高速公路工程技术论文提纲

论文题目：高速公路改扩建工程梁桥加宽桩基础沉降差控制技术研究

摘要：桥梁加宽新旧桥桩基础沉降差控制是高速公路改扩建一个关键环节。目前,相关学者针对高速公路改扩建加宽新旧桥拼接部位开展相关技术研究,对新旧桥桩基础沉降差控制技术鲜有研究,而新旧桥桩基础沉降差很容易引起新旧桥拼接部位产生病害。因此本文结合山东滨莱高速公路改扩建工程,通过数值仿真分析、现场试验及构建灰色理论模型等方法,对新旧桥桩基础受力力学特性展开详细研究,基于研究成果提出了高速公路改扩建工程中加宽桥梁桩基础沉降差控制技术。主要研究成果如下:（1）高速公路改扩建桥梁加宽施工过程中,新桥桩基础桩侧岩土体受到扰动,岩土体中应力重分布,产生附加应力对既有桥梁桩基础承载力产生较大影响,使桥梁桩基础桩侧土抗力和桩端阻力减小,该现象在桩侧岩土体进入塑性阶段时更加明显。（2）分析了新旧桥桩基础受力力学特性,提出了增加桩长、增加桩径、增加桩数差异沉降控制技术,其加固效果依次为增加桩数＞增大桩径＞增大桩长＞桩侧注浆。增加桩数是沉降控制效果最明显,其承载特性随桩数增加逐渐增加,但由于群桩效应存在承载力增幅逐渐减小;增大桩径和增加桩长其沉降控制效果相当,并给出范阳河一号大桥、大邢中桥合理桩长分别为20m和15m,其合理桩径为1.5m。（3）探明了加宽桥梁桩基础沉降变化规律。加宽桥梁桩基础沉降过程基本分为三个阶段:加速沉降阶段、缓沉阶段、稳定阶段。根据现场实测数据可以发现,桩基础在观测时间75天时候桩基础沉降达到1.1mm左右,该阶段沉降速率较快;在230天左右时达到1.7mm左右,该段时间内桩基础沉降减缓;在230天以后的时间里桥梁桩基础沉降基本稳定在一定值,桥梁桩基础基本趋于稳定。（4）基于前期现场测试数据成果,构建了高速公路加宽桥梁基础差异沉降的预测GM（1,1）灰色理论模型,预测了加宽桥梁桩基差异沉降发展趋势。通过现场测试数据和灰色理论模型预测得出的结果相对比,结果表明两者结果是吻合的,可以将其观测结果应用于类似改扩建工程中,为其提供可靠的理论支撑。本文研究成果可以为高速公路改扩建加宽桥梁桩基础设计与施工提供合理建议,可以减小或避免梁桥加宽新旧桥桩基础沉降差引起的拼接部位病害,具有重要的工程应用价值。

关键词：改扩建工程;梁桥加宽;桩基础;差异沉降;数值仿真;现场试验

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 理论分析及评述

1.2.2 现场试验分析及评述

1.2.3 数值仿真分析及评述

1.2.4 模型试验分析及评述

1.3 研究内容与研究思路

1.3.1 研究内容

1.3.2 研究思路

第二章 依托工程概况

2.1 概述

2.2 依托工程概况

2.2.1 地形地貌特征

2.2.2 岩土体工程特性

2.2.3 气候与水文状况

2.3 工程沿线桥梁调研

2.4 小结

第三章 梁桥加宽基础沉降控制技术数值仿真分析

3.1 概述

3.2 模型建立与计算参数选取

3.2.1 模型建立

3.2.2 计算参数选取

3.2.3 边界条件确定

3.3 桩基础承载特性分析

3.3.1 旧桥桩基承载特性分析

3.3.2 加宽桥桩基开挖对旧桩承载性状影响分析

3.3.3 新桩承载特性分析

3.3.4 新旧桩承载特性对比分析

3.3.5 新桩与旧桩相互作用分析

3.4 加宽桥梁桩基础沉降控制技术

3.4.1 范阳河一号大桥桩基础沉降控制研究

3.4.2 大邢中桥桩基础沉降控制技术研究

3.5 沉降控制效果对比及桩基沉降控制参数选取

3.5.1 沉降控制效果对比分析

3.5.2 桩基础沉降控制参数选取

3.6 小结

第四章 梁桥加宽桩基沉降现场测试

4.1 概述

4.2 现场测试方案

4.2.1 测试内容

4.2.2 测点布设

4.3 测试成果分析

4.3.1 范阳河一号大桥测试成果分析

4.3.2 大邢中桥测试成果分析

4.4 小结

第五章 桥梁基础沉降控制效果评价

5.1 概述

5.2 桥梁基础沉降控制效果评价方法

5.3 桥梁基础沉降控制效果评价

5.3.1 桥梁基础沉降控制效果评价模型

5.3.2 范阳河一号桥桩基础沉降控制效果评价

5.3.3 大邢中桥桩基础沉降控制效果评价

5.4 小结

结论与建议

主要结论

进一步建议

参考文献

致谢