庙山特大桥深基坑钢管桩支护设计研究

针对庙山特大桥深基坑的土层参数和水位条件,通过造价、封水效果、环境影响和工期等条件进行合理分析,最后确定采用锁口钢管桩支护的方案。由于采取了双浆液提前封底的方案优化措施,不仅保证了开挖过程基坑的稳定,并且降低了围囹受力,减少了围囹数量,方便了开挖作业。同时通过理正深基坑7.0对支护结构进行了整体协同计算,计算结果表明支护结构强度、位移均满足要求。     

土钉墙基坑支护施工技术及施工组织

土钉墙是用于土体开挖和边坡稳定的一种挡土结构。近年来因为其施工设备简单、操作方便、造价低、结构稳定等特点,广泛的应用于高层建筑基坑支护施工中。结合国家体育场基坑支护工程的施工实例介绍土钉墙施工技术、施工组织管理。     

浅埋连拱隧道的施工工序比选及优化研究

针对省某浅埋偏压公路连拱隧道,采用数值模拟的手段,研究对比在不同施工工序下,连拱隧道的支护结构最大压应力、隧道拱顶沉降以及围岩最大压力,从而比选出该隧道的最优施工工序。研究表明:分台阶法要优于全断面法,其围岩压力、支护内力等都较小,并且效率更高、造价更低;采用先开挖浅埋侧隧道的施工顺序跟采用先开挖深埋侧的施工顺序相比,前者的支护应力及围岩应力都较后者小,先开挖浅埋侧隧道更优。采用比选出的最优施工工序,隧道实际施工中无异常情况,施工效果较好。研究对于浅埋偏压连拱隧道的施工工序比选及优化具有参考作用。     

偏压条件下连拱隧道施工方法选择的数值分析

对浅埋偏压条件下采用台阶方法施工的双连拱隧道，按不同的开挖顺序分别进行了弹塑性有限元分析，获得了围岩与支护结构的不同响应，分析表明采用外侧先行施工的方法较其他方法能更有效地控制围岩的变形和改善支护受力。     

基于实测数据的穿越软塑黄土层大断面隧道围岩与支护动态作用机制

选取软塑黄土层分布于隧道拱顶、洞身和隧底3组典型断面开展实测研究，分析了软塑层影响下的围岩变形特征、支护结构力学特征及其差异性，提出了基于实测数据确定支护特性曲线的方法，揭示了软塑黄土层影响下的围岩与支护动态作用机制，给出了相应的防控理念及措施。分析结果表明：隧道围岩变形由大到小依次为软塑黄土层分布于拱顶段、洞身段和隧底段；软塑黄土层分布于拱顶段支护结构拱肩和边墙脚、洞身段拱腰及其以下位置、隧底段拱部和仰拱承受较大围岩压力作用；支护结构承受主要荷载来压方向不同、围岩应力随开挖步序释放率不同及地下水渗流路径不同是3组断面支护结构应力存在差异的直接原因；软塑黄土层分布于拱顶和洞身段时，围岩超前应力释放率约为35%,上台阶开挖支护结构力学性能迅速恶化，软塑黄土层分布于隧底段时，下台阶开挖软塑黄土层对支护结构将产生显著影响；针对上述3类工况，提出的强支护、控侧压和防突沉的防控理念及超前帷幕注浆、大锁脚和基底袖阀管注浆等施工控制措施可有效避免施工灾害的发生。     

近距离重叠隧道的二维和三维有限元分析

用ANSYS程序对深圳地铁一期工程3种典型的断面进行了计算，探讨了不同开挖顺序和支护方式的影响．计算结果表明，第2孔隧道开挖对已建的第1孔隧道有较大影响；开挖顺序不同，位移大小及塑性区位置与大小不同，先开挖下洞较为有利；同步支护位移小，能有效控制地表下沉．     

