嵌入软岩的地下连续墙锚碇基础承载特性研究

传统的重力式锚碇基础设计不考虑围护结构对基础承载力的贡献,而地下连续墙作为围护结构由于自身的结构特性,会在锚碇基础的承载时发挥一定作用。针对虎门二桥东锚碇基础,采用有限元方法分析了施加缆力前后锚碇基础的承载特性,并对地下连续墙在锚碇基础中荷载分担比和锚碇最大水平位移的影响因素进行了研究。结果表明,缆力的施加导致锚碇基础的水平剪力和弯矩均迅速增大并重新分布,地下连续墙始终承担了一定比例的荷载;施加缆力后,锚碇基础和地下连续墙的内力的峰值点或拐点均位于强风化软岩层与中风化软岩层分界面处,地下连续墙嵌入中风化软岩层的部分发挥了较大承载作用;地下连续墙的墙厚对地下连续墙在锚碇基础中的内力比影响最大;岩层弹性模量和地下连续墙的嵌岩深度对锚碇最大水平位移控制作用影响大。     

超深异型地下连续墙成槽施工关键技术研究

张靖皋长江大桥南航道桥跨度2 300 m,为世界最大跨径悬索桥，南锚碇采用了支护转结构复合地下连续墙基础，对地下连续墙施工质量提出了更高的要求，且存在超深异型槽段，成槽施工质量控制难度大。以南锚碇地下连续墙基础为依托，开展现场工艺试验，从槽壁稳定性控制、成槽施工工艺以及成槽质量控制3个方面系统研究了超深异型地下连续墙成槽施工关键技术，结果表明：采用水泥土搅拌桩以及加强施工过程中的泥浆管理，可以保证超深异型地下连续墙槽壁稳定性；相比于纯铣工艺，抓铣结合施工工艺有利于泥浆指标控制，可以降低清孔换浆时间，更加节能环保，主体工程施工时可将抓铣结合施工工艺推广至其他形状槽段施工；采用加长型孔口导向架可以防止异型槽段成槽时孔型发生扭转，应用勤测勤纠技术实现了超深地下连续墙高精度成槽，高于工程控制要求(1/800),保证了十字型槽段钢箱的顺利下放；采用更具备科学依据的贯入式沉渣厚度检测仪可以对沉渣厚度进行准确检测，从而控制沉渣厚度，保证地下连续墙承载力。     

武汉杨泗港长江大桥超大型锚碇施工关键技术

武汉杨泗港长江大桥为主跨1 700m的单跨双层悬索桥,武昌侧锚碇为重力式锚碇(由地下连续墙、帽梁、内衬、底板及填芯混凝土组成),锚碇开挖直径98m、深39m,位于长江大堤南岸附近,地质条件较差。根据锚碇结构特点和地质条件,地下连续墙共划分68个槽段,Ⅰ、Ⅱ期槽段各34个,间隔分布,分别采用成槽机和铣槽机施工,接头形式为铣接头;基坑开挖前,采用地下连续墙墙底注浆、接缝处旋喷、抽水井等止排水措施,深基坑开挖采取逆作法施工,边开挖取土方边施工内衬,采用履带吊机将土方从基坑内吊出,帽梁和内衬分8段施工;锚碇底板、填芯大体积混凝土分层分块施工,采用冷却循环水、低水泥掺量的混凝土配合比等温控措施,保障了锚碇施工质量。     

超深锚碇基坑围护结构施工关键技术

某大桥为双塔双跨悬索桥，主跨跨径达到1 688 m，边跨钢箱梁长548 m，其西锚碇采用厚度为1.5 m的地下连续墙作为锚碇基坑开挖的主要围护结构，地下连续墙深入中、微风化泥岩，基坑开挖深度达到22.2 m，采用水泥粉喷桩加固软土。基于该大桥锚碇基坑围护结构施工，探讨超深锚碇基坑围护结构施工关键技术，并给出部分施工建议。     

南京长江第四大桥南锚碇基础地下连续墙施工

南京长江第四大桥主桥为双塔三跨悬索桥,其南锚碇基础支护结构为"∞"形地下连续墙,分Ⅰ期、Ⅱ期2种槽段,槽段采用铣接法连接。施工前先进行地质水文详勘与封排水设计、地基加固、修筑导墙及试验槽段施工。按隔墙、北外墙、Y形槽段、南外墙顺序施工地下连续墙,先施工Ⅰ期槽段,再施工Ⅱ期槽段。Ⅰ期槽段采用三铣成槽,Ⅱ期槽段采用一铣成槽,Y形槽段采用五铣成槽。在外墙预埋钢管进行墙底帷幕灌浆。基坑开挖前进行抽水试验,结果表明基坑日渗水量≤150 m3;基坑开挖过程中,围护结构变形和周边土体的沉降均小于预警值,说明地下连续墙施工质量良好。     

