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微型桩群加固土坡稳定性分析 被引量:49
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作者 孙书伟 陈冲 +1 位作者 丁辉 刘英 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2306-2314,共9页
微型桩是一种边坡快速加固技术,多大面积成群布置。基于强度折减技术研究了微型桩群加固边坡安全系数的数值计算方法,并对微型桩群加固均质土坡和含软弱夹层土坡的稳定性进行了对比分析。结果表明,微型桩群加固均质土坡的破坏模式与其... 微型桩是一种边坡快速加固技术,多大面积成群布置。基于强度折减技术研究了微型桩群加固边坡安全系数的数值计算方法,并对微型桩群加固均质土坡和含软弱夹层土坡的稳定性进行了对比分析。结果表明,微型桩群加固均质土坡的破坏模式与其布设位置关系密切,采用传统非耦合方法假定滑动面位置不变进行微型桩群的工程设计值得商榷;对于均质土坡,微型桩群锚固深度较小时,桩身变形以刚性旋转为主,随着锚固深度的增加,微型桩群的变形由刚性倾斜转化为柔性弯曲变形,对于含软弱夹层边坡,微型桩群的变形主要是弯曲变形;微型桩群最优锚固长度约为滑面以上自由段长度的1.5~2.0倍。削剪作用能够改善微型桩群受力并降低成本;对于均质土坡,当削剪长度小于自由段长度1/4时,不会降低加固边坡的安全系数,对于含软弱夹层边坡,最大削剪长度约为自由段长度的1/2;实际工程中对于可削剪的微型桩部分,无需设计加筋体,仅将钻孔回填压实即可,能够在确保加固效果的同时降低成本。 展开更多
关键词 微型桩群 边坡 安全系数 锚固长度 削剪效应
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微型桩群加固边坡受力特性离心模型试验研究 被引量:19
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作者 朱宝龙 陈强 巫锡勇 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期1-8,共8页
采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。... 采用黏土为边坡介质,土压力盒、位移计、应变片等为测试手段,进行了裸坡与微型桩群加固边坡的离心模型试验,研究微型桩群加固边坡的受力机理。试验结果表明,加桩边坡模型的坡面水平位移远比裸坡模型小,且桩间距越小,坡面水平位移越小。加桩模型中第1排桩桩侧土压力随时间逐渐减小,土压力总体上沿深度方向逐渐增大,第2排桩桩侧土压力时程曲线与第1排桩土压力的时程曲线有一定的相似性;试验开始阶段,坡体产生的土压力第2排桩承担比例较第1排桩大,随着试验的进行,第1排桩承担比例会逐渐增大,试验结束时,桩间距为2.0cm模型中第1排桩与第2排桩的土压力分担比为1∶0.8,桩间距为3.0 cm模型中第1排桩与第2排桩的土压力分担比为1∶0.6,且桩间距越大,第1排桩所承担的土压力越大。桩体上各测点弯矩随时间呈复杂的非线性关系,弯矩数值由正值单调减小为负值,弯矩变化的梯度随时间减小;第1排桩桩身正弯矩最大值出现在9.5 cm附近,负弯矩最大值出现在底部的12.5 cm位置;第2排桩桩身正弯矩最大值出现在7.5 cm附近,负弯矩最大值出现在5.0cm附近;第1、第2两排桩在5.0~10.0 cm深度区间内由于边坡内土体滑动带的影响,造成弯矩变化剧烈。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 边坡 微型桩群 离心模型试验
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微型桩群-土-植被协同护坡体系研究述评 被引量:4
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作者 邓友生 姚志刚 +1 位作者 刘华飞 许文涛 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第5期36-41,共6页
