紧邻既有铁路线深基坑的降水设计与沉降监测

研究目的:深基坑降水势必引起基坑周围环境沉降。针对京沪高铁天津西站站房深基坑紧邻既有运行铁路线的难点,采用三维渗流模型模拟基坑内外渗流场,选用有效的降水设计方案,保证基坑开挖期间安全及既有高铁的正常运行,并分析沉降监测数据,为类似工程积累宝贵的经验。研究结论:在深大基坑的降水设计中,必须将工程地质、水文地质条件和基坑的围护体系结合起来,选取合理的水文参数,进行详细的三维渗流分析,才能保证降水方案的合理、有效;降水运行必须严格执行设计方案中的运行要求,做到"按需降水,动态控制",尽可能减少承压水位降深,进而有效控制坑边路基沉降量,确保铁路线的正常运行。     

大直径超深工作井施工对周边环境影响分析

基坑降水对周边环境影响是基坑开挖普遍存在的问题,特别是在复杂地质环境下的超深基坑开挖工程更为突出。本文结合珠江三角洲水资源配置项目,结合其工程水文地质条件,通过现场监测和理论分析手段,对工作井施工过程中和施工完成后周边地下水位、周边建筑物沉降进行监测,基于监测数据揭示工作井施工过程中水位变化、周边地表沉降规律,并对导致周边土体沉降突发的主要因素进行判别分析,最后给出降水引起周边建筑物沉降值的计算方法,以期为类似工程提供技术和经验参考。     

圆砾地层深大基坑施工降水设计及应用研究

在深大基坑施工过程中,地下水是影响深大基坑稳定性较为关键的因素,若处理不当极易引发深大基坑施工安全事故。目前,富水地质的大型基坑工程的降水设计及工艺要求严格,应用较少,因此需进行深入研究。依托昆明轨道交通4号线火车北站深大基坑的工程实例,结合车站周边水文地质特征,设计坑内降水井降水、坑外布置备用井的降水方案,并采用VisualModflow数值模拟软件对基坑降水方案进行模拟验算。计算结果表明：该降水方案能够满足基坑降水要求,同时基坑降水引起周边地表沉降在允许安全范围以内。同时,经现场监测数据进一步验证,火车北站基坑开挖期间,地下水位变化较为稳定,周边地表沉降符合规范要求。该降水方案对类似深大基坑降水设计具有借鉴指导意义。     

福州地区高承压富水砂层地铁车站深基坑工程降水技术

福州地区地层受小流域及海洋条件影响,浅部第四系沉积物变化极大,规律性极不明显.与全国其他城市对比,明挖地铁车站基坑施工过程中遇到软土、富水砂层、孤石时均属较大风险项目[1].以福州地铁5号线两座车站明挖基坑施工为背景,对比分析了这两座车站的深基坑围护结构设计及降水设计.结果 表明:通过采取合理降水管控及墙缝注浆等措施,可保障基坑开挖稳定.深基坑及周边环境实时沉降监测结果表明:在两种降水方案条件下,支护结构及周边沉降都可得到很好管控.     

城市轨道交通基坑降水模拟试验研究

以某城市轨道交通6号线基坑水文地质为研究对象,对4组不同含水层组布置4组多孔抽水试验,然后建立数值模型,进行水位动态曲线和水头梯度场拟合,验证数值模型中所设定参数条件是正确可靠的.在此基础上,对降水效果进行预测,得到采用不同抽水量潜水泵达到基坑内水位设计降深所需时间及水位降深等值线;通过地表土体沉降监测,得到地表沉降监...     

地铁深基坑工程引起地表及建筑物沉降分析

深基坑工程对坑外地表沉降的影响,主要包含基坑开挖、基坑降水引起的地表沉降。文章通过对基坑开挖的有限元模拟及降水影响计算,分析了深基坑工程周边地表沉降、沉降的组成、变化趋势,以及对周边建筑沉降的影响。     

苏州地铁盘蠡路车站深基坑降水设计

基坑降水是地铁车站深基坑工程的重要组成部分,文章以苏州地铁盘蠡路车站深基坑降水工程为例,结合工程的工程地质、水文地质条件和周围建筑物情况,设计了基坑降水方案,并通过建立模型预估了基坑降水效果,而后通过基坑周边地基沉降计算进一步证实了降水方案的可行性。     

软土地区某临近高铁基坑支护设计及监测分析

研究目的:高铁旁基坑开挖日益增多,在软土地区极易导致高铁沉降,严重影响安全运营。目前软土地区高铁旁基坑支护设计及监测技术尚不成熟,设计经验及监测数据极度缺乏。本文依托软土地区某紧邻高铁的基坑实例,对其设计及监测进行研究。研究结论:(1)提出高铁侧支护应按变形控制、对支护加强的方案实施,可减小路基沉降;(2)软土地区基坑开挖后高铁沉降时间长,呈蠕变特性,每层土开挖后沉降速率先大后小,最终沉降值很大;(3)同一位置路肩、接触网立柱、铁轨沉降基本一致,基坑中部沉降速率及沉降量较大,两侧及远离基坑处沉降较小;(4)坡脚沉降比路肩、接触网立柱、铁轨沉降小;(5)周边基坑同时开挖及降水,导致两基坑交界处高铁沉降较大;(6)本基坑开挖与降水影响高铁距离约5倍基坑深度;(7)本基坑设计和监测经验可供高铁旁基坑设计、施工借鉴。     

