超深锚碇基础SMC工法槽壁力学性能研究北大核心

为研究采用双轮铣深搅水泥土地下连续墙(SMC)工法进行槽壁加固时,超深锚碇基础槽壁力学性能,以南京仙新路过江通道南锚碇直径63.5 m、深63 m的圆形地下连续墙(其中软土层厚达59 m,采用SMC工法进行槽壁加固)为背景,采用ANSYS软件建立槽壁及其周围土体三维有限元模型,分析地表空载、铣槽机施工荷载及起重机钢筋笼下放时施工荷载下槽壁水平正应力、水平剪应力、侧向位移及周围地表沉降。结果表明:不同工况下槽壁水平正应力沿深度分布整体上趋于一致,均随深度的增加而增大,维持槽壁稳定的泥浆合理比重为11.5 kN/m~3;槽壁在平面上存在较为明显的土拱效应,有利于槽段稳定;深度0~35 m范围槽壁侧向位移随深度的增加而增加,深度>35 m时槽壁侧向位移随深度的增加而减小,槽壁加固时两侧需各预留5 cm的变形量,以保证地下连续墙的成墙厚度;地表沉降最大值(6.38 mm)位于槽壁的角隅处,其余位置地表沉降值均较小(平均沉降值小于3.22 mm),地下连续墙槽壁加固效果显著。     

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。     

南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工技术

南昌红谷隧道干坞基坑深16 m,临赣江最近距离仅15 m,水位变化幅度达3~13 m,砂层渗透系数达120 m/d,防渗体系施工处于工期关键线路,防渗体系施工质量是实现基坑开挖、沉管预制、浮运、沉放等工期目标的重要保证。文章通过对塑性混凝土配合比、槽壁加固、成槽工艺、泥浆性能指标、清孔换浆、混凝土浇筑及墙体检测等的思考,提出了临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工中三轴搅拌桩槽壁加固、配合比试配验证、"两钻两抓"成槽工艺、超声波仪成槽检验、高密度电法墙体检测以及膨润土泥浆性能指标、加强混凝土过程控制等主要施工方法和技术措施。通过在南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑中的应用,证明塑性混凝土防渗墙止水防水效果非常好,为基底处理及沉管预制施工创造了良好的条件。     

采用超高性能混凝土加固槽型梁预制桥面板技术探讨

上世纪修建了大量槽型梁结构公路桥梁,这类桥梁的甲式桥面板病害较为突出,严重影响了交通安全,急需加固处理。常规加固方法加固效果差、交通组织难以实施。通过研究超高性能混凝土加固技术,为槽型梁甲式桥面板提供了有效、可靠的加固新·方法。     

T形地下连续墙阳角处槽壁稳定性分析

基于库仑理论对T形连续墙阳角处槽壁整体稳定性进行了滑动体三维极限平衡分析,导出了T形槽阳角处槽壁稳定安全系数和最小泥浆重度的计算式,并结合算例验证了计算式的正确性。根据算例对影响T形槽阳角处槽壁稳定的主要因素进行分析,并提出了控制槽壁稳定的具体措施。     

海域围堰内复杂地质条件下连续墙施工技术研究

苏埃通道工程南岸海域围堰内地层结构复杂,上部为回填土、淤泥质土,中部为砂层,下部为强风化、中风化岩层,岩石强度高,且槽段内有大量潜在孤石。为解决该复杂地层条件下连续墙施工的技术难题,例如上部软土层易塌方,下部孤石强度高、不稳定,斜面基岩难以引孔、取芯,风化岩层中成槽机不能有效施工等,通过优化、改进施工技术,形成“槽壁预先加固、成槽机抓取软土、密集钻孔+冲锤冲击破碎孤石、旋挖钻机和成槽机钻抓配合挖除风化岩层、牙轮钻钻取斜面基岩”的施工工艺 ,并通过严格控制施工管理作业程序,实现平行作业,大幅提高连续墙施工效率。研究结果可为同类工程的施工提供参考。     