工程地质条件和雨水作用等因素往往决定着边坡防护合理的设计方式。通过研究国内外边坡护坡技术的研究现状,指出微型桩-土-植被协同护坡体系设计方法的研究意义。首先,从施工、成本、环境、安全等角度考虑,与其它单一护坡方式相比较,阐... 工程地质条件和雨水作用等因素往往决定着边坡防护合理的设计方式。通过研究国内外边坡护坡技术的研究现状,指出微型桩-土-植被协同护坡体系设计方法的研究意义。首先,从施工、成本、环境、安全等角度考虑,与其它单一护坡方式相比较,阐述了协同护坡体系具有多方面的优点;其次,着重从理论与实验研究阐述微型桩-土共同护坡的力学机理,从力学效应、水文效应与计算模型3个方面探索植被体系护坡的力学机理,分析了雨水对土质边坡的侵蚀与破坏作用;最后,展望了协同护坡体系的应用前景,并阐明了今后的研究方向。 展开更多
关键词 微型桩群 植被体系 协同护坡 雨水作用 土质边坡
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微型桩群加固土坡抗滑力数值模拟研究 被引量:10
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作者 孙书伟 朱本珍 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第1期1-5,83,共6页
研究目的:微型桩直径通常小于300 mm,由于单桩抗滑力小,加固土坡时须成群布置,微型桩群-土坡体系是一个三维空间体系,力学机制复杂,目前对其抗滑力缺乏深入研究。基于此,本文借助于数值模拟手段,对微型桩群加固土坡的抗滑力开展系统研究... 研究目的:微型桩直径通常小于300 mm,由于单桩抗滑力小,加固土坡时须成群布置,微型桩群-土坡体系是一个三维空间体系,力学机制复杂,目前对其抗滑力缺乏深入研究。基于此,本文借助于数值模拟手段,对微型桩群加固土坡的抗滑力开展系统研究,并对设计参数影响进行分析。研究结论:(1)微型桩群的抗滑力随着桩间距的减小明显增大,但单根的加固效率有所降低,实际应在保证群桩抗滑力的前提下尽量发挥单桩的加固效率;(2)微型桩群加固土坡的抗滑力随着桩排距变化不明显;(3)随着锚固长度的增大,微型桩群的抗滑力逐渐增大,结构变形由刚体旋转逐渐转化为横向弯曲变形,对于微型桩群加固土坡而言,最优锚固长度约为潜在滑面以上桩长的2倍;(4)该研究成果可为微型桩加固土坡的工程设计和安全评价提供理论依据。 展开更多
关键词 微型桩群 土质边坡 抗滑力 锚固长度 效率系数
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微型桩群加固边坡三维复合体形成判据研究 被引量:7
5
作者 孙书伟 刘流 +2 位作者 杨肇熙 朱本珍 张嘉辰 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第3期1-7,共7页
研究目的:微型桩加固边坡时常大面积成群布置,由于微型桩群与土体作用机理较为复杂,目前缺乏微型桩加固边坡三维复合体的相关研究,本文研究微型桩群加固边坡形成三维复合体的临界判据,相关成果可为微型桩群加固边坡的工程设计和安全评... 研究目的:微型桩加固边坡时常大面积成群布置,由于微型桩群与土体作用机理较为复杂,目前缺乏微型桩加固边坡三维复合体的相关研究,本文研究微型桩群加固边坡形成三维复合体的临界判据,相关成果可为微型桩群加固边坡的工程设计和安全评价提供参考。研究结论:(1)通过假定极限状态下微型桩群加固边坡的受力条件与挡土墙接近,基于经典土压力理论,建立了微型桩群加固边坡形成三维复合体的理论判据;(2)运用数值分析研究了滑体挤压作用下微型桩-土体系三维复合体形成的临界条件和演化机制,结果表明:随着相对桩间距S/D增大,微型桩单桩抗力逐渐增加,当S/D≥8之后,微型桩的受力状态接近于独立单桩,桩土水平接触反力极限值约为11.9CuD,微型桩群与土体之间形成三维复合体的临界桩间距约为2.5D;(3)微型桩群加固边坡三维复合体的破坏机制表现为:单排桩加固时桩间土体首先产生横向开裂,桩后土体产生弧状裂纹,荷载增加至一定程度时桩群及桩前土体产生整体变形并与桩后土体发生脱空;双排桩加固时后排桩间土体首先产生横向开裂并向斜后方延展,裂缝随推力荷载的增大逐渐向左前侧贯通,最终桩群两侧土体产生垮塌,试验过程中桩群与桩间土整体性较好。 展开更多
关键词 微型桩群 边坡 三维复合体 间距 土压力
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微型桩群与普通抗滑桩抗滑特性的对比试验研究 被引量:89
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作者 孙书伟 朱本珍 +1 位作者 马惠民 杨让宏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1564-1570,共7页
