sides of which the deep cutting supporting structure is close to the bridge pile. This research section is a special section adjacent to the viaduct and the Beijing-Guangzhou railway. The diameter of the viaduct pile is 2.0 meters, the buried depth is 55 meters, which belongs to the large-diameter cast-in-place pile, and the cutting depth reaches 13.0 meters. The cutting excavation boundary is 9 meters away from the nearest bridge pile, the soil is mostly silt, and its independence is poor. The design of cutting support structure is very difficult. It is very important to ensure the safety of viaduct in the process of deep cutting support construction. The research in this paper will provide some reference for similar projects. Based on the deep cutting support engineering of the adjacent viaduct pile, this paper takes the deep cutting support structure, the adjacent viaduct pile and soil as an integral structure, uses the MIDAS/GTS finite element software to simulate, and calculates the theory of straightening software. Based on the field measured data, the stress characteristics and deformation rules of deep cutting support structure, surrounding soil and adjacent viaduct piles are studied. The main work is as follows: 1. The bearing mechanism of large diameter cast-in-place pile is analyzed theoretically and its bearing capacity is calculated and analyzed. Using the calculation software of deep foundation pit of Lizheng to design the cutting support structure. 3. Analyze and summarize the field monitoring data, and compare the monitoring results with the theoretical results. 4. 4. The finite element model fitted to the actual engineering is established by using MIDAS/GTS software. The simulation results (stress, strain, etc.) are analyzed and the influencing factors are analyzed. Through the above work, the following main research results: 1. The additional moment value of the bridge pile is reduced to less than 10 kN?m after the design and construction of the cutting, which plays the purpose of protecting the bridge pile. With the increase of the excavation depth of deep cutting soil, the lateral displacement and deformation of pile-anchor support structure increase, and the position of maximum horizontal displacement decreases continuously. The lateral displacement curve of pile-anchor support structure shows two small, large middle bulging belly shape. 3. It is concluded that with the increase of the excavation depth of deep cutting soil, the surface settlement in the surrounding influence range increases gradually, and the surface settlement is the largest at about 7.5 meters from the excavation boundary of deep cutting soil, and the maximum position of surface settlement does not change. The surface subsidence is almost zero at 3 times the depth of deep cutting excavation. It is concluded that the nearest bridge pile with deep cutting boundary is greatly affected by deep cutting construction. With the increase of the distance between bridge pile and deep cutting boundary, the influence of deep cutting excavation gradually decreases.
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U416.13

【共引文獻】

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本文編號：2146350