大型圆环支撑深基坑三维模拟分析

以武汉一大型圆环支撑深基坑为背景,结合其工程特点,运用Midas/GTS有限元软件建立三维模型进行深基坑施工的动态模拟分析,研究深基坑支护结构的受力与变形规律。研究结果表明:大型圆环支撑支护结构有效均衡了基坑周边围护结构的抗侧移刚度,大大加强了整体支护结构的抗侧移刚度,有效地限制了围护结构的侧移,进而减小了基坑施工对周边环境的影响;在一定条件下,改变圆环支撑宽度比改变连续墙厚度能起到更好的支护效果。     

地铁车站支护与主体结构相结合深基坑变形

依托济南某地铁车站基坑工程,建立考虑土与结构共同作用的三维数值模型,模拟支护结构与主体结构相结合的基坑施工全过程,研究基坑的围护桩侧移、坑外地表土体沉降和坑底土体回弹规律。结果表明:随着开挖深度的增加,围护桩向基坑内部运动,且最大侧移沿桩身逐渐增大,最大值为开挖深度以上1 m左右;混凝土立柱的存在会明显加大围护结构的整体刚度,进而减小围护桩的侧移;基坑外侧最大沉降发生在约为1/2基坑宽度的区域,周边土体沉降范围约为4倍支护深度;混凝土立柱能减小基坑底部土体的回弹。采用支护与主体结构结合的方式,可以减小基坑在施工过程中的变形。     

钢混组合简支桁梁的横移施工监控

赣韶铁路疏解线韶关浈江特大桥第14跨为钢混组合简支桁梁结构,由于上跨京广铁路上下行线,因此采用侧位浇筑、横移落梁就位的施工方案,桁梁横移距离33.3 m,两侧墩顶滑道梁采用4跨连续钢箱梁结构。本文对桁梁横移过程中影响安全的诸多参数进行分析和监控,包括对滑道梁强度和刚度进行检算,在横移过程中对滑道梁和桁梁进行实时监测,确保了桁梁横移施工安全,可为同类结构桥梁施工提供借鉴。     

基于紧邻隧道变形深基坑支护方案优化

以典型工程为依托,借助有限元软件,开展基坑施工过程模拟,对基坑开挖过程支护结构与周边环境进行响应评价,以此为基础优化基坑支护方案,并通过现场实测验证。研究表明:采用原有支护方案基坑开挖对既有地铁结构产生明显的影响,存在安全隐患,有必要进行优化;基于计算结果作支护方案调整后,车站与隧道最大位移较原有方案减小29%和27%;紧邻地铁侧采用灌注桩围护引起的位移小于连续墙,究其原因是连续墙成槽影响产生可观的变形;同时采用灌注桩围护能显著降低工程造价,实际工程设计施工应引起重视。与实测结果对比表明,实例基坑采用的计算模型具备合理性。     

复合立柱桩支承下深基坑围护结构变形性状

研究目的:基坑工程中支护结构与主体结构相结合,不仅对基坑稳定性有着重要影响,而且还具有较大的工程应用价值。本文以济南轨道交通R1线演马庄西站基坑工程为例,针对车站主体结构永久立柱兼作竖向临时支撑这一新型结构形式建立三维数值计算模型,以挡墙围护结构的水平侧移作为基坑稳定和安全性评价指标,讨论立柱桩的插入比、直径和间距等因素变化对基坑挡墙结构侧移的影响,并给出在济南黄河厚冲积地层条件下深基坑支护体系中立柱相关参数的取值建议。研究结论:(1)增加立柱桩插入比对围护桩的约束起到的作用有限,类似条件工程的插入比建议值为0.5～0.7;(2)立柱桩直径为400～500 mm时,能够有效地限制围护桩的水平侧移;(3)立柱桩间距对围护桩的水平侧移存在一定的影响,类似条件工程的立柱桩间距建议值为7.5～9.5 m;(4)本研究成果可应用于采用新型支护方法的深基坑工程设计与施工中。     

基坑支护结构稳定性数值模拟研究

结合深基坑开挖施工项目,采用FLAC软件,模拟基坑开挖后的位移变形趋势,分析了基坑支护结构位移及应力变化规律。为减小疏降水对基坑和周边环境的影响,采用钻孔灌注桩+预应力锚杆作为基坑支护结构。     

