盾构施工穿越钱塘江大堤沉降控制分析

结合西气东输二线管道上海支干线穿越海宁段钱塘江大堤工程,实测了盾构机掘进过程中,试验段隧道轴线周边土体受到的侧压力、总压力和孔隙水压力的变化特征,施工结束后孔隙水压力的消散过程;地基土体深层水平位移沿深度方向的分布特征;以及钱塘江大堤5个横向断面的沉降分布情况。该文通过对实测数据进行归纳统计,分析该盾构施工对地基土体扰动程度、范围,以及在钱塘江北岸的软土中进行盾构掘进施工,工后沉降占总沉降量的比例。结合工程实践,提出了盾构施工穿越钱塘江大堤(嘉兴段)的沉降控制措施。     

横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用研究

以工程实例为背景,介绍了横剖管在高速公路软土地基处理中代替沉降板进行沉降观测的应用情况。应用表明,采用横剖管进行软土地基的沉降观测具有不容易被破坏、测量精度高,且能够反映整个观测断面的软土分布及地基的沉降情况,以便采用观测的数据指导路基施工。实践表明,该方法完全可以代替沉降板进行软土地基的沉降观测。     

水泥搅拌桩连续墙应用于高速公路软土地基处治的数值分析

采用排水固结法处治淤泥土或泥炭土时不但需要较长的时间,而且需要严格控制施工过程,避免路堤发生失稳破坏。为了减少软土路堤的施工时间和增大路堤的稳定性,提出一种新的高速公路软土地基处治方法,即在软土路堤施工前在路堤坡角两侧设置水泥搅拌桩连续墙,通过减少软土的侧向挤出,实现降低路堤的工后沉降和提高路堤稳定性的目的。为了评价该地基处理方法对高速公路软土地基的处治效果,利用有限元软件PLAXIS对设置水泥搅拌桩连续墙后软土路堤的沉降、水平变形和安全性进行深入的理论研究,并与未设置水泥搅拌桩连续墙的软土路堤的理论分析结果进行比较。比较结果表明,在软土路堤坡角两侧设置水泥搅拌桩连续墙不但可以减少软土路堤的沉降,而且提高了路堤稳定性,减少了软土路堤的施工时间。     

采用塑料浮管处理软土地基的力学作用分析

软土地基沉降变形控制一直是工程界的难题,如大量存在的桥头跳车现象,就是由于软土路基过量沉降所引起的。基于工程需求和软土地基的特性分析,提出一项采用塑料浮管技术处置软土地基的新方法。通过对塑料浮管进行强度理论分析,验证了其在径向压力和竖向压力作用下均具有足够的强度保证。结合工程案例进行的有限元分析表明,当平面上的置换率β为20%,浮管长度H分别为1 m、2 m、3 m、4 m时,土体竖向沉降量的减小幅度可分别达到15.7%、30%、40.9%、48.3%。     

软土地层中盾构施工参数对地表沉降的影响研究

为了解决软土地层中盾构隧道施工参数对地表沉降的影响问题,通过对杭州某地铁区间盾构施工进行监测,分析软土地层地表沉降的一般规律,结合该区间盾构隧道施工,采用ABAQUS有限元软件分析了注浆压力、浆液弹性模量、土舱压力等因素对地表沉降的影响。研究表明:土舱压力对地表沉降影响最大,注浆压力次之,浆液弹性模量的影响最小。地表沉降由土体塌陷沉降和土体固结沉降2部分组成,在盾构试掘进阶段对施工参数进行调整和优化,能较好地控制地表沉降。     

公路软基沉降规律的现场试验研究

为了研究公路软基沉降特性,文章结合四川达渝高速公路建设工程,现场观测了填方路堤土压力、路基沉降以及空隙水压力变化情况。结果表明:路堤填方施工过程是随机增加的,引起的沉降变形规律的不确定性。路基、路堤沉降的发展过程与荷载和时间都有关系,表明土体既有压缩变形,也有固结变形和流变变形。原状地基,尤其是软基的沉降量远大于填方土体的沉降量。填方路堤土体本身的最终沉降量沿横断面是中间大、两边小。填方路堤土体的自身沉降值是下部大于上部。对于基础面积较大,软土层深度相对基础宽度不大,以一维固结理论是可靠的。     