分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱设计方法与效验

为了提高RC墩柱的抗震性能,对分段钢纤维混凝土(Steel Fiber Concrete,SFC)预制壳壁抗震加固RC墩柱的设计方法及加固效能展开研究。首先研制开发了一种新型RC墩柱抗震加固措施——RC墩柱塑性铰区域外包分段SFC预制壳壁(预制壳壁内设置无黏结钢筋),通过理论推导与分析建立了该新型RC墩柱抗震加固措施的加固设计方法;然后选取实际钢筋混凝土桥梁中的RC墩柱为原型,通过加固前后RC墩柱模型的伪静力试验进行对比研究,依据试验获得的力-位移滞回曲线、骨架曲线对比分析承载力、延性以及耗能能力,校验这种新型RC墩柱抗震加固措施的有效性;并且依据分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱伪静力试验数据确定的其力-位移骨架曲线,分析探讨该新型RC墩柱抗震加固措施设计方法的合理性。研究结果表明:分段SFC预制壳壁抗震加固措施能在不改变RC墩柱塑性铰位置的前提下,实现承载力、延性和耗能能力的明显提高;根据试验数据验证了所推导的加固墩柱的屈服弯矩及最大弯矩计算公式的有效性,从而在一定程度上例证了分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的承载力设计方法。研究结果可应用于分段SFC预制壳壁抗震加固RC墩柱的实际工程中,从而为提高RC桥梁的抗震性能提供可靠的技术支持。     

上海某大型酒店工程地下连续墙施工质量控制探讨

以某大型酒店工程为例,从地下连续墙施工前准备、施工过程和后续问题处理三个阶段对三轴搅拌桩槽壁加固、地下连续墙导墙施工、成槽施工、钢筋笼制作、混凝土浇灌、接缝处理和渗漏水封堵等方面的质量控制进行探讨。通过对地下连续墙各重要工序的严格控制,地下连续墙围护工程施工质量得到保证,为后续基坑开挖和地下工程施工创造了有利条件,同时也避免了由于地下连续墙施工质量不到位导致周边市政管线损坏、道路下沉及地下连续墙渗水,取得了一定的经济效益。     

复杂环境下深基坑的变形控制

复杂环境下的基坑以控制基坑变形为设计和施工的关键。以杭州市彩虹大道市心路地道基坑工程为例,紧临已建地铁和高层住宅,而且有相邻基坑的土钉侵入其基坑范围内形成地下障碍物,建设环境较为复杂。针对土钉障碍物,先通过槽壁加固将土钉有效地固定住,成槽施工时利用抓斗的抓力直接切断土钉。实践表明上述清障方案效果很好。为控制基坑变形、减小基坑开挖对地铁和高层住宅的影响,采用了划分小基坑、坑内土体加固、对称开挖、设置隔离桩、设置应急降水井等多项保护措施。数值模拟分析与施工监测均表明,上述措施有效地控制了基坑变形,保护了周边环境的安全。其经验总结对类似深基坑工程具有参考价值。     

上海外滩通道长大深基坑工程对紧邻风貌建筑群的保护技术

上海外滩通道工程明挖区段紧邻风貌建筑群,其长大深基坑工程的变形控制及对周边环境的影响直接关系到风貌建筑群的使用和安全。外滩通道深基坑工程采用地下连续墙围护体系,用封堵墙和加固墙将长大基坑化长为短,提高地下连续墙插入比,槽壁两侧土体采用三轴搅拌桩预加固,坑内加固结合降水措施等,有效控制基坑变形,减少地面沉降和周边建筑变形。通过对保护建筑的专业检测、评估,确定基坑施工的保护标准;坚持信息化施工,对施工全过程的监测及数据分析,为制定和实施深基坑周边风貌建筑群保护措施提供科学依据。     

南宁轨道交通1号线火车站站连续墙界限内旧锚索清除技术研究

以南宁轨道交通1号线火车站站有旧锚索的地下连续墙为例,通过经济、安全等方面对比分析,采用方案比选方法确定了连续墙界限内锚索处理推荐方案。对锚索破断强度、锚索与地层之间锚固力、槽壁机抓斗提升力进行理论计算分析和处理旧锚索时连续墙槽壁稳定性的分析,论证了推荐方案的可行性; 并通过实际施作和基坑开挖后的验证,对槽壁机抓切连续墙界限内锚索进行了验证。     

水底隧道穿越风化槽技术及施工效应研究

通过对厦门东通道水底公路隧道风化槽的工程特性分析,结合国内外钻爆法的成功实例,并借助数值分析方法,优化隧道穿越风化槽的施工工艺,确定了超前注浆加固的时机和注浆加固的范围。     