基于优化原理框架结构梁柱合理线刚度比研究

框架结构初步设计中,梁柱截面尺寸估算分别按照梁的跨度及柱所分担的轴力来进行,由此得到结构抗侧刚度并不一定最大。框架柱的抗侧刚度不仅取决于自身的线刚度,还与其两端的框架梁对其约束程度有关,故存在1个合理的框架梁柱线刚度之比,使结构抗侧刚度最大。在保证梁柱材料总量相等的情况下,运用优化原理寻求框架结构等效抗侧刚度的最大值,此时框架结构梁柱线刚度比即为合理值,进而可确定梁柱的合理截面高度,并给出计算图表。算例结果表明,优化后的结构抗侧刚度较优化前明显增加,结构侧移明显减少。该方法简单、实用,可供初步设计使用。     

自复位桥墩的内禀侧移刚度和滞回机理研究

自复位桥墩由承重组件、自复位组件、耗能组件以及接头(如嵌合式接头)构成,具有良好的震后修复性和震后残余变形小的特点。对其承载力、侧移刚度以及滞回性能等力学特性进行理论分析,推导自复位桥墩的侧移刚度与承重组件墩身刚度、自复位组件刚度、耗能组件刚度、初始预拉力和桥墩几何尺寸的理论关系式;提出反映自复位桥墩内在固有属性的内禀侧移刚度概念及其计算式;自复位桥墩侧移刚度的上限为墩身刚度,下限为内禀侧移刚度。自复位桥墩的滞回曲线为扇片状,是耗能组件的耗能滞回性能与自复位组件的弹性复位性能叠加的结果。基于性能设计原则,并考虑合理控制震后残余变形,初步提出自复位桥墩的三步设计方法。     

杭州石祥路地道桥引道基坑支护技术

杭州石祥路地道桥引道开挖深度大、地质条件差 ,为避免基坑坍塌对周围建筑物、道路、管线造成严重影响 ,采用钻孔灌注桩、水泥搅拌桩等支护措施 ,取得较好的效果。结合工程实例 ,简要介绍基坑的支护方案、支护结构形式和施工技术。     

地铁暗挖隧道初期支护联合系统数值模拟分析

以深圳地铁暗挖隧道施工资料为基础,利用三维模拟程序对暗挖隧道施工过程及支护结构进行了模拟分析。对于喷射混凝土和格栅钢架组成的隧道初支系统,考虑了喷射混凝土的时间效应及格栅钢架与喷射混凝土的不同刚度。从分析结果可以得出,支护结构中的格栅钢架与喷射混凝土的受力是不同的。格栅钢架刚度较大,在施工过程中承受着主要的围岩荷载。喷射混凝土作为辅助的受力结构,其应力随着混凝土的凝结硬化而增大,与格栅钢架共同承受荷载。     

铁路客运专线CFG桩复合地基沉降监测与分析

介绍了武广铁路客运专线路基典型断面变形、应力监测方案,对CFG桩复合地基中桩身压缩量、不同深度范围内桩间土压缩量的监测结果进行整理分析,探讨了路基填筑、停载、超载预压、超载卸除等施工过程中CFG桩复合地基的变形发展规律。现场实测结果表明:在施工过程中,CFG桩复合地基中的桩、土变形并不协调,其变形差随着复合地基中应力不断调整而逐步减小;基于复合地基压缩变形的93.4%发生在CFG桩加固深度内,准确计算加固区沉降是提高复合地基沉降计算精度的关键。     

高速铁路并站路基设计方案探讨

高速铁路尤其是无砟轨道对路基工后沉降要求十分严格,邻近既有高速铁路进行工程建设活动(如开挖、填筑及地基处理)会对既有高铁产生新的沉降变形。如何避免这些影响,值得进行深入研究,并提出相应的工程措施。目前,并行既有高铁新建路基一般采用填筑轻质土+桩板(筏)复合地基处理等措施。新建郑济客专并行既有京广客专新乡东站时,根据具体情况,结合有限元计算,考虑施工干扰及投资等因素,研究提出具有一定创新性的"加筋陡坡+桩筏结构"和"框架结构"方案,可供类似工程借鉴。     

近距离下穿轨道交通高架桥的深基坑设计施工技术

介绍了上海市轨道交通8号线虹口足球场站近距离横穿运营中的轨道交通3号线高架桥的深基坑设计施工技术。采用钻孔咬合桩作为围护结构,根据侧向变形引起的桩基附加力确定基坑变形控制值,结合楼板设置钢筋混凝土支撑的框架逆筑法施工,兼顾了施工进度和环境保护的要求。施工过程的实际变形和理论预测基本吻合。     