新黄土隧道微台阶法修建技术的应用研究

以微台阶开挖,湿喷机械手快速支护,扬拱快速,封闭成环为核心的快挖快支快成环微台阶法修建方式成为一种新的解决方案,利用数值模拟的方式对隧道建成初期可能遇到的支护变形,初期支护结构,内力及安全系数进行分析,对该方法进行合理性验证。经过实际使用数据得知,能够较好的控制施工造价,并且使施工效率得到显著提升,各分部工作的参数符合国家相关标准。     

深基坑的开挖与排桩锚杆支护探析

随着建筑物高度的增加以及建设用地的日趋紧张,深基坑的需要越来越多,深基坑的开挖也面临越来越多的问题。在深基坑开挖的同时,深基坑的支护也愈显重要,在空间限制下只能采用支护结构保护下垂直开挖的设计和施工方法。以某工程为例,对深基坑的开挖以及支护结构进行详细分析。事实表明,排桩支护在深基坑支护中施工简便,经济效益较好,对周围环境影响较小。     

隧道进洞与边坡相互作用机理及控制

隧道进口开挖后,隧道结构与边坡工程相互作用。受上覆自然边坡地形及地质结构因素影响,对内(隧道衬砌)产生偏压作用,导致衬砌受力不均而裂缝;因内部开挖卸荷和应力松弛,上部边坡不同程度开裂或变形超限。研究针对某隧道进口段工程实际需求,基于围岩压力和隧道开挖后松动圈、塑性区及变形计算理论,分析了初期支护裂缝和坡体变形超限发生机理;从机理特征出发,通过支护结构特征曲线与围岩支护需求曲线相结合,针对性地提出了非均匀控制措施和相应的支护参数。现场监测验证表明,基于支护结构刚度思想建立的非均匀支护控制措施是合理的,可供类似工程参考借鉴。     

双连拱隧道施工力学数值模拟与施工方法比选

针对广惠高速公路小金口双连拱隧道在不同施工方法下围岩和隧道支护结构的力学问题,运用有限元的方对三导坑开挖法和上下台阶开挖法进行了动态数值模拟,首次建立了在不同施工工序下围岩的应力场、位移场,进而这两种施工方法进行了比较,得出采用上下台阶法开挖的方案较优。所建立的双连拱隧道支护结构体系内力(轴力和矩)模型,对双连拱隧道的设计和施工具有重大的指导意义。     

黄土隧道围岩应力释放对初期支护受力的影响分析

以山西省岢临高速公路某黄土隧道为工程背景,采用ANSYS有限元软件分析了台阶法开挖方式下不同围岩应力释放率对初期支护结构的受力影响。分析结果能较为合理地反映支护结构的实际受力状况,可为黄土隧道初期支护参数的合理选取提供相关参考。     

隧道开挖三维有限元数值模拟分析

围岩及支护结构的位移、应力分布变化规律是隧道开挖是否安全的评价标准。针对隧道开挖计算的复杂性,采用有限元对其建立三维数值模拟。利用ANSYS对隧道开挖过程进行模拟,得到支护结构的位移、应力分布变化规律。数值计算结果表明,竖向最大位移发生在拱顶处,而支护最大压应力出现在拱腰。     

斜穿过砂卵石层地质构造隧道开挖的三维数值模拟分析

以某地铁隧道浅埋暗挖法为研究对象,建立了斜穿过砂卵石地质构造隧道开挖的三维有限模型.通过模拟隧道开挖,分析了隧道在不同支护工况下的围岩应力、位移、塑性区.分析结果表明,在第一步开挖后围岩位移较小,第二步开挖后在砂卵石层最厚处的围岩位移急剧增大并在后续开挖过程中趋于稳定;开挖过程中砂卵石结构本身的性质使其承载力小,因此在其地质层处出现了塑性区;锚杆的支护作用提高了围岩的整体性能,减小了拱顶上部围岩的内应力;隧道开挖后的卸载作用使钢拱架承受上部围岩荷载且主要承受压应力.为防止隧道产生塌方开挖后应及时施做初期支护和二期衬砌.     