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。     

超深地下连续墙槽壁稳定性分析与施工措施

根据土层的物理力学性质、承压水头及护壁泥浆等进行超深地下连续墙槽壁稳定性分析。通过槽壁稳定性解析理论与数值计算对比分析出安全系数,相应提出超深地下连续墙的施工泥浆护壁措施,防止槽壁坍塌。得出以下结论：1)当超深地层中存在多层承压水头时,应特别注意泥浆容重和液面高度的调整,确保槽壁稳定性;2)推荐施工中配置泥浆容重达到12.5kN/m3,采用导墙将泥浆液面提升1m,安全系数将达到1.4;3)施工过程证明,泥浆容重控制在11～13kN/m3时,能有效地保证槽壁的稳定性。     

双向受弯桥墩加固特点

结合工程实例介绍了一种新颖的双向受弯桥墩加固设计施工特点。工程中主要采用了体外预应力加固方法进行加固改造，并结合其他多种加固技术完成了工程的设计和施工；特别是采用剪力槽、植筋和混凝土垫块等技术配合体外预应力加固，取得了良好的加固效果。     

某海底隧道风化槽突水机制细观模拟及工程应用

根据某海底隧道F1风化槽结构地质特点及其与隧道的位置关系,概化隧道突水地质模式,通过颗粒流数值仿真对隔水岩层突水通道的形成过程、突水的影响因素进行了分析。结果表明,保证临界隔水岩体的完整性和稳定性是防止突水的关键;海底隧道穿越风化槽突水通道的初步预测与定位,是海底隧道穿越风化槽注浆加固设计的基础。基于以上分析,采用复合注浆方法对F1风化槽进行了堵水和加固,取得了较好的工程效果。     

超高性能混凝土薄层加固法在槽形梁桥中的应用

预应力混凝土槽形梁桥的主梁连接板在运营过程中易产生开裂病害,为修复桥面板的裂缝,改善桥梁受力,提出超高性能混凝土(UHPC)薄层加固法(在桥面板底部浇筑1层UHPC,与原结构整体受力),以沪嘉高速公路蕰藻浜大桥加固项目为背景,论述该方法在该桥加固中的应用。为检验加固效果,采用ANSYS建立甲式桥面板(槽形主梁连接板)的局部有限元模型进行应力分析,并通过荷载试验分析甲式桥面板加固前、后的受力及变形。通过理论和试验分析可知:加固后,在车辆荷载作用下,甲式桥面板的横向应力降至0.5 MPa以下,UHPC层拉应力为2.5MPa;甲式桥面板的横向应变降低了约65%,竖向挠度降低了约60%;UHPC层的应力实测值与有限元理论值基本一致。说明UHPC薄层加固法可有效改善桥面板受力,提高桥面板的刚度,减小桥面板的挠度。     

拉压杆式单壁钢吊箱在深水急流桥墩加固工程中的应用

以某长江公路大桥桥墩加固维修工程为工程背景,针对深水急流桥墩加固承台施工特点对拉压杆式单壁钢吊箱进行了详细的设计和分析计算,对钢吊箱施工要点进行阐述,为其他类似工程提供参考。     

表层嵌贴CFRP板条-混凝土界面黏结性能的试验研究

通过34个表层嵌贴CFRP板条的混凝土棱柱试件的单剪试验,考察了混凝土强度、黏结长度、开槽宽度、槽壁厚度等因素作用下表层嵌贴CFRP板条的混凝土试件的破坏形式、黏结承载力和CFRP应变分布等性能,分析了上述因素对CFRP板条-混凝土界面黏结性能的影响.试验结果表明:嵌贴CFRP板条-混凝土间的黏结承载力随混凝土强度增大而提高;在界面极限荷载随黏结长度增加而增大,破坏形式由界面黏结破坏转变为CFRP拉断,未观察到有效黏结长度存在;剥离后黏结界面存在残余摩擦力,并与黏结长度近似线性相关;开槽宽度增大时试件黏结承载力有所提高,但未观察其到对界面黏结行为产生显著影响;槽壁厚度过小时试件黏结承载力下降,并发生界面黏结破坏或槽壁混凝土破坏,槽壁厚度超过40 mm后CFRP-混凝土界面黏结性能趋于稳定.     

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。