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我所“半刚性挤密桩复合地基实现桥台台背刚柔过渡技术研究”项目获2005年湖南省科技进步三等奖 打印
2005-12-01
    我所“半刚性挤密桩复合地基实现桥台台背刚柔过渡技术研究”项目获2005年湖南省科技进步三等奖。

    “半刚性挤密桩复合地基实现桥台台背刚柔过渡技术研究”为湖南省长常高速公路建设开发有限公司、潭邵高速公路建设开发有限公司和湖南大学的联合科研项目,其依托工程为湖南省长沙至常德高速公路和湘潭至邵阳高速公路。本研究课题从1999年1月起开始进行实际性研究工作,至2003年12月结束。
    本课题在大量的试验研究和理论分析基础上,取得如下创新性研究成果:
    (1)从人为因素、桥台结构、行车力学特性等方面深入系统地分析了桥头跳车病害产生原因和形成机理,得到了一些具有工程实际意义的指导性建议和结论;
    (2)根据桥头跳车问题发生的机理,提出了刚柔过渡(即变形渐变)处治理论,并通过对目前国内外地基加固方法进行技术经济分析比较,最终提出采用一种新型的半刚性挤密碎石桩复合地基加固方法处治桥头跳车问题,同时提出了基于刚柔过渡理论的半刚性挤密桩复合地基的设计要求和一般设计原则;提出了台后填土路堤结构设计方法,并对依托工程桥台台后结构和搭板进行了具体的设计计算。
    (3)研究了半刚性桩复合地基承载力和沉降计算方法,根据由试验得到的半刚性桩桩侧摩阻力分布规律,利用Mindlin解和Boussinesq解导出了复合地基中附加应力计算公式,并由此得到了一种新的沉降计算方法。
    (4)根据挤密碎石桩的特点,利用弹塑性理论推导出挤密碎石桩复合地基桩土应力比计算公式;
    (5)对桥头跳车车辆动荷载对填土及路面的作用进行了分析研究,通过对车辆在有跳车现象的桥头行驶过程的分析,利用动力学原理导出了汽车在有桥头跳车情况下的运动微分方程组,并根据边值条件得到了相应解答;同时通过对实例分析计算,得到了一些新的有益的结论。
    (6)研究了路基土在承受重复荷载下的变形特性,统计回归出了路基土累计变形与偏应力和车辆作用轴次之间的关系式,并成功地用于工程设计计算。
    (7)建立了基于刚柔过渡理论处治桥头跳车半刚性挤密碎石桩复合地基优化设计数学模型,提出了基于小生境遗传进化算法的半刚性挤密碎石桩复合地基优化设计方法,并成功地用于实际工程设计,得到了最优设计方案。
    (8)提出了处理桥头跳车半刚性挤密碎石桩复合地基质量控制和检测技术方法,并在两个依托工程中得到了成功的应用。
    以湖南省长沙至常德高速公路和湘潭至邵阳高速公路为例,本课题取得以下经济和社会效益:
    1)、节约工程投资 909.478万元;
    2)、节约养护费用 365.248万元;
    3)、提高了车辆行驶的舒适性,减少因为桥台养护而引起的行车不畅、堵塞等现象。
    除此之外,若推广应用本项目研究成果,将会产生更大更深远的经济和社会效益。

    我所参加人员:陈昌富、赵明华、刘晓明、赵 蘅、黄立葵、邹新军、蒋德松、杨  宇、刘齐建、吴子儒

最近更新 ( 2005-12-02 )
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