拓宽桥梁基础的不均匀沉降对上部结构的影响

公路桥梁拓宽,上部结构一般采用刚接或铰接拓宽,下部采用新建拓宽,由于下部基础的不均匀沉降会对桥梁上部结构产生附加内力。为了分析拓宽连接后基础不均匀沉降对上部结构受力的影响,利用下部桩基沉降计算方法,对拓宽后新建桥梁的基础沉降进行计算,通过计算新桥下部基础的沉降值反算上部连接部的受力,此方法对控制下部基础的最大沉降值比较合理,依托工程进行计算分析,计算出基础的允许沉降值,保证拓宽后桥梁的整体工作性能。     

考虑盾构隧道壁后间隙与注浆分布模式的地表沉降随机预测方法

盾构隧道施工中的壁后间隙、注浆分布模式、开挖面土体变形是影响地表沉降的三个主要因素,而这些因素又与地层条件和施工工艺密切相关,但现有研究中对这些因素量化分析的成果较少。文章基于随机介质理论,将上述三个影响因素分别用等效间隙量Δ1、等效间隙分布角α和负土体损失量Δ2来表示,推导出了盾构隧道施工中三维地表沉降预测公式,并将计算参数Δ1和α对地表沉降的影响进行量化分析;同时,根据实际工程中的沉降监测数据对参数取值进行反演分析,得出了盾构隧道施工中预测地表沉降的三维解。将文章提出方法的计算值与实测沉降值、修正Peck公式的计算值分别进行对比发现,该方法能更真实地预测实际地表沉降的大小和分布特征,证明了提出方法的合理性和反分析参数的可靠性。     

小净距平行隧道下穿施工对多层建筑的影响研究

设计中的某市区小净距隧道下穿小区多层楼房,采用数值方法研究了小净距平行隧道下穿施工过程.研究结果表明:隧道施工到楼房最近点前,楼房基础发生的超前沉降占总沉降的13％～24％,研究断面封闭前基础沉降占总沉降的56％～63％,而研究断面初期支护全断面封闭后发生的沉降仅占总沉降的12％～24％;当隧道左右线均穿过楼房最近点并施工完毕后,楼房基础区域地表最大沉降值为16.5 mm,基础局部沉降为0.0004 L,基础倾斜值为0.00042;右线隧道施工导致隧道拱顶上方围岩塑性区扩展至右线隧道地表.上述规律表明,隧道施工可能导致地表出现开裂,应对地表沉降进行观察和监测,同时优化施工工序,缩短右线隧道初期支护全断面封闭时间,从而有效控制地表的总沉降量,减小对既有房屋的影响.     

公路高填方路基沉降分析与预测

针对高填方路基沉降问题,文章对强夯处治后的路基采用现场沉降监测和有限元模拟计算两种方式进行研究,对比分析试验段两个监测断面路基坡脚和路基中心处的沉降实测值和计算值,得出有限元计算结果较为准确,可用于指导现场施工。同时,采用有限元法结合生长曲线法对路基沉降进行预测,得出路基完工后沉降逐步达到了稳定状态。     

多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。     

近距离双线平行盾构施工引起的土体沉降计算

文章提出近距离双线水平平行盾构施工引起的总的土体沉降曲线符合正态分布规律,并对现有双线平行盾构施工引起的地面沉降计算方法进行了综述。针对现有各种方法存在的不足,建立了修正的二维Peck公式,可以计算双线平行盾构施工引起的深层土体沉降,同时能够考虑沉降曲线的不对称性。对计算参数取值进行研究,实测数据统计结果表明i总/i先跟h/D成明显的线性减小关系,提出了参数i总和η总的计算公式。首次提出两条隧道轴线的相对水平距离系数C=L/(h+R),认为总的地面沉降曲线形状与C值大小有关,本文公式适用于C0.6的工况。算例分析结果表明:本文方法预测值与实测值比较吻合,且计算比较简便。     

咬合桩加固桥梁病害基础效果及应用分析

以某桥梁病害墩体基础加固为研究对象,采用数值模拟方法对咬合桩加固桥墩和桥梁扩大基础效果进行了分析,得到以下结论：考虑最不利工况时,施工完成后的咬合桩水平位移最大值为7.42 mm,满足规范允许值要求;最不利工况下的咬合桩等效连续墙弯矩最大值为526.84 k N·m,根据规范计算得到的最不利工况下的咬合桩抗弯和抗剪安全系数均大于2,说明咬合桩结构的抗弯和抗剪能力均能满足规范要求;在咬合桩整个施工过程中,引起桥梁扩大基础发生7.03 mm的沉降,且在考虑最不利情况时的桥梁扩大基础沉降值也不超过11 mm,说明咬合桩施工对既有桥梁墩基整体扰动影响较小。因此,咬合桩加固方法在桥梁扩大基础加固工程中具有良好的应用效果。     

