吹填土地基长期沉降与预测技术

以天津港某吹填土地基加固工程为依托,以现场监测和数值模拟为主要手段,对吹填土地基加固期(施工期)和使用期(长期)沉降进行现场监测,确定吹填土地基施工期和长期沉降的发生发展特性;运用有限元软件对施工期监测结果进行拟合,确定吹填土长期沉降的数值预测模型;并通过该模型分析吹填土地基长期沉降的发生机理。研究结果表明:文中提出的数值模拟方法可有效模拟吹填土地基的施工期和长期沉降,但由于未考虑土体的次固结沉降,长期沉降模拟结果偏小,二者相差16.7%;排水板打设区的土体孔隙水压力消散较快,固结效率高;排水板下卧层软土的持续固结变形是造成吹填土地基长期沉降较大、时间较长的主要原因。     

盾构近距离穿越群桩旋喷加固效果分析

研究目的:在关键部位采用旋喷加固法减小盾构近接穿越过程中对已建构筑物的影响,是工程界较为普遍的施工保护措施。具体施工过程中加固效果如何,加固对已有构筑物应力及变形影响机理如何以及穿越过程中构筑物变形发生、发展规律是怎样的,均值得深入细致研究。研究结论:通过采用有限元法对盾构开挖近距离穿越群桩过程的模拟,并与实测数据进行对比,得到:在盾构穿越桩基过程中,桩体的变形主要体现在上浮及侧向弯曲上;在未采用旋喷加固体的开挖过程中,计算与实测得到的桩体的最大上浮量均约为2 mm,而侧向变形最大约5.7 mm;对比分析采用旋喷加固对桩基变形影响效果,得到旋喷加固可有效减小盾构穿越过程中桩基的侧向变形,其中加固后1号桩体减小侧向变形达28.5%,2号桩体减小侧向变形达42.2%。     

考虑潮汐荷载作用的沉管隧道竖向位移计算

近年来,在越江跨海领域,沉管隧道得到广泛应用,传统理论分析往往关注其纵向受弯特征,忽略了沉管隧道的抗剪特征.为研究潮汐荷载影响下的管节位移,通过三角函数模拟潮汐荷载形式,计算土层非线性固结沉降,并由此反算随时间变化的等效压缩基床参数.建立管节-地基计算模型,将沉管隧道等效为置于Winkler地基上的Timoshenko...     

基于三维激光扫描的动态沙方量测量及点云修正

针对水路运输中传统沙方量测量方法精度差、耗时多的问题,提出基于三维激光扫描技术的动态沙方量测量方法。采用静态标定实验得到三维激光扫描系统在沙方测量试验中相对误差为2.46%,满足现场测量要求,然而在动态测量实验中由于扰动误差的存在,使得测量误差超过允许范围,因此需对点云进行修正,降低扰动误差的影响。选取曲面拟合法对静态测量所得点云进行分析,实验数据与拟合数据吻合度为99.8%,从而验证了曲面拟合在修正点云中的适用性。动态扫面点云修正结果显示,动态测量相对误差由修正前的5.37%减小至2.97%,处于现场允许误差3%以内,从而进一步验证了三维激光扫描技术用于沙方量的动态测量的可行性。该方法充分发挥了三维激光扫描技术高精度、高效率和高速等特点,不仅在行船过程中可快速获取沙方量,同时可获取扫描对象三维空间内的详细信息进行数字化建档。     

深中通道深层水泥搅拌法水泥土强度特性室内试验研究

依托深中通道深层水泥搅拌法(DCM)地基处理项目,对工程区域海相软土层开展室内配合比试验研究,分析土层性质、水泥掺量、龄期、水泥土含水率、水泥土密度等因素对水泥土强度特性的影响。试验结果表明,工程区域海相软土层水泥固化处理效果显著,56 d龄期水泥土强度达到2.0 MPa以上,DCM处理时水泥掺量宜高于260 kg/m~3;水泥土的含水率、密度在水化反应过程中基本保持不变,主要取决于原状土物理性质,并导致水泥土强度差异。根据试验结果,建立各层土的水泥土强度预测公式,并通过工程现场南侧水泥土强度实测值与预测值的对比,验证强度预测公式的有效性。     

膨润土泥浆改变砂性土振动密实特性的室内试验研究

钢圆筒结构具有施工工期短、经济、耐久性好、施工便捷等特点，目前已在粤港澳大湾区某工程和国内某跨江通道工程中应用。当地基中存在较硬的夹砂层时，钢圆筒在打设过程中会使砂层发生振密效应，造成砂层板结，给钢圆筒振沉带来了很大的困难，强行打设会导致钢圆筒结构产生破坏。因此有必要对夹砂层和砂层地基进行改性，改变砂层土体振动密实特性，使钢圆筒顺利振沉。通过室内膨润土改性砂样的试验研究发现：1）膨润土可以很好地降低砂土的抗剪强度，改性后的黏聚力c有一定的提升，但是内摩擦角φ降低较为明显。2）水土比对砂土抗剪强度的影响较小，膨润土掺量对泥浆改性砂土的抗剪强度有很大的影响。3）膨润土改性砂土选用的泥浆配合比，建议膨润土掺量为5%、水土比选择在8～20。     

跨海高差传递方法在深中通道离岸人工岛地基沉降监测中的应用

离岸人工岛施工监测控制网的建立可以借助于海上测量平台。针对海中刚性结构的测量平台易受温度、湿度、气压、风力、潮汐等外界因素影响,从而影响监测控制网精度的问题,对其进行专项研究。基于深中通道西人工岛工程监测项目,通过合理控制技术指标,设计一种跨海高差传递方法,经过精度分析验证了该方法的可行性,可建立满足二等技术要求的施工监测控制网,并给出提高精度的相应措施,为离岸人工岛施工监测提供借鉴。     

海上围堤堆载预压地基沉降特性

采用有限差分程序FLAC3D对堆载预压技术处理天津某海上围堤地基工程进行施工加载模拟,建立堆载预压地基加载模型,将计算模拟结果与施工现场实测数据进行对比分析,得出海上堆载预压地基固结变形及应力变化特性,对现场施工及检测工作提供指导。     

软土地基基坑开挖对邻近管线影响分析

横琴岛排洪渠基坑两侧较近距离范围内分布着先期建成的地下管廊结构。设计拟采用LXK工法支护基坑,由于地层条件较差,需要论证基坑开挖对地下管线的影响。利用三维有限元软件FLAC3D详细分析了基坑开挖过程中基坑围护结构和邻近地下管廊的内力和变形,结果表明基坑开挖影响范围较大,位移超过2 cm区域达到基坑外侧25 m左右,锚杆打设在基坑壁附近,加固约束土体,土体整体抗滑效果明显,而由于其结构特性限制,其在限制相邻结构的整体侧向位移方面效果并不理想,且加长锚杆至邻近结构,对限制基坑开挖引起的相邻结构侧向位移效果有限,分析结果可为相关施工及设计提供指导。     

盾构掘进对既有桩基影响的数值模拟

为研究盾构施工对桥梁桩基的影响，基于ANSYS软件，建立了盾构近距离穿越既有桥梁桩基的三维有限元模型。数值模拟结果表明，盾构施工会引起地层产生较为明显的位移，根据与隧道相对深度的不同，竖向位移可分为沉降与回弹；隧道周围土体有向隧道变形的趋势，使得桩体产生垂直于隧道的水平位移；开挖面支护压力对桩体平行于隧道方向的位移产生主导影响，施工中取稍大于静止土压力的支护压力是比较适合的。