真空预压施工对既有路基影响监测和数值模拟

在既有软土地基上路基旁的软土地基进行地基处理时,需要考虑地基处理过程对既有路基的影响。真空预压技术作为一种经济可靠、快速简便的软土地基排水固结处理技术被广泛采用。但到目前为止,真空预压施工过程对既有路基影响的监测和数值模拟中国研究很少。该文以实际工程为例,通过现场监测,较全面地分析了软土地基在真空预压加固过程中,加固区内外土体的侧向位移、地基沉降、地下水位线变化以及既有路基侧向位移和沉降变化。利用有限元方法,在考虑加固区内外地下水位线变化和不变化两种情况下,将抽真空的过程进行模拟,对模拟数据和监测数据进行分析得到,地下水位线下降是导致加固区外和路基沉降的主要原因。最后,利用有限元软件Abaqus,给出了在加固区外再设置3~4 m深的应力释放沟能减少既有路基侧向位移30%以上的方法。     

低强度混凝土桩处理桥头软基的试验研究

在软土地基修建高等级公路中,“桥头跳车问题”是一个技术难题。低强度混凝土桩是一种新型的处理桥头深厚软基的工法。某大桥桥头段深厚软基采用该工法处理,对桩顶及桩间土沉降、土工格栅上沉降、深层土体水平位移、孔隙水压力变化、土压力变化等进行了现场监测,进行了静载荷试验,对测试结果进行了分析。结果表明,该工法方法能大幅度减小沉降,减小对桥台基础的水平推力,具有显著的经济效益。     

佛开高速公路软土路基沉降观测分析

佛开高速公路软土路基主要分布在南海市九江以北的30km路段，软基设计采用塑料排水板，位于软基路段的大、中、小桥台背30m范围内，涵洞、通道基底及基础外延3～5m范围，采用复合地基喷粉桩加固处理。软基观测内容主要包括沉降板、全断面沉降、分层沉降等，通过软土路基沉降观测结果分析，提出了软土路基超预压材料卸载的具体指标，及时进行软基路段的路面施工。     

武广高速铁路咸宁段软基沉降分析

根据武广高速铁路软土地基沉降的实际测量数据,研究软土地基沉降的竖向、侧向位移及超静孔隙水压力随时间变化的一般规律,采用非线性分析软件ADINA建立路基土体固结沉降的有限元模型,并将有限元计算结果与实测数据相比较,吻合程度较高,并说明了存在少许差异的原因。     

软土大断面类矩形组合顶管暗挖车站长期沉降预测分析

为确保软土地层中施工的大断面小间距顶管隧道及车站运营期的安全稳定,针对其工后的长期沉降进行预测分析。采用二维数值分析方法,选用软土蠕变本构模型,建立组合顶管结构长期沉降的预测分析模型,分析地表、组合顶管结构、地层内部土体的长期沉降随时间的发展规律。结果表明: 1)地表和组合顶管结构的长期沉降发展趋势均为前期增长较快,随着时间的发展增长速率减慢,但达到稳定所需的时间较长; 2)地表长期沉降分布为中间大两边小,20 年时间内最大沉降值为28. 4 cm; 3)东线站台层顶管和西线站台层顶管的长期沉降比较统一,沉降值为8. 9 cm,西线站厅层顶管相比之下沉降显著,沉降值达到22. 4 cm。     

软土地基上旧路拓宽高路堤全过程沉降预测

基于软土地基上高路堤沉降的变形特征,结合沪蓉西高速公路贺家坪连接线K2＋710～K2＋890段软土地基上拓宽高路堤的施工实践,采用Gompertz曲线拟合高路堤全过程的沉降一时间变化曲线,对该高路堤全过程沉降进行监测和分析,表明Gompertz曲线对软土地基高路堤的工后沉降进行预测的合理性。     

盾构隧道下穿邻近污水管施工方案研究

以成都地铁18号线一期工程ZDK15+242.34施工断面为研究对象，采用外加厚度为0.02 m的钢套筒加固超近距离（与盾构隧道净距0.324 m） DN800污水管，运用MIDAS/GTS软件对盾构掘进过程进行数值模拟，分析了钢套筒对DN800污水管的加固效果。结果表明:钢套筒可以保证该污水管的安全。在施工过程中，盾构机与钢套筒的距离小于5 m时，钢套筒应力变化最为明显，且在左隧道施工完成时，钢套筒的应力值最大。盾构机在污水管前12 m到后8 m范围内施工时，距离隧道越近，污水管的沉降变化越大。污水管横穿废弃污水管及其内部填充的混凝土，会使污水管的沉降增大，与不穿越废弃污水管相比，污水管最大沉降差值增大1.5倍。     