基于统一解的近距离双线平行盾构地面沉降计算

文章提出盾构法隧道统一土体移动模型二维解的修正公式,并利用该公式计算近距离条件下双线平行盾构施工产生的总的地面沉降。该方法适用于双线隧道近距离工况,采用近距离界定系数C=L/(h+R)≤0.66作为本文公式适用条件,当C0.66时本文公式不再适用;当C≤0.66时,沉降曲线呈"V"形;当0.66C≤0.79时,沉降曲线呈"V-W"形;当C0.79时,沉降曲线呈"W"形。算例分析结果表明:当C≤0.66时,本文方法计算得到的地面沉降值与实测值非常吻合;近距离双线平行盾构施工引起的地面沉降曲线符合正态分布规律,但最大沉降值有时会偏离中轴线。     

隧道原位扩建CD工法地表沉降预测研究

近年来,越来越多的隧道面临改扩建问题,隧道扩建工程往往呈现出大断面、小净距、隧道群等特点,而原位扩建隧道的地表沉降规律也呈现出自身的特性:地表沉降槽曲线沿隧道中心线不对称、存在局部突变值等.对泉厦高速公路大帽山隧道原位扩建工程采用CD工法施工引起的地表沉降实测规律分析,基于Peck公式及叠加原理,提出了适用于隧道原位扩建施工产生的地表沉降的简便预测函数关系式,并验证了函数关系式的适用性.应用研究表明:该函数关系式能正确反映隧道原位扩建施工地表沉降规律,计算值与实测结果较为吻合.研究成果为隧道原位扩建工程地表沉降的预测提供了新的思路与方法.     

桩筏基础设计中控制差异沉降影响的计算与实例分析

本文介绍了某高层建筑基础的设计，分析了主楼与裙房采用整块厚板基础，通过控制建筑物的沉降量和沉降差的计算，能够合理的调整桩基与筏板的设计。     

基于随机介质理论的基坑地表沉降计算方法研究

针对深基坑开挖及降水过程引起的地表沉降问题,文章引入随机介质理论中的地层损失概念,推导了基坑开挖引起的地表沉降计算公式,推导并改进了容重变化和渗透力变化引起的地表沉降公式,并考虑了支护结构-土界面摩阻力对沉降的影响,探讨了随机介质理论在基坑开挖计算中关键参数的确定问题,最后与文献[10]计算结果及实测地表沉降结果进行了对比分析。结果表明:本文计算方法得到的基坑周边地表沉降分布与实测沉降更为接近,能更准确地预估基坑开挖及降水引起的地表沉降;因考虑了土体的持水度和支护结构侧摩阻力的影响,在1.5倍开挖深度范围内的计算精度远高于传统方法,在基坑1.5倍开挖深度范围外的计算精度得到进一步提高;对于有支护结构并使用坑内降水的敞口基坑,应用本文计算方法预测地表沉降,能取得较好的效果。     

沉降预测的方法和适用性研究

沉降指标是评价公路路基施工质量的重要标准之一,最终沉降和工后沉降是现行规范中比较重要的控制指标。主要阐述基于土体材料特性的理论或有限元、有限差分方法和基于沉降观测数据的曲线拟合方法。实践表明,根据工程和研究需求选用适当的方法对沉降进行有效预测才可以获得真实可靠的最终沉降和工后沉降值。     

杭州紫之隧道大跨度交汇段开挖方法对比研究

城市隧道地质情况差,周围环境条件复杂,对变形要求高,需采用合理的施工方法。文章以杭州紫之隧道大跨度交汇段工程为例,对比分析了CRD法、双侧壁导坑法、环形开挖预留核心土法的优缺点,并采用有限元计算模型着重分析了不同工法下隧道大跨度交汇段的拱顶沉降值、水平收敛值及地表沉降值,通过与实测值的对比验证了紫之隧道大跨度交汇段采用环形开挖留核心土法进行施工的合理性。     

关于土的空间变异性对盾构隧道施工影响的探讨北大核心CSCD

为探讨土的强度参数的空间变异性对盾构隧道开挖引起的地表变形的影响,选取黏聚力和内摩擦角作为随机变量,采用Karhunen-Loève方法对随机场进行离散,利用Matlab软件将土性参数随机场与FLAC 3D模型单元一一映射,并使用FLAC 3D进行分析计算。结果表明:土强度参数的空间变异性对地表变形的影响明显;竖直方向相关长度的影响大于水平方向相关长度的影响;地表水平位移受到的影响比地表沉降受到的影响更大;竖向相关长度小于1倍隧道直径时,多次模拟得到的地表沉降值符合正态分布,据此可利用确定性分析结果估算地表沉降变形超限概率或确定控制沉降量。     