深中通道伶仃洋大桥东锚碇基坑支护施工关键技术

深中通道伶仃洋大桥为主跨1 666m的全飘浮钢箱梁悬索桥,该桥东锚碇为重力式锚碇,采用8字形地下连续墙基础作为基坑开挖施工的支护结构。东锚碇基坑支护结构采用海中筑岛围堰的总体方案施工。东锚碇基坑支护结构施工前,在海中首先采用锁扣钢管桩及工字型钢板桩组合的围堰方案筑岛形成施工陆域,结合河床表层清淤、砂石垫层换填、插打塑料排水板等措施对筑岛陆域进行地基处理;待筑岛地基沉降稳定后,地下连续墙采用"旋挖引孔+铣槽"的复合成槽工艺施工;地下连续墙施工后,基坑采用岛式法分12区(平面)、14层(竖向)进行阶梯形开挖,同时采用同步降排水措施(设6个降水井、6个集水井)进行基坑开挖施工。     

莫桑比克马普托大桥锚碇基础方案比选

莫桑比克马普托（M aputo ）大桥主桥为单跨680 m悬索桥,为确定马普托大桥锚碇基础方案,依据大桥桥位处的地质和水文情况,以及重力式锚碇的结构受力特点,针对锚碇基础基底持力层选择、施工工艺的适用性、技术可行性、经济性、合理性,分别对沉井基础和地下连续墙基础进行研究。研究结果表明：采用地下连续墙基础,施工期间可以避免由于地质情况变化带来的风险,如翻砂、突涌等;可以严格控制锚碇基础施工过程中对周围土体造成的沉降,最大限度地减少对周围铁路正常运营的影响。在确定地下连续墙基础形式后,针对施工过程中的突涌问题,对深地下连续墙和浅地下连续墙＋灌浆帷幕＋深井抽排水降低水头方案进行研究。研究结果表明：采用深地下连续墙基础,投入设备相对单一,施工工艺、工序简单,施工工效相对较高,施工工期较短,工期可控,应为马普托大桥合理的锚碇基础方案。     

南京仙新路过江通道南锚碇超深地连墙施工质量控制及关键技术

针对南京仙新路过江通道南锚碇深基坑开挖深度大(58 m)、地质条件差(淤泥质粉质黏土层)、水头差大(60 m)的特点,为了保证施工质量、安全,对锚碇深基坑的地连墙施工质量控制及关键技术进行了研究。通过对槽壁加固施工工艺进行比选,在锚碇工程槽壁加固施工的基础上使用了双轮铣深层搅拌技术,并结合现场试验和计算优化了泥浆配制和槽壁预留变形量值。在成槽施工时通过"抓凿铣"相结合的施工方式,保证了成槽质量,同时对墙底注浆的范围和参数进行了优化,采取的相关施工工艺和措施不但保证了地连墙施工的质量和安全,而且提高了施工效率,并合理地控制了工程造价。     

悬索桥地下连续墙—锚碇复合基础协同承载特征分析

传统的重力式锚碇设计方法不考虑围护结构对基础承载力的贡献,随着施工技术与质量的进步,发挥地连墙围护结构承载力贡献的新型复合基础成为新的研究方向。以虎门二桥工程锚碇基础为背景采用有限元软件模拟了锚碇基础的建造过程,分析了缆力施加前后地下连续墙-锚碇的受力与位移变化,验证了地下连续墙-锚碇复合基础协同承载假定。研究表明:地下连续墙的抗剪强度、地下连续墙与周围土体的摩阻力对锚碇基础水平向抗滑移承载力均有贡献;采用地下连续墙作为基坑围护结构的大跨悬索桥锚碇基坑设计可考虑地下连续墙-锚碇基础的协同承载特性。     