通过室内试验,对微型桩群与普通抗滑桩的抗滑特性进行对比分析,探讨了滑坡推力作用下微型桩群的受力机制以及采用微型桩群代替普通抗滑桩的可行性。研究表明,微型桩群具有较好的抗滑承载能力,试验中其承载力略小于普通抗滑桩,可以代替... 通过室内试验,对微型桩群与普通抗滑桩的抗滑特性进行对比分析,探讨了滑坡推力作用下微型桩群的受力机制以及采用微型桩群代替普通抗滑桩的可行性。研究表明,微型桩群具有较好的抗滑承载能力,试验中其承载力略小于普通抗滑桩,可以代替普通抗滑桩用于边坡加固。微型桩群与普通抗滑桩的受力机制不同,普通抗滑桩刚度大,其变形主要由桩后土体产生压裂破坏引起;微型桩群抗弯刚度小,荷载作用下桩身发生挠曲变形且使桩间土体的塑性区发生交叉重叠,从而在滑面附近以及桩顶均产生较大变形。对土压力以及桩身弯矩的监测结果表明,滑坡推力在不同排微型桩间的传递关系随荷载水平的提高发生规律性改变,滑面以下土抗力主要由后排桩的桩后土体提供。群桩效应的存在使微型桩群中各微型桩的受力与单根微型桩的受力有较大差异。桩顶承台的作用提高了微型桩群的整体刚度,但会使后排桩顶产生较大的负弯矩,前排桩顶产生较大的正弯矩。 展开更多
关键词 边坡工程 抗滑 微型桩群 受力机制 模型试验 相似理论
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基于极限抗力分析的微型桩群加固土质边坡设计方法 被引量:42
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作者 孙书伟 朱本珍 郑静 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1671-1677,共7页
微型桩是一种常用边坡快速加固手段,多大面积成群布置。基于梁柱理论和弹塑性地基系数法中的P–y曲线法建立了微型桩加固边坡的水平抗力分析模型,提出了确定微型桩截面极限弯矩以及最大抗剪力的迭代分析方法;采用有限差分法推导了轴向... 微型桩是一种常用边坡快速加固手段,多大面积成群布置。基于梁柱理论和弹塑性地基系数法中的P–y曲线法建立了微型桩加固边坡的水平抗力分析模型,提出了确定微型桩截面极限弯矩以及最大抗剪力的迭代分析方法;采用有限差分法推导了轴向和横向复合外力作用下微型桩内力和变位的计算公式;以最大限度发挥微型桩群横向抗力为目标,重点研究了微型桩群中微型桩横向间距和纵向间距的确定方法。在此基础上,形成了采用微型桩群加固土质边坡的设计方法,内容主要包括微型桩群布设位置的选取、微型桩选型、桩长选取、微型桩群断面设计、微型桩群平面设计以及顶梁设计等。将该方法应用于某公路路堤边坡病害加固工程设计中,监测资料表明,坡体位移在微型桩群的作用下逐渐趋于收敛,坡体病害得到了根治,从而验证了设计方法的有效性。 展开更多
关键词 土质边坡加固 微型桩群 设计方法 有限差分法 P–y曲线
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微型桩群框架结构加固边坡离心模型试验研究
8
作者 强小俊 雷云超 +2 位作者 吴东东 张院生 王东坡 《铁道建筑》 北大核心 2022年第11期135-140,共6页
构建微型桩群框架结构进行土工离心模型试验,通过监测边坡模型位移、土压力和桩身应变,研究微型桩群斜向框架结构加固边坡的受力机理。结果表明:微型桩群框架结构能有效加固边坡;微型桩嵌固深度较深的边坡加固效果优于布桩数量较多的边... 构建微型桩群框架结构进行土工离心模型试验,通过监测边坡模型位移、土压力和桩身应变,研究微型桩群斜向框架结构加固边坡的受力机理。结果表明:微型桩群框架结构能有效加固边坡;微型桩嵌固深度较深的边坡加固效果优于布桩数量较多的边坡,微型桩嵌固深度是影响加固效果的重要因素;微型桩的布设导致次生滑面、桩土脱空现象的形成,并影响滑体中土压力的分布和大小;桩身弯矩分布呈反S形,桩身在滑面分界处呈单点弯曲屈服,桩-滑床复合结构承受了滑体的下滑力。 展开更多
关键词 边坡 微型桩群框架结构 离心模型试验 边坡破坏变形机理 土作用机理
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基于Pasternak地基模型的微型桩群计算方法研究
9
作者 郑明新 阮钰华 +1 位作者 胡红萍 聂宏智 《建筑科学与工程学报》 2025年第6期149-157,共9页