大直径泥水盾构施工对软土地层的沉降影响研究

依托江苏江阴澄江西路过江隧道工程,对大直径泥水盾构施工对软土地层的扰动影响进行研究。主要研究方法及结论如下： 1）对盾构掘进中地表纵向沉降规律进行探讨,在前人研究的基础上对引起土体扰动的4个阶段进行验证,得出软土地层施工中不同阶段对土体扰动程度的比例。2）使用ABAQUS有限元软件,建立三维有限元模型,在数值计算中考虑土体非线性变形。通过数值模拟可知,横、纵、竖向位移趋势符合工程实况,最大沉降量与实测数据比较接近;增大上部土层的E,c,φ值可以有效地减小软土地层的沉降量,降低盾构施工对土体的扰动影响。从而论证了通过对土体表层注浆加固可以达到减小沉降,降低土体扰动的目的。     

软土地区铁路桥梁桩基试验及数值分析

通过连盐铁路中山河特大桥桩基础单桩静载试验,对桩身应变、压缩量及桩顶沉降进行测试,利用试验结果对有限元模型进行修正,研究软土地区铁路桥梁桩基的荷载传递特性及沉降控制效果。结果表明:理论和试验曲线吻合较好,桩周土体的土性变化对桩身轴力传递和沉降的影响很大,在软土地区采用超长钻孔灌注桩能较好地控制桥粱基础沉降。     

软土地层矩形顶管隧道工后地表沉降计算方法研究

矩形顶管隧道施工会使周围土体产生扰动,进而引起超孔隙水压力,导致施工结束后继续产生固结沉降,对周围环境造成危害。采用Peck公式计算矩形顶管在施工阶段引起的地表沉降量; 运用应力释放理论和应力传递理论,推导出矩形顶管隧道周围土体中任意一点的超孔隙水压力计算公式,采用分层总和法计算土体初始超孔隙水压力消散引起的工后地表固结沉降量;二者叠加得到工后地表总沉降量。提出固结开始t时刻的地表总沉降量计算方法,研究了地表沉降和地表沉降速率随时间的变化规律。算例分析结果表明： 本文方法计算得出的沉降速率在施工结束后3个月内最大,之后迅速减小; 横向地表固结沉降曲线和总的地表沉降曲线均符合正态分布规律。     

滨海地区公路软土地基处理试验研究

滨海地区桥梁桩基础两侧,箱形基础下部和两侧沉降主控制段以及次控制段软土路基,其工后沉降要求较高。为满足软土路基工后沉降的要求,采用了水泥土搅拌桩和袋装砂井进行处理及试验。现场试验结果表明,该法施工简便,工后沉降满足标准要求。     

具有近距离保护建筑物的深基坑设计施工中FCEC工法的应用分析

浦江饭店为上海市优秀历史保护建筑物,BW-1地块地下空间基坑距离浦江饭店基础最小仅1.7 m。为了在地块施工时对浦江饭店进行有效保护,该基坑围护结构设计采用Φ800 mm咬合桩,并采用机架式套管法成桩工法(FCEC)。对比几种常用灌注桩施工工法优缺点,介绍一种新的套管施工工艺。通过FCEC工法单桩试验及排桩施工过程沉降分析,从而证明了FCEC工法具有对周边土体扰动小、易控制、无污染等优点,可在软土地区得到广泛应用。     

软土地层浅覆土下钢管幕顶进沉降分析

为研究软土地层超浅覆土下钢管幕顶进施工引起的地层沉降规律与机制,以上海中环线田林路节点改善工程为依托,采用现场试验方法,对整个管幕顶进周期内地表初期沉降、累积沉降与工后沉降的变化发展进行分析,研究不同工况条件下地表沉降发展规律。结果表明： 试验结束后地表最大沉降为9.8 mm,管幕群施工对地表沉降具有累积作用; 单根钢管顶进时后半段隆起,隆起值在精度允许范围内; 管幕上方1倍管幕埋深范围内地层沉降变化明显,顺接管施工的工后沉降较大,采取洞口止水措施能有效减缓地层损失。     

沪通长江大桥主航道桥沉井-地基作用应力变形分布特征研究

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,29号主墩采用倒圆角的矩形沉井基础。为研究沉井施工及桥梁施工后沉井结构与地基间的受力特性,采用ABAQUS有限元软件建立沉井-地基相互作用的三维实体模型,分析5种荷载组合下沉井基底和侧壁土体的应力和变形。结果表明,沉井施工和桥梁施工后,沉井基底和侧壁土体应力沿纵、横向分布差异较大;基底的竖向应力相对较为均匀,沉井隔墙对应处基底土体的附加应力略大;沉井深度范围内侧壁土体的附加应力受相应隔墙位置的影响显著;地基土体和沉井结构产生了一定的沉降变形,沉井的沉降差异主要由架梁引起,且对桥梁上部结构影响较大。