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔悬索桥,该桥北锚碇为"带孔圆环+十字隔墙"重力式沉井基础,沉井外径66m,高43m;1号塔基础为44根φ2.0m钻孔灌注桩,2号塔基础为39根φ2.8m钻孔桩;3号塔基础为20根φ2.8m钻孔桩;南锚碇为"圆形嵌岩地下连续墙+内衬"结构形式,地下连续墙为钢筋混凝土结构,外径68m,壁厚1.5m。根据该桥基础特点,北锚碇沉井采用3轮接高、3次下沉施工;1号塔基础采用筑岛、双排防护桩施工方案;2号塔基础采用先钢围堰后平台的施工方案,钢围堰采用气囊法整体下河;3号塔基础采用先平台后围堰、单排钻孔防护桩施工方案;南锚碇采用液压铣槽机配合冲击钻施工地下连续墙的施工方案。     

棋盘洲长江公路大桥南锚碇地下连续墙设计

棋盘洲长江公路大桥主桥为主跨1 038m的单跨钢箱梁悬索桥。该桥南锚碇采用内径61m、壁厚1.5m的圆形地下连续墙基础,地下连续墙嵌入中风化岩层至标高-50.5~-41m,总深度58~67.5m。在地下连续墙内侧设置1.0~2.5m厚的钢筋混凝土内衬,锚碇基础封底底板厚6m、顶板厚7~15m,锚碇后锚块区域与地下连续墙基础顶板连为一体。沿地下连续墙底部设置灌浆帷幕;布置6个孔径为600mm的降水管井进行坑内降水、排水。结合项目建设条件对该地下连续墙基础进行强度、稳定、地基承载力及墙底岩石劈裂验算,结果均满足规范要求。目前该地下连续墙基坑已开挖至设计标高并完成首层封底。     

珠江黄埔大桥南锚碇地下连续墙成槽施工泥浆使用技术

珠江黄埔大桥南锚碇地下连续墙具有墙体深、厚度大等技术特点,介绍地下连续墙成槽施工泥浆站修建、泥浆制作、不同施工机械成槽施工时选配和泥浆使用的方法。     

马普托大桥南锚碇深基坑降水设计与施工

莫桑比克马普托大桥南锚碇基础采用外径50 m、壁厚1.2 m、深度56 m地下连续墙止水帷幕结构,基坑开挖深度36.3 m。在基坑开挖至27 m深时,出现1处基底突涌事故,导致基坑无法正常开挖施工。分析基坑突涌的形成原因及地下连续墙的封水效果,提出采取坑外降水方式将基坑外部承压水水头控制在开挖面以下的处治方案。通过抽水试验获取场地的水文地质参数,进行深基坑降水设计,并介绍减压井施工工艺及分阶段实施基坑降水情况。马普托大桥南锚碇深基坑降水处治取得了较好的施工效果,保证了工程的顺利完成,相关施工方法和设计方案可为类似工程提供参考。     

悬索桥地下连续墙锚碇基础技术新进展

地下连续墙作为悬索桥锚碇基础的重要围护结构,最早出现在1980年代的日本,刚度大、占地少、施工速度快、防渗性能好、经济效益高等优点使其得到广泛应用。我国自虎门大桥引进并采用地下连续墙作为锚碇围护结构以来,多座越江跨海跨悬索桥采用了地下连续墙围护结构,如阳逻长江大桥的圆形地下连续墙、润扬大桥的矩形地下连续墙、南京长江四桥的八字形地下连续墙、深中通道海中八字形地下连续墙等。随着施工装备及工艺的进步,探讨地下连续墙作为基础的永久受力结构的报道越来越多,日本青森大桥将地下连续墙作为索塔基础使用,虎门二桥坭洲水道桥、棋盘洲长江大桥、清云西江特大桥和深中通道等都在探索地下连续墙作为永久结构的一部分参与锚碇基础的受力,正处在施工过程中的土耳其恰纳卡莱大桥采用地下连续墙作为壁板桩参与锚碇基础的永久受力。正在进行前期研究的广州市莲花山过江通道,桥梁方案之一为主跨2 100m的双向12车道悬索桥,锚碇基础的埋置深度与尺寸规模的降低,对工程具有重要意义,采用地下连续墙参与永久结构受力也是重要的研究方向之一。     

超深地下连续墙槽壁位移及泥浆配制技术研究

依托昆明地铁#4线火车北站基坑工程,对超深地下连续墙成槽施工进行数值模拟,探讨了不同成槽顺序与泥浆重度下槽壁位移与地表沉降变化规律。研究结果表明:泥浆重度是成槽稳定的关键因素,而成槽顺序对周围土层位移影响较小;采用聚丙烯酸钠代替传统CMC作增黏剂配制新型环保聚合物泥浆,通过现场泥浆配置试验方法,确定了泥浆配比合理参数;通过超声波检测及后续观察,验证了泥浆重度是保证槽壁稳定性与成槽质量有效控制指标。     