为得到更精确的微型桩群位移及内力计算结果,引入Pasternak地基模型中的剪切刚度G来考虑桩周土体受力变形的连续性,结合微型桩群计算理论及滑坡推力分布函数,基于Pasternak地基模型推导了适应多种滑坡推力分布形式的微型桩桩身挠曲微分... 为得到更精确的微型桩群位移及内力计算结果,引入Pasternak地基模型中的剪切刚度G来考虑桩周土体受力变形的连续性,结合微型桩群计算理论及滑坡推力分布函数,基于Pasternak地基模型推导了适应多种滑坡推力分布形式的微型桩桩身挠曲微分方程解析解;通过算例对解析解的准确性进行了验证,并结合工程实例对微型桩群进行了拆分计算,最后研究了剪切刚度G对计算精度的影响。结果表明:建立的基于Pasternak地基模型的微型桩群计算模型解析解与有限元解及试验值的位移变化趋势大致相同,且位移最大值均出现在桩顶位置,说明解析解有效;相较于Winkler地基模型,基于Pasternak地基模型的微型桩群前后排桩解析解的计算结果精度更高。 展开更多
关键词 微型桩群 Pasternak地基模型 剪切刚度 解析解
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锚索微型桩群在顺层岩质边坡加固中的抗滑特性对比研究
10
作者 任青阳 王彦丁 +2 位作者 王坤 肖宋强 施俭 《建筑科学与工程学报》 2025年第6期140-148,共9页
对锚索微型桩群与普通微型桩群在滑坡推力作用下的受力机制开展了数值模拟研究,其中微型桩的建模充分考虑了其塑性变形的特性,并以贵州省德江至习水高速公路沿线的顺层岩质边坡治理工程为实际案例进行分析。对比了锚索微型桩群和普通微... 对锚索微型桩群与普通微型桩群在滑坡推力作用下的受力机制开展了数值模拟研究,其中微型桩的建模充分考虑了其塑性变形的特性,并以贵州省德江至习水高速公路沿线的顺层岩质边坡治理工程为实际案例进行分析。对比了锚索微型桩群和普通微型桩群在抗滑性能上的差异,重点分析了两者在受力分布、荷载转移和稳定性方面的表现。结果表明:通过锚索和微型桩的协同作用显著提高了边坡稳定性和抗滑能力,在相同加载条件下,锚索微型桩群结构相比普通微型桩群加固后的边坡安全系数提高了14.7%,桩顶水平位移减小52.9%;桩身最大正负弯矩均减小,其中最大正弯矩减少11.52%,最大负弯矩减少7.51%,最大弯矩点位置向远距离滑动面的桩体两侧移动,横向受力更为均匀,二者桩侧土压力最大比值为1∶0.97;桩-锚荷载分担比呈现出先增大后减小的趋势,最终趋于稳定;提出的锚索微型桩群结构较好地结合了锚索与微型桩的力学性能,具有一定的工程参考价值。 展开更多
关键词 微型桩群 预应力锚索 组合支挡结构 抗滑性能 受力特性
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基于群桩基础改进的变径微型桩承载特征研究 被引量:1
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作者 任光明 李海涛 +3 位作者 王必杨 范荣全 董斌 罗毅 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期90-100,共11页
为改善输电杆塔微型桩基础的承载特性、降低用料成本,提出基于微型群桩改进的变径微型桩基础型式。通过高原山区等截面微型群桩原型试验与数值反演模型相互验证,对3种变径微型单桩进行模拟,并与微型群桩承载效果进行对比分析,揭示变径... 为改善输电杆塔微型桩基础的承载特性、降低用料成本,提出基于微型群桩改进的变径微型桩基础型式。通过高原山区等截面微型群桩原型试验与数值反演模型相互验证,对3种变径微型单桩进行模拟,并与微型群桩承载效果进行对比分析,揭示变径微型桩的承载特征与变形机理。结果表明:微型群桩基础(2×2单桩)由于承台和群桩效应的影响,其抗压和抗拔承载力分别大于和小于对应的单桩承载力总和;双扩径微型桩(扩径部分直径=2×等截面桩身直径)的极限抗拔和抗压承载力约为等截面微型桩的3.8倍和2.7倍,土体变形集中于扩径部位,且变形量较大,表现为多支点摩擦-端承桩特性;于桩顶增设承台可有效改善双扩径单桩的下压及水平承载性能,与未增设承台相比,承载力分别提高了2.1倍和2.2倍。研究表明,通过扩展部分桩径并增设承台使微型单桩性能提升至等截面群桩水平的方法可行,对送变电建设具有工程意义。 展开更多
关键词 送变电工程 等截面微型 原型试验 数值模拟 变径微型 承载力特征
