大型陆上沉井首次下沉砂袋变形特性模型试验研究

以五峰山大桥北锚碇基础、瓯江北口大桥南锚碇基础等大型陆上沉井首次下沉为工程背景，开展砂袋变形特性模型试验，得到沉井荷载、划破砂袋以及拉槽砂袋部分去除工况下沉井隔墙模型（加载梁）的竖向位移和下部砂袋水平位移，分析砂袋支撑承载力和上部砂袋部分去除后下部砂袋的破坏模式。结果表明：沉井荷载施加后加载梁竖向位移和砂袋水平位移较小，未发生砂袋挤压破坏情况；划破砂袋后，砂袋中粗砂未被挤出，加载梁竖向位移与砂袋水平位移均无明显增加；上部局部砂袋去除后，下方砂袋水平向位移明显增加，若采用逐层划出砂袋使沉井过渡到土层支撑的方法，会导致砂袋支撑突然破坏。为了确保沉井平稳地由砂袋支撑转换为土层支撑，预先在沉井节点位置用素混凝土垫块进行置换，避免了大型沉井由砂袋支撑转换为土层支撑过程中沉井结构开裂。     

沉井基础竖向承载特性的离心模型试验研究

基于离心模型试验对饱和砂土地基中沉井基础在竖向荷载作用下的承载特性进行研究,初步掌握地基极限承载力随基础埋深和基础宽度变化的规律,并对试验结果进行对比分析,结果表明:(1)基础埋深不大于5 m时,荷载-沉降曲线为陡降型,有明显的拐点出现,可取拐点对应的荷载作为极限承载力;基础埋深不小于10 m时,荷载-沉降曲线为缓变型,未出现明显的拐点,建议取相对沉降量(基础的实测沉降量与基础宽度的比值)对应的荷载作为极限承载力。(2)在均质地基环境中,极限承载力随基础相对埋深的增加近似呈指数型曲线增长。(3)进一步推求沉井基础极限承载力随基础宽度和相对埋深变化的函数表达式,其成果可用于估算砂土地基中沉井基础的地基极限承载力。     

不同加荷顺序下单桩负摩阻力模型试验研究

研究目的:基桩负摩阻力对桩产生下拉荷载,增大桩身轴力和端阻力,甚至导致桩身破坏。由于桩周土和桩体承受荷载后的沉降发展过程不同,桩载与堆载施加顺序必然对桩体负摩阻力产生较大影响。本文通过模型试验,研究不同桩端持力层条件下堆载和桩载施加顺序对单桩负摩阻力的影响。研究结论:(1)先堆载后桩载工况下,堆载完成后,中性点离桩顶最远,随着桩载增加,中性点逐渐上移,最终黄土和粗砂持力层中性点位置分别在桩顶下0.49l和0.56l处;桩身轴力呈先增加后减小的趋势,单桩承载力发挥系数分别为0.69和0.57;(2)先桩载后堆载工况下,施加桩载时,桩身轴力沿深度逐渐减小,无中性点,施加堆载时,轴力呈先增加后减小的趋势,中性点出现并逐渐下移,最终黄土和粗砂持力层的中性点位置分别在0.41l和0.50l附近,单桩承载力发挥系数分别为0.86和0.69;(3)同种持力层情况下,先桩载后堆载的承载力发挥系数较先堆载后桩载的大,安全储备小,实际工程中应严格控制堆载宽度、集度及堆载边缘距桩中心的距离;(4)在实际工程中应综合分析地质条件、桩基的受力特点及承载要求,选取合适的加载顺序来减小桩身负摩阻力;(5)该研究成果可为堆载条件下桩基的设计提供参考。     

不同桩端下卧层桩基负摩阻力模型试验研究

研究目的:桩侧负摩阻力对桩产生下拽力,导致基桩沉降增大,竖向抗压承载安全等级降低,甚至造成桩体破坏。为分析不同桩端下卧层(黄土和粗砂)对基桩沉降和负摩阻力的影响,本文通过室内模型试验,对比研究两种下卧层情况下桩体、桩周土变形及桩身轴力分布的差异,明确基桩中性点位置的变化规律并给出建议值。研究结论:(1)下卧层对桩周土沉降的影响较小,但对桩身沉降的影响较大,相同堆载等级下粗砂下卧层的中性点位置明显低于黄土下卧层;(2)两种下卧层的桩身轴力都随堆载等级的增大而增大,但粗砂下卧层的下拉荷载和桩端反力明显大于黄土下卧层;(3)两种下卧层情况下,依据桩土相对位移和桩身峰值轴力确定的中性点位置基本一致;(4)在实际工程中应根据桩端下卧层的地质情况,采取适当措施,尽量减小基桩负摩阻力,充分发挥基桩的承载性能;(5)建议黄土下卧层中性点位置取0.51l~0.6l,粗砂下卧层可取0.6l~0.8l;(6)该研究成果可为类似工程堆载条件下桩基中性点的确定及设计提供一定的参考。     

超大沉井排水下沉的安全控制研究

随着大跨度桥梁的发展,超大规模沉井得以广泛的应用。超大规模沉井排水下沉时的安全控制不同于中小型沉井。其下沉方法和首节沉井的高度必须同时考虑地基承载力和沉井自身安全两种因素。由于计算参数的不同选择,下沉系数和稳定系数的计算值与实测值存在较大差异。通过某桥的实测数据,研究了超大沉井排水下沉时的支承力分布和应变特性。结果表明,在下沉过程中,沉井必须具有一定的刚度;同时,随着下沉深度的增加,沉井中的应变水平在不断减小。     