地铁?T?型换乘节点结构沉降影响因素分析

地铁换乘节点后建车站的施工不同于一般的车站施工,在考虑后建车站稳定性的同时,更应该保证既有车站结构、运行轨道的稳定与安全。以厦门地铁1号线、4号线T型换乘节点基坑工程为背景,对换乘节点沉降进行监测,分析换乘节点处基坑开挖的各个阶段对先建站点的影响。分析结果显示,节点的沉降与基坑施工过程直接相关,故应选择合理的开挖和支撑方式,做好前期降水工作,及时封底以减少对换乘节点沉降的影响。     

对基坑降水引起周围建筑物沉降的预测及其防治措施

根据有效应力原理,基坑降水使孔隙水压力减小,土体有效应力增加,而造成基坑附近地表不均匀下沉,危及临近建筑物的安全使用。因此,对不均匀沉降量的预测具有重要意义。利用地下水动力学及土力学原理,介绍了基坑开挖降水引起的周围地表沉降的计算方法。并通过工程实例,预测了基坑周围建筑物的沉降量,且提出了防治措施。     

弹性支承块式无砟轨道减振特性足尺模型对比试验

基于中铁五院弹性支承块式无砟轨道优化改进设计成果("改进型"LVT)以及蒙华铁路弹性支承块式无砟轨道("传统型"LVT)设计图纸,在实验室分别制作"改进型"和"传统型"LVT的1:1足尺试验模型,开展落轴冲击作用下,"改进型"和"传统型"LVT减振特性对比试验。研究结果表明:"改进型"和"传统型"LVT的钢轨加速度基本一致,而"改进型"LVT钢轨至支承块、底座板至地面的衰减率优于"传统型"LVT,"改进型"LVT减振效果可达4～5 dB;"改进型"LVT钢轨加速度第1和第2振动周期最大分别减少32.2%和30.0%,且第3周期加速度幅值不明显;"改进型"LVT整体弹性系数最大减小27.4%,而阻尼系数最大增大58.2%;"改进型"LVT支承块主要频率降低约6%,道床板、底座板以及地面主振频率降低约40%。试验结果可为"改进型"LVT的工程应用提供技术支撑。     

考虑梁柱节点黏结-滑移模型的 混凝土框架滞回性能研究

基于有限元软件OpenSEES中已有的梁柱宏观柔性节点单元和梁柱纵筋黏结滑移模型,对国内研究者已经完成的钢筋混凝土框架以及型钢混凝土框架水平低周往复荷载试验得到的滞回曲线、位移延性、滞回面积以及耗能能力等滞回性能进行有限元模拟分析,并与试验结果进行比对。根据有限元模拟结果建立基于OpenSEES软件的钢筋混凝土框架和型钢混凝土框架考虑梁柱宏观柔性节点的计算模型,为钢筋混凝土框架和型钢混凝土框架的设计计算提供一条有效途径。     

茂县隧道挤压性变形段锚杆作用效果分析

针对茂县隧道穿越活动断裂带及其影响区所遇到的挤压性变形问题,通过对1号斜井及左洞前期施工变形统计分析,以及现场锚杆施工存在的问题,针对性地提出锚杆施工工艺的改进措施,并开展长期跟踪监测。研究结果表明:锚杆工艺改进前,1号斜井和左洞收敛均值分别为689.2 mm和624.8 mm,且1号斜井变形不收敛,左洞收敛时间达6个月;锚杆工艺改进后,左、右洞水平收敛均值分别为320.4 mm和141.2 mm,相比左洞工艺调整前分别下降77.4%和40.6%,且收敛时间缩短至约4个月;按"孔腔通畅+非收缩浆液+可简单验证和不可逆转灌注满浆"的思路综合性改进锚杆施工工艺可显著提升锚杆质量,发挥其在抑制隧道挤压性变形中应有的作用。     

钢管混凝土系杆拱桥静力 参数敏感性分析

为了研究设计参数对某钢管混凝土系杆拱桥结构响应的影响,对常用3种参数敏感性分析方法进行对比。并在ANSYS有限元模型中选用响应面法(RSM)对钢管混凝土系杆拱桥进行静力参数敏感性分析,求得各设计参数对拱顶位移、拱座水平推力及拱圈内力等结构响应的敏感因子与敏感百分比。研究结果表明:敏感因子能够体现结构响应随着设计参数变化的程度及规律,而根据敏感百分比的大小能更直观地判断出各设计参数对结构响应的重要程度。为钢管混凝土系杆拱桥的参数敏感性分析与参数识别提供参考。     