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桥梁微型群桩桩土相互作用模拟分析 被引量:1
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作者 孟庆峰 王敏贤 王慧东 《铁道标准设计》 北大核心 2010年第10期84-86,共3页
桥梁桩基、承台、土的共同作用十分复杂,桥梁微型群桩桩-土相互作用通过数值模拟方法,利用ANSYS结构分析软件,合理简化建立Drucker-Prager计算模型,采用SOLID45单元计算桥梁微型群桩桩土相互作用,得出了群桩桩土的受力、变形的一般规律... 桥梁桩基、承台、土的共同作用十分复杂,桥梁微型群桩桩-土相互作用通过数值模拟方法,利用ANSYS结构分析软件,合理简化建立Drucker-Prager计算模型,采用SOLID45单元计算桥梁微型群桩桩土相互作用,得出了群桩桩土的受力、变形的一般规律。并通过工程实例验证了模拟分析的正确性。 展开更多
关键词 桥梁 微型 模拟分析 ANSYS 承载力 变形
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微型集群钢管桩在滑坡体基坑支护工程中的应用 被引量:5
13
作者 刘敬 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第6期1031-1040,共10页
目的研究设计非开挖护坡微型集群钢管桩在深基坑支护工程中的施工方案,并在建筑工程应用中验证其可行性.方法对位于已经通过治理滑坡体原抗滑桩下方的某地一高层建筑的基坑支护工程,设计了微型桩群+锚索横梁+挂网喷锚结构、三纵四横的... 目的研究设计非开挖护坡微型集群钢管桩在深基坑支护工程中的施工方案,并在建筑工程应用中验证其可行性.方法对位于已经通过治理滑坡体原抗滑桩下方的某地一高层建筑的基坑支护工程,设计了微型桩群+锚索横梁+挂网喷锚结构、三纵四横的阵列布置方式;根据弹性地基梁的"m"法通过微型桩抗滑桩受力模型转换为由单根微型桩受均布荷载模型和刚框架顶部受集中荷载模型的计算叠加得出抗滑桩内力的计算方法,由深基坑岩土相关软件计算出微型桩体系的抗剪切、抗弯曲内力及最大位移.结果施工后经对桩体变形监测得出,累计平均整体位移数值15.1 mm,小于《建筑基坑工程监测技术规范》(GB50497—2009)位移预警值30 mm,微型桩群设计方案技术指标符合国家规范要求.结论对于近距离周边有滑坡体的深基坑开挖采用非开挖护坡微型集群钢管桩的深基坑支护施工设计方案是完全可行的.尤其在大型机械不能到达的边坡、空间狭小的位置有着很强的适用性. 展开更多
关键词 微型钢管 滑坡体 抗滑 微型 深基坑 锚索
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微型钢管群桩及预应力锚索综合加固已有滑坡 被引量:3
14
作者 张卫民 毛宜宾 《铁道建筑》 北大核心 2012年第2期72-74,共3页
结合工程实例,介绍微型钢管群桩和预应力锚索构成的复合边坡支护,用于加固已有滑坡,其施工便利,对控制边坡位移、增强整体稳定性具有较好的效果,为今后类似工程提供参考。
关键词 微型钢管 滑坡 预应力锚索
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微型抗滑群桩受力特性模型试验 被引量:2
15
作者 刘开源 褚楚 +1 位作者 韩晓雷 石世刚 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第2期56-61,共6页
通过模型箱试验,对微型抗滑群桩工作受力性状和桩顶连梁的作用进行了分析。分析结果表明:微型桩各排桩最大剪力在滑裂面附近,且从前排向后排依次减小,最大剪力截面位置依次上移。滑坡推力在微型桩上近似呈三角形分布,桩身中下部滑坡推... 通过模型箱试验,对微型抗滑群桩工作受力性状和桩顶连梁的作用进行了分析。分析结果表明:微型桩各排桩最大剪力在滑裂面附近,且从前排向后排依次减小,最大剪力截面位置依次上移。滑坡推力在微型桩上近似呈三角形分布,桩身中下部滑坡推力较大。桩身变形经历了一个整体弯曲到滑裂面附近的局部剪弯的过渡,抗滑合力下移,各排桩承担滑坡推力比例为1.00∶0.64∶0.44。桩顶连梁使极限承载力提高了11%,并且减小了坡体位移和桩身整体弯矩。连梁使前排桩上拔,后排桩下压,且能增大桩前桩间土压力,减小桩前桩身土压力。 展开更多
关键词 微型 模型试验 土压力 弯矩 连梁