初期支护封闭对隧道围岩变形影响的测试分析

针对炎陵I号隧道软弱段开挖情况,通过整理隧道开挖过程中不同情况下围岩变形的实测变形数据,分析封闭支护对围岩变形的影响效果。在软弱隧道开挖过程中,若不及时进行支护封闭,围岩变形难以控制;通过在上台阶及时封闭初期支护或实现快速开挖下台阶封闭初期支护,能够有效地起到控制围岩变形的效果。     

对拉锚索支护结构室内模型试验研究

针对目前关于对拉锚索支护结构理论和试验研究较少的情况,自行设计和完成了考虑施工过程的对拉锚索支护结构室内模型试验。研究表明:对拉锚索支护结构支护桩内力及桩顶位移的最大值均出现在施工过程中,而非施工完成状态;不同的开挖支护时机对桩身内力及土压力的分布存在较大影响;总结出了对拉锚索支护结构桩身内力、土压力以及挡板土压力的分布。     

深基坑开挖三维弹塑性有限元分析

对深基坑开挖时支护结构及周围土体的位移、应力等进行了三维有限元分析。其中，土体用修正剑桥模型模拟，支护结构按弹性考虑。推导了修正剑桥模型的增量型本构关系及空间等参元的计算格式；采用了新的开挖荷载计算方法，并在ＡＤＩＮＡ程序的基础上编制了一个能模拟实际开挖全过程的空间有限元分析程序；利用所编程序进行了工程实例计算及结果分析。理论计算与实测的位移、应力值比较吻合。     

大断面浅埋土质隧道施工工法优化分析

为探明大断面浅埋土质隧道在不同施工工法开挖下的变形及支护力学响应特征,寻求适用的工法,以宁安铁路钟鸣1号隧道工程为依托,采取现场试验与数值模拟相结合的方法,研究该类隧道在3种不同工法下的洞周及地表变形、围岩塑性区分布范围、初期支护及二次衬砌内力变化规律。研究结果表明：大断面浅埋土质隧道围岩变形有明显的空间效应,开挖面处预收敛变形所占比例约40%-50%;CRD法与六步CD法施工在控制洞周及地表变形方面明显优于三台阶临时仰拱法,且开挖产生的围岩塑性区分布范围小,两者均能满足围岩及支护稳定性的要求,而CRD法较六步CD法施工工期稍长、造价稍高,因此六步CD法为该类地层隧道施工的优选工法。     

姚庄大桥基础施工深基坑方案比选

深基坑的开挖支护受水文、地质条件以及周边环境的影响。以姚庄大桥桥墩基础的基坑支护为研究内容,结合工程地质特点等因素拟定排桩支护、钢板桩围护、放坡开挖等方案进行比选;并结合有限元数值模拟分析,对基坑开挖过程中基坑支护结构的受力和变形进行分析和验算。综合考虑工程的施工难度、经济、安全、工期等因素,最终选择了放坡开挖方案。     

软岩小净距隧道最优开挖方法数值模拟

以兰渝线新城子隧道为背景,利用有限元法模拟并分析了不同开挖方法对软岩小净距隧道的相互影响,以及双层支护结构在小净距隧道中的应用效果.结果表明,双层支护可以有效的控制地应力的分阶段释放;第一层初支承担大部分围岩荷载,第二层初支承担第一层初支变形引起的荷载;通过对比分析发现,两隧道交互开挖、待左右线均开挖完成后再施作二衬为最优工法.     

基于模型试验的板桩墙支护变形机理分析

在准二维平面应变条件下,运用所研制的深基坑开挖室内试验模型,通过模拟板桩墙支护深基坑在无支撑悬臂式支护、单支撑和双支撑支护等3种支护形式下的开挖,测量出深基坑支护结构的位移、土体表面的沉降及土体位移场的变化,探讨了板桩墙的插入比λ、有无横向支撑及支撑的位置对基坑开挖变形的影响规律,为基坑变形机理的研究及预测提供依据.