多耦合约束条件下铁路站场总体布置图自动生成方法研究

针对铁路站场总体布置图绘制时多耦合约束的难点,基于分阶段处理耦合约束的思想,提出"断面扫描法"处理设备坐标的相对位置约束,而后将"自适应分段多比例法"用于解决比例协调约束,在最后的约束调整过程中,应用"相交可行域法",实现道岔及股道相关约束的自动处理。该研究可快速建立站场设备从原方案到总体布置图的坐标映射,实现满足所有约束条件的总体布置图的自动生成。研究成果已在若尔盖、开原西等多个站场设计中成功应用。     

隧道爆破全时程荷载研究及其应用

基于多段多孔爆破荷载的等效思路,提出适用于微差爆破荷载简化计算的隧道爆破全时程荷载函数,并将数值模拟与现场实测结果进行对比分析,验证了隧道爆破全时程荷载在工程实际应用中的有效性和可行性。     

状态观测器参数对磁浮车辆悬浮稳定性影响的仿真研究

为研究磁浮车辆悬浮控制器的状态观测器参数对悬浮稳定性的影响,解决磁浮车辆悬浮不稳的问题,建立单电磁铁与柔性轨道梁的耦合模型。通过对悬浮系统传递函数的研究,得到速度激励信号频率与悬浮系统对轨道梁的功率输出的关系曲线,并得到状态观测器参数对系统性能的影响规律。由此得出结论,通过绘制"悬浮系统对轨道梁的振动能量输出功率"与"轨道梁主频率"间的关系曲线,即可得到不考虑轨道梁阻尼时,悬浮系统可适应轨道的临界参数。     

自密实混凝土浇筑成型方向对 新老混凝土界面黏结抗剪强度的影响

针对自密实混凝土加固既有混凝土结构时存在不同方位的黏结界面,为研究其对新老混凝土界面剪切强度的影响,设计具有不同混凝土浇筑成型方向的Z型黏结试件进行直剪试验,探究自密实混凝土浇筑成型方向、混凝土强度和界面处理方式等对黏结试件破坏形式和抗剪强度的影响,并探讨不同浇筑成型方向影响下新老混凝土黏结界面抗剪强度计算方法。研究结果表明:混凝土浇筑成型方向对界面抗剪强度影响显著,新混凝土从老混凝土顶面浇筑的效果最好,侧面浇筑次之,底面浇筑最差,差值最大多达到顶面浇筑试件抗剪强度的50%。一定范围内增大新混凝土强度能有效提高黏结界面抗剪强度,底面浇筑时效果尤为明显;当新老混凝土强度相差较大时,继续提高新混凝土强度作用不大。基于本试验结果,建议新老混凝土强度差宜控制在2个标号以内。界面处理方式对其抗剪强度的影响依赖于新老混凝土强度和新混凝土浇筑成型方向。本试验中,II类界面对于强度相同的新老混凝土界面抗剪强度影响不大,但能提高不同强度的新老混凝土界面抗剪强度,尤其是底面浇筑和侧面浇筑的界面。     

基于极限分析的 进尺对隧道掌子面稳定性影响

为了分析进尺对隧道掌子面的影响,基于极限分析法推导掌子面稳定安全系数的公式,并同Vermeer公式做对比分析,进行参数影响规律分析。研究结果表明:低黏聚力围岩,除了采用短进尺外,必须要采取加固措施,提高围岩强度;随着黏聚力提高,内摩擦角的增大,各进尺下稳定安全系数提高。随着开挖高度的增加,稳定安全系数降低,在较小开挖高度下,更能体现短进尺对稳定安全系数的作用。随着进尺的增加,拱效应开始发挥时的临界覆跨比C/D随着进尺的增大而增大;大进尺下,需要更大的埋深才能使得破坏不扩展至地表。各进尺下稳定安全系数随着重度的增加而降低;局部破坏下,地表超载对稳定安全系数没有影响;破坏波及到地表时,不同进尺下,稳定安全系数随着地表超载的增大而降低。     

基于机器视觉三维重建技术的隧道掌子面岩体结构数字识别方法及应用

提出采用数字图像结合机器视觉方法获取隧道掌子面岩体表观信息。通过采集隧道开挖面的序列图像,生成开挖面岩体表面的三维点云模型,利用投影算法获得隧道掌子面及硐壁岩体结构的平面模型高清影像;基于影像表面结构迹线素描结果进行岩体节理特征的量化描述。将该方法应用于东天山公路隧道开挖面岩体节理分布、节理倾角间距等特征参数的获取。研究结果表明:该方法可快速生成开挖面三维点云模型,实现隧道地质信息编录与围岩级别辨识,具有快速、准确的优点,可为施工提供参考。