复杂地层超深地连墙接缝止水加固技术与控制

针对承压水复杂地层地下连续墙易发生接缝渗漏问题,采用RJP、MJS及N-Jet工法桩等方式对地下连续墙接缝进行止水加固以控制基坑渗漏。以上海某轨道交通工程为依托,通过75m超深RJP、MJS及N-Jet工法桩试验,分析超深地下连续墙接缝止水加固技术与成桩效果,并提出相应控制措施。现场试桩试验结果表明：(1)引孔质量直接影响成桩效果,可以通过钢套筒护孔、测斜纠偏等措施提高引孔质量；(2)成桩深度在45m以内土层以粘性土为主地层,成桩效果较好,取芯试件的强度和抗渗能满足要求；(3)成桩深度大于45m、以⑦2密实性粉砂为主地层,RJP、MJS、N-Jet工法成桩取芯效果不能满足要求；(4)采用RJP、MJS及N-Jet工法桩对超深地连墙墙缝位置进行止水效果强化时,应关注土层性质随深度变化情况,适时调整施工控制参数。     

珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术创新

通过珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术研究,初步形成嵌岩地下连续墙设计理论,形成嵌岩地下连续墙成套施工工艺,在不设止水帷幕情况下保证基坑开挖地下连续墙不渗漏和锚碇周围土体不沉降,设计了低水化热抗裂混凝土,实现了大体积混凝土不设冷却水管情况下有效控制温度裂缝的发生,与国内外同类技术相比具有创新性.     

深厚软弱土层大面积加固圆形地下连续墙锚碇基础施工重难点研究

张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇采用直径为90 m的圆形地下连续墙锚碇基础，基坑开挖深度为21.3 m,基础底板下28 m深度范围内首次采用超高置换率的旋喷桩进行深层地基加固，以提升地基承载力、提高基底摩擦系数和降低承压水突涌风险。结合锚碇基础的建设特点，对深层地基加固质量控制、基坑渗水和突涌防治、返浆处理再利用以及锚体混凝土防渗控裂等施工重难点进行了分析，并提出了相应的施工控制措施，可为类似项目的实施提供借鉴。     

预应力锚索锚固效应动态模型试验

为了解既有列车振动荷载对锚索预应力损失、地表沉降及桩体水平位移的影响,以京石高铁石家庄六线隧道明挖深大基坑桩、锚围护结构为工程背景,根据相似关系,试验确定了土体-桩锚系统模型试验材料;针对列车振动荷载特点,开展了基坑开挖完成后连续振动162 d（相似关系）的模型试验,分析了振动频率分别为8.282,13.801,20.704 Hz时锚索预应力的损失规律、地表沉降、桩体水平位移以及锚索预应力随锚固深度变化的特点。试验结果表明：随着振动频率（列车行车速度）的增加,锚索预应力损失率、最终地表沉降值和桩体水平位移均大幅增加; 8.282 Hz频率（行车速度120 km·h^-1） 下振动28 d,锚索预应力平均损失率为2%;13.801 Hz频率 （行车速度200 km·h^-1） 下振动53 d,锚索预应力平均损失率为8%;20.704 Hz频率（行车速度300 km·h^-1）下振动53 d,锚索预应力平均损失率高达23%;锚固段锚索应力沿锚索锚固深度呈喇叭状开口递减趋势,接近锚固段底部时,其应力几乎为0。通过动态模型试验,掌握了列车振动荷载作用下锚索预应力随时间的损失规律,对临近铁路深大基坑锚索设计与施工具有理论指导意义。     

地铁车站深基坑施工变形规律及安全风险评估

以苏州市轨道交通S1线帆路站深基坑降水施工项目为工程背景,采用MIDAS GTS/NX建立有限元模型,分析基坑降水开挖过程中地下连续墙变形、基坑周围地表沉降、支撑轴力的变化规律,并对基坑降水施工的安全风险进行评估。结果表明:地下连续墙的变形随深度增加逐渐增大,呈现为中间大、两头小的"勺"曲线型;基坑周围地表沉降分布形态上符合沉降槽曲线,各沉降值均在设计控制范围内;基于贝叶斯网络的故障树模型风险评估法构建简单方便,对于复杂系统,贝叶斯网络模型具有较强的适用性。