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输电铁塔交叉倾斜式微型桩基础的研究 被引量:1
16
作者 甘凤林 张秋晗 《陕西电力》 2013年第1期76-78,共3页
微型桩在国内逐渐被应用到软土地区中,如上海、广州等地。而作为软土地基中的一种新型环保基础,它具有承载力高、施工方便、占地面积小等优点,已逐渐在输电线路杆塔基础中得到应用。而输电线路铁塔基础和普通建筑物的基础不同,除受下压... 微型桩在国内逐渐被应用到软土地区中,如上海、广州等地。而作为软土地基中的一种新型环保基础,它具有承载力高、施工方便、占地面积小等优点,已逐渐在输电线路杆塔基础中得到应用。而输电线路铁塔基础和普通建筑物的基础不同,除受下压力之外,还要承受由风荷载、导线张力引起的上拔力,对4×4倾斜交叉式微型群桩进行研究,得出在上拔荷载的作用下,微型桩基础的角度越大,相应的位移越小。 展开更多
关键词 4×4倾斜交叉式 微型 输电铁塔基础 软土地基 承载力高 上拔力
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Settlement monitoring system of pile-group foundation
17
作者 陈志坚 张宁宁 张雄文 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第6期2122-2130,共9页
In order to realize information construction on settlement of pile-group foundation of Sutong Bridge, the monitoring instruments of high-precision micro-pressure sensor and hydrostatic leveling and settlement profiler... In order to realize information construction on settlement of pile-group foundation of Sutong Bridge, the monitoring instruments of high-precision micro-pressure sensor and hydrostatic leveling and settlement profiler were integrated synthetically. A set of practical multi-scale monitoring system on settlement of super-large pile-group foundation in deep water was put forward. The reliable settlement results are obtained by means of multi-sensor data fusion. Finite element model of pile-group foundation is established. By analysis of finite element simulated calculation of pile-group foundation, rules of settlement and uneven settlement obtained by monitoring and calculation results are coincident and the absolute error of settlement between them is 4.7 mm. The research shows that it is reasonable and feasible to monitor settlement of pile-group foundation with the system, and it can provide a method for the same type pile-group foundation in deep water. 展开更多
关键词 pile-group foundation SETTLEMENT monitoring system multi-sensor data fusion
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