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岩溶区公路桥梁桩基施工对邻近既有铁路路基稳定性影响分析及安全控制技术

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第一章 绪论

1.1 目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容及研究思路

第二章 肇花高速公路岩溶区公路桥梁桩基施工环境特点

2.1 概述

2.2 岩溶发育机理及特征

2.3 肇花高速公路工程概况

2.4 京广铁路附近区域工程水文地质条件

2.5 小结

第三章 岩溶区公路桥梁桩基施工现场监测结果与分析

3.1 概述

3.2 监测方案

3.3 监测成果分析

3.4 小结

第四章 岩溶区公路桥梁桩基施工对邻近既有铁路路基稳定性影响数值模拟分析

4.1 概述

4.2 有限元计算模型

4.3 计算参数与计算方案

4.4 计算成果分析

4.5 数值模拟计算结果与现场监测结果对比分析

4.6 小结

第五章 岩溶区公路桥梁桩基设计与施工安全控制技术

5.1 概述

5.2 岩溶区地质勘查要求与方法

5.3 岩溶区地基处理原则与方法

5.4 岩溶区桥梁桩基设计安全控制技术

5.5 岩溶区桥梁桩基施工安全控制技术

5.6 小结

结论及建议

主要结论

进一步建议

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢

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摘要

由于岩溶区地质条件复杂,使得公路桥梁桩基施工对邻近既有铁路路基稳定性影响较大,因此,有必要对岩溶区桥梁桩基施工对邻近既有铁路路基的影响展开研究。本文以肇花高速公路建设项目为依托工程,通过对京广铁路附近岩溶发育区域桥梁桩基施工进行现场监测,并结合有限元数值模拟,提出了相应的岩溶区桥梁桩基设计与施工安全控制技术。主要成果如下:
  1.通过现场实测资料得出:(1)邻近肇花高速公路桩基施工区域的京广铁路路基未发生显著的深层水平位移和地表沉降变形,可判定桩基施工期间,京广铁路路基稳定,桩基施工并未显著威胁其稳定性;(2)地下水位未发生显著变化,不足以产生显著的水力梯度威胁岩溶地区岩土体的稳定性。
  2.通过有限元数值模拟计算得出:(1)在桩孔与路基距离一定情况下,随着泥浆相对密度的增大,路基最大水平位移和沉降均呈减小的趋势,两者均在超过相对密度1.35后趋于稳定;(2)随着溶洞尺寸的增加,路基最大水平位移和沉降成明显增加趋势,且溶洞尺寸越大,增加幅度越快;(3)在溶洞尺寸及桩孔和路基距离一定的情况下,溶洞离地面的距离越近对路基的影响越大,溶洞处于桩孔上部位置时对路基影响要远远大于在桩孔底部的位置;(4)桩孔与路基的距离越近,影响相对越大,当大于6~8m(约3~4倍桩径D)时,桩基施工对邻近路基的影响很小,处于稳定阶段。
  3.数值模拟计算结果与现场监测结果反映的规律相一致,验证了数值模拟计算的可靠性,可为相似岩溶区桥梁桩基施工建设工程提供一定的参考性,避免凭经验方法估计对邻近构筑物的影响。
  4.为减小桩基施工对邻近既有铁路路基的影响,提出了相应的岩溶区桥梁桩基设计与施工安全控制技术,填补了现行岩溶区桥梁桩基设计与施工存在的难点。

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