反力弹簧法解双排桩结构内力

双排桩反力弹簧法是在比例系数法的基础上结合排桩反力弹簧原理提出的1种新的计算双排桩结构内力的方法。采用反力弹簧模拟双排桩入土部分的土、桩共同作用问题,不同的土层选用不同刚度的弹簧进行模拟,使得双排桩支护结构简化为1个受多个弹簧约束的超静定门字形刚架,然后根据结构力学力法原理进行分析计算,即可求得双排桩结构内力。与常规的比例系数法相比较,用反力弹簧法求解双排桩结构内力,无需假设和考虑结构嵌固点,可以准确描述土的变形情况和考虑土体的分层情况。运用推导出的反力弹簧法求解双排桩结构内力计算公式,进行双排桩实例分析计算,计算得出的弯矩(应力)分布规律与现场测试结果基本吻合,说明应用反力弹簧法计算分析双排桩结构内力是可行的。     

基于离心模型试验的高强度桩复合地基桩间距效应分析

针对客运专线在软土和松软土地基处理中大规模采用高强度桩复合地基技术的应用情况,进行路堤荷载作用下不同桩间距的离心模型试验,分析桩间距的变化对高强度桩复合地基的荷载传递、破坏特点、桩土应力及垫层拉筋受力、地基沉降变形等工程特性的影响.试验数据表明:桩间距由3倍增至6倍桩径,高强度桩复合地基的沉降变形、桩土应力及比值、垫层拉筋受力等力学响应增大明显;随着桩间距的加大,高强度桩复合地基的桩顶和桩间土承受的应力均大幅提高,桩间距大于或等于5倍桩径后,桩顶垫层和桩间土先后达到极限状态,将产生显著的桩顶刺入变形和桩间土横向挤出变形,复合地基整体结构处于不稳定状态;垫层拉筋的受力沿横截面呈M形分布,峰值出现在两侧路肩附近位置的下方,与地基发生变形破坏的位置有较好的一致性.     

海相软土地区铁路深长双向搅拌桩复合地基加固效果分析

针对18 m以上深长双向搅拌桩复合地基加固海相软土地区铁路路基的长期加固效果问题,依托新建青连铁路连盐试验段进行了现场试验研究。通过施工期的工艺优化和成桩质量控制,填筑期的荷载传递规律分析,以及贯穿施工期到运营期的长期沉降观测,验证了深长双向搅拌桩复合地基加固的长期可靠性。结果表明:干法和湿法双向搅拌桩加固苏北地区含水量在37%~55%之间的海相深厚软土地层具有可行性,试验桩长20 m范围内成桩质量良好;从施工期到运营期的路基沉降控制效果良好,满足规范对沉降的要求。试验研究成果拓展了双向搅拌桩的适用范围,在加固深度方面突破了现行规范规定的干法桩不宜大于15 m、湿法桩不宜大于18 m的限制,并且具有较好的经济效益和社会效益。     

树根桩技术在铁路隧道中的应用

1树根桩概述树根桩是指桩径在70～250mm、长径比大于30、采用螺旋钻成孔、强配筋和压力注浆工艺成桩的钢筋混凝土就地灌注桩,又称为小直径钻孔灌注桩,布桩可以采用竖向、斜向设置,网状布置如树根状,故称为树根桩。树根桩是由意大利Fondedile公司在20世纪30年代发明的一项专利技     

基于超大直径HPC管桩复杂地基下锤击法施工的技术研究

预应力管桩作为一种新型的地基处理方式,以其独特的优点近些年来得到了广泛的应用和推广。但在施工过程中也暴露出一些急待解决的问题,尤其是针对超大直径顸应力管桩在复杂地基中的使用,国内尚无系统的实践和理论研究。以福建西南某地区火车站房雨棚区600mm直径HPC管桩锤击法施工为例,简要探讨复杂地质条件下超大直径HPC管桩施工工艺和技术,提出一些可供参考的施工经验和理论。     

钢支撑轴力伺服系统在车站深基坑支护的应用

深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际高速铁路桥梁,地处填海区软弱淤泥地层,为减少地铁车站深基坑施工对城际铁路桥梁结构的影响,采取对桥梁基础进行隔离桩保护、支护结构加强等辅助措施,并利用钢支撑轴力伺服系统实时控制地铁基坑变形。目前地铁主体工程已完成,结果表明,在采取以上措施后,满足车站基坑施工与高架桥变形的安全性要求。     

客运专线铁路软土地基加固CFG桩施工技术

研究目的:探讨有关客运专线路基地基加固CFG桩的施工。研究结果:要保证CFG桩的成桩质量达到设计要求关键在于:(1)对地质情况进行复核,确保现场情况与设计情况相符;(2)大面积施工前,必须选取有代表性的地段进行工艺性成桩试验,确定各项施工参数;(3)成桩后的成品保护及截桩方法十分关键;(4)桩间土的夯实;(5)控制充盈系数,得到良好的经济效果。