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双排板桩间土压力计算方法及其应用
双排板桩是桥梁和大型工程中常见的地基工程结构单元，对于双排板桩间的土压力计算方法的研究和应用具有重要意义。本文将探讨双排板桩间土压力计算方法及其应用，从基本原理、计算方法以及应用案例几个方面进行阐述与探讨。
一、基本原理
在单排桩的情况下，土体沿桩向有明显的变形，而沿桩之间的横向移位则非常显著。实际上，桩之间的横向位移被证明是相当重要的，因为它会导致钉固土壤的侧向应力分布。因此，单排桩的侧向阻力可以通过平移法和破碎体法计算。
对于双排板桩而言，其沿桥方向的单桩阻力也可以采用平移法和破碎体法来计算。而其沿垂直于桥方向的弯曲刚度则应该按照板桩的弯曲刚度来计算。此外，板桩间的土体在水平和垂直平面上同时发生变形，不能够简单地应用单排桩采用的平移法和破碎体法来计算板桩间土的侧向阻力。
由于板桩间土的变形与单桩不同，因此板桩间土体的侧向阻力应该按照不同的理论进行计算。通常情况下，应用嘉利莫-劳礼理论来计算板桩间土体的侧向阻力。该理论基于桩和土体的相互作用关系，用于描述钉固土的力学行为。此外，Radmard和Boulanger提出了一种采用扩展精炼嘉利莫理论的方法，该方法应用于双排板桩的设计和分析中。
二、计算方法
板桩间土体的侧向阻力分为两个部分，即表面摩擦力和端阻力。表面摩擦力是由于土体与沿着桥边缘的板桩侧面的摩擦而产生的，而端阻力是由于土体在板桩端面和桥梁上表面之间的挤压产生的。
1.嘉利莫-劳礼理论
嘉利莫-劳礼理论用于计算钉固岩土。其基本假设是钉固土应满足平衡方程和弹性本构关系，并假设钉固土具有弱的剪应力抗力，剪切强度随固结应变变化而变化。该理论可以应用于板桩间的土壤侧向阻力计算。
板桩间土的侧向阻力可以用以下公式计算：
F=KA_c(2c+qN_q)B_h
其中，F是板桩间的土体侧向阻力；K是土的摩擦系数；A_c是板桩的交叉面积；c是土体的内摩擦角；q是在非混凝土区域上的所需载荷；N_q是荷载系数，取决于板桩间土体侧向应变的分布；B_h是板桩间的水平距离。
2.Radmard和Boulanger的方法
Radmard和Boulanger提出了一种新的计算方法，用于计算双排板桩间土体的侧向阻力。该方法基于精炼嘉利莫理论的扩展版本。
双排板桩间土体的侧向阻力可以使用以下公式计算：
F=2K_hA_cr_cN_q
其中，K_h是垂直于桥方向的水平抗力系数；A_c是板桩交叉面积；r_c是板桩中心到差分的相对距离；N_q是荷载系数，取决于板桩间土体侧向应变的分布。
三、应用案例
甘肃省天水市五桥工程是一个有代表性的双排板桩工程。该工程主要由七座桥梁和桥梁之间的连接组成。全桥结构布置为双排板桩，为了确定板桩扣件的位置和宽度，需要估算板桩间土体的侧向阻力。采用Radmard和Boulanger的方法，可以计算得到板桩间土体的侧向阻力。在应用中，需要对板桩之间距离、板桩尺寸和桥墩承载力等进行详细的调查。
对于桥墩承载力的测定，可以采用平衡法或上限法进行测量。平衡法是基于塔桥的斜拉索，在斜拉索平衡点处的应变计测量桥墩的垂直重量，得到桥墩的承载能力。上限法是在桥墩顶部安置一个位移传感器，由此得出桥墩的最大荷载能力。
四、结论
板桩间土体的侧向阻力是双排板桩工程中的重要参数，在工程设计和施工中均具有极高的价值。嘉利莫-劳礼理论被广泛应用于计算板桩间土体的侧向阻力，而Radmard和Boulanger提出的方法则可以更有效地计算双排板桩的侧向阻力。
在实际应用中，还需要对板桩之间的距离、板桩尺寸和桥墩承载力等进行详细的调查和测量，以确保计算结果的准确性和可靠性。在此基础上，双排板桩的设计和施工可以更加科学合理，确保工程质量和安全性。