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岩土研究院

组合钢板桩目前国外研究现状

335 2021-07-12 10:31:08

钢板桩挡土效果较好,但其本身刚度小、变形大,且每块钢板桩窄,施工工效低。 H型钢虽然刚度大,但不能止水,尤其当其用于基坑工程时,两根H型钢之间容易留土。

针对以上问题,提出了组合钢板桩这一新型支护形式。由于其通过多种组合方式将钢板桩和H型钢连接起来,使其共同作用,既发挥了钢板桩挡土挡水的作用,也充分利用了H型钢刚度大、抗弯能力强的特点。在国外的一些组合钢板桩案例中,也有采用钢板桩与管桩的组合型式。 1.3.1国外研究现状

Shinya Lnazumi介绍了H-H 连接型钢管桩组合结构在沿海填埋场中的应用,其主要用于在垂直方向上阻挡填埋物等。作者一直致力于提升 H-H连接型钢管桩组合结构的性能以及其应用领域。通过一系列试验研究,评估 H-H连接型钢管桩组合结构的渗透系数。除此之外,提出了一种用于垂直方向上阻挡填埋物等障碍的新技术,即使用水泥土柱来使桩更易打入,同时也提升了土体周围以及结构基础底部的性能,如图 1-1 和 1-2所示。

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Shinya Inazumil通过一系列试验研究来测试 H-H连接型钢管桩组合结构的不透水性。通过试验研究 H-H 连接型钢管桩组合结构的等价渗透系数来验证 H-H连接型钢管桩组合结构的渗透系数小于1×108cm/s。这是因为土体颗粒被 H-H连接型钢管桩组合结构中填充的可膨胀防水材料所覆盖。

Shinya Inazumi 等对 H-H连接型钢管桩组合结构进行试验,由于此组合结构运用于日本沿海岸的填埋场中,其防渗设计最为关键。因此分别在干湿循环和水膨胀材料失效的情况下监测 H-H 型钢板桩组合结构的防渗效果。试验结果表明,在以上两种情况下,组合结构都有较好的防渗作用,且只要在特定压力之下都能满足渗流控制标准。其次,上述两种情况的存在不会影响 H-H 型钢管桩组合结构中的水膨胀材料。

Kuhlmann U等提出了一种以 H 型钢为主体的新型组合结构支护型式,如图 1-4所示,并通过一系列小试验项目分析其稳定性。其设计规范参考欧洲规范,且桩体周围的土体可作为弹性支护,大大提升了桩轴荷载。因此,组合钢板桩墙有效的稳定性设计是必要且可行的。

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Kuhlmann U 等介绍了一种以 H 型钢为主要桩体,辅以钢板桩的新型组合钢板桩墙支护结构。通过一系列数值模型试验,来分析两组大尺寸H 型钢在三种不同的焊接情况下的真实扭转刚度。

Veli-Matti Uotinen38在其文章中介绍了钢板桩在欧洲的应用与发展。其中,提出了一种新型钢管桩支护结构——RD 桩,如图1-5 所示。RD 桩是罗奇钻孔钢管桩通过锁扣进行连接而形成的一种组合钢板桩墙。此类桩的最大优势是在土体条件较差或岩石、基岩等情况下,其均可进行安装施工。

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