临近端头井盾构开挖引起土体沉降数值分析北大核心CSCD

文章以南昌地铁2号线雅苑路站施工为例,基于小应变硬化土体(HSS)本构模型,建立从端头井始发的双线盾构隧道掘进模型,分析了基坑开挖与双线盾构掘进共同作用下的土体沉降规律。结果表明:(1)加固盾构始发区土体可有效减弱区域范围内地表沉降,该区域内地表沉降量远小于区间隧道沉降量;(2)在同一埋深条件下,先建隧道地表沉降最大值高于后建隧道地表沉降最大值,地表横向沉降槽呈现非对称W型;(3)基坑开挖与盾构掘进共同作用下引起的地表沉降值,可以由二者单独作用产生的沉降值叠加计算得到。     

郑州砂性地层盾构穿越电力隧道数值计算分析

文章针对郑州地铁盾构法隧道近距离叠交穿越电力隧道的施工工况,应用ABAQUS软件对地铁隧道穿越电力隧道施工进行数值模拟,研究分析了郑州砂性地层盾构施工引起的地表以及电力隧道的沉降规律。计算结果表明,地表沉降最大值位于两隧道中心,约12 mm;电力隧道最大沉降值位于盾构隧道与电力隧道交点处,最大值约15 mm,在规范要求沉降范围内。基于研究成果,采取针对性施工措施后,地表沉降与电力隧道的沉降得到了有效控制,确保了电力隧道的安全。     

基于灰色理论的顶管施工道路沉降评价方法

在进行道路顶管施工中,需要对道路沉降情况进行评价,评价结果容易产生较大的误差,无法为施工提供参照,因此开展基于灰色理论的公路顶管施工道路沉降评价方法设计研究。通过构建道路沉降区段预测模型、建立道路顶管施工道路沉降层次化评价体系、基于评价矩阵的道路沉降评价结果量化,完成对此方法的设计。选择某地区取水管道工程作为此次实验的工程实例,通过实验结果证明,设计的方法在实际应用中,不仅可以实现对道路顶管施工点沉降值的精准预测,也可以降低沉降评价结果的误差率,为道路顶管施工提供借鉴。     

地层特性对盾构法隧道施工地表沉降的影响研究

在软土地区进行地铁隧道盾构法施工时,地表沉降很难得到有效的控制。文章通过三维有限元法模拟地铁隧道盾构法施工过程,分析了软弱土层分布对地表沉降的影响,并通过实测结果分析研究了盾构法施工中土层物理力学特性对地表沉降的影响。研究表明,软弱土层分布在地表至隧道底部以下0.23D范围内时(D为隧道外径),可对地表沉降产生不同程度的影响;其中,软弱土层分布在隧道埋深范围及拱顶0.23D范围内时,对地表沉降的影响最为严重,影响率超过9.910 3%;相同情况下,隧道轴线上方的软弱土层比下方软弱土层对地表沉降的影响更加明显,隧道轴线上方软弱土层对地表沉降的影响是隧道轴线下方软弱土层的1.5～6.35倍;地表沉降最大值分别随盾构断面土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值增大而减小,地表沉降最大值与土层内摩擦角加权平均值无明显关系;沉降槽宽度系数i随土层内摩擦角加权平均值增大而减小,与土层压缩模量加权平均值、粘聚力加权平均值无明显关系。     

隧道管幕支护施工地表沉降预测方法研究

管幕顶管施工将对地层产生扰动,引起地层变形和地表沉降。目前常通过单管沉降叠加的方式进行群管施工地表沉降计算,未考虑管幕群管间相互作用。文章结合文林山隧道出口段采用螺旋出土套管顶进工艺进行管幕施工实例,基于随机介质理论和Mindlin解建立考虑地层损失和施工应力的单管顶进施工地表沉降计算方法,并引入群管施工地表沉降修正函数建立管幕群管施工地表沉降计算方法;采用提出的计算方法分析单管顶进施工和群管施工引起的地表沉降变化及分布规律,并通过FLAC3D数值模拟进行验证。结果表明:(1)管幕钢管顶进过程中地表先隆起后沉降,前方地表发生隆起,后方地表发生沉降;(2)管幕钢管顶进引起的地表变形由隧道中线向两侧逐渐衰减,影响基本在左右两侧12 m范围内;(3)后续顶进钢管引起的地表隆起小于第1根钢管,地表沉降大于第1根钢管。     

地铁车站中洞法施工地表沉降变形规律研究

文章以北京地铁14号线陶然桥站中部暗挖主体工程为研究对象,通过几何水准测量监测方法,对中洞法施工各施工工序引起的地表沉降变形规律进行了分析和总结。结果表明,沉降变形主要经历5个阶段,即柱洞初期支护施工沉降阶段、中洞初期支护施工沉降阶段、中洞二次衬砌底板与扣拱施工沉降阶段、侧洞初期支护施工沉降阶段及二次衬砌结构施工沉降阶段。其中第Ⅰ阶段与第Ⅳ阶段沉降值占最终沉降值比重最大,最终沉降横断面曲线呈轴对称,以中洞中线为对称轴线。