滩涂地域大型钢筋混凝土沉井下沉技术研究

厦门翔安新机场片区地下综合管廊项目机场快速路过海段顶管工程工作井(内净空:长13.8 m×宽10m×深25.14m)位于厦门东海岸公园大道附近的海岸吹填造地段,沉井距离涨潮水位40 m,施工地表高程为+6.2m。吹填造地段沉井施工地质环境恶劣,地下水丰富,各含水砂层的承压特征较明显,且受潮汐影响较大,不确定因素较多,施工存在很大的安全及质量隐患。本次沉井施工通过采用高压注浆加固地层+低扰动沉井出土的施工方案解决了滩涂地沉井施工地表沉陷、井身突沉、潮汐影响、涌砂涌水等施工难题,沉井安全稳定地下沉到位,周边地层稳定,地下水得到有效控制,未出现明显的地表沉降、涌砂涌水等问题。本文通过总结此次施工的成功经验以供以后类似工程借鉴和参考。     

软弱基础沉井下沉地基加固技术

利用深层水泥搅拌桩和注浆对地基进行加固,保证了超大规模沉井下沉施工的质量和安全,介绍了软弱基础沉井下沉时地基加固施工技术.     

南昆线膨胀岩路堤离心模型试验研究

通过南昆线膨胀岩路堤离心模型试验，得出路堤在不同状态下的应力与变形特征。从而可指导现场施工。     

路堤沉降的离心模型试验

作者做了四组土工离心模型试验，得到了压实细粒土路堤中应力和位移分布。本文了路堤沉降与压实系数，填土高度及荷载的关系，提出了一种新的路堤沉降预测和控制方法。     

粤海铁路南岗栈桥OA沉井下沉控制技术

针对粤海铁路南港栈桥OA沉井围堰下沉与纠偏施工技术作一简述，以供类似工程参考。     

悬索桥锚碇摩阻力现场试验研究

采用现场直剪试验,研究矮寨悬索大桥锚碇基岩与混凝土胶结面的抗剪强度.根据试验结果,获得了锚碇混凝土与基岩直剪试验时的剪应力-应变关系曲线,得到了吉首岸和茶洞岸锚碇的抗剪强度参数的c,ψ值,为矮寨大桥锚碇的设计和施工提供了依据,可为今后类似工程提供借鉴.     

高速铁路强夯地基沉降的离心模型试验研究

为准确掌握中等压缩性土地基在路堤荷载下的沉降变形规律,应用TLJ-2型土工离心试验机模拟强夯加固地基,研究高速铁路中等压缩性土地基的附加应力和分层沉降特征。通过与现场填筑试验对比,分析离心模型试验预测原型地基分层沉降的精度,提出沉降修正系数取值范围,为今后中等压缩性土地基加固技术优化提供借鉴。结果表明:路基基底中心应力比路肩下大,符合柔性基底应力分布形式;附加应力随地基深度增加而减小,强夯影响深度内附加应力衰减较快,而影响范围以下衰减减缓;铺轨运营550d后,地基工后沉降逐渐趋于稳定,工后沉降值远小于施工阶段地基的总沉降;离心模型试验预测地基单位分层压缩量的精度较高,而对于不同施工阶段离心模型试验预测地基沉降的精度存在差异,沉降修正系数的引入能够较为真实地反映现场地基沉降特性。     

深厚软土地基沉降特性离心模型试验研究

离心模型试验是模拟蕈力作用下土工问题的最有效方法之一.运用离心模型试验模拟了福厦线深厚软土地基天然状态、袋装砂井、粉喷桩、粉喷桩结合袋装砂井几种工况的沉降特性,结果表明:福厦线深厚软土地基工程性质非常差,不能直接在其上进行路堤填筑;袋装砂井能加快地基固结,但控制沉降作用效果有限;粉喷桩加固能大幅减小软基沉降和提高地基强...     

海东线全风化花岗岩路基离心模型试验研究

离心模型试验是研究以重力为主要影响因素的土工建筑物性状的一种较好方法，由于不同地区的花岗岩全风化层性质不同，开展海东线花岗岩全风化层路基离心模型试验，掌握花岗岩全风化层路基沉降特性、路基基底应力分布及地基附加应力衰减规律，对修建客运专线具有重要意义。离心模型试验研究结果表明：海东线花岗岩全风化层路基施工及填筑期可完成总...     

特殊地质条件下沉井下沉的爆破技术

介绍沉井下沉中遇到河卵石胶结层时采取特殊设计的水下爆破施工技术。     

粤海铁路南岗栈桥0A沉井下沉控制技术

针对粤海铁路南港栈桥0A沉井围堰下沉与纠偏施工技术作一简述,以供类似工程参考。     

超大平面沉井基础下沉施工全过程受力特性

研究目的:大型沉井基础具有整体性好、承载力强等优点,在桥梁基础中应用广泛。随着桥梁跨度的不断增加,沉井基础的面积也不断增大,给下沉施工中的沉井结构安全与施工控制带来越来越大的困难。本文针对连镇铁路五峰山长江大桥北锚碇超大平面面积沉井基础,对其下沉期间不同阶段施工工艺下沉井结构受力特性进行详细的计算与分析,从而为相应施工控制提供对策。研究结论:(1)随着沉井平面面积的增加,沉井结构在初期施工过程中受弯效应明显,变形量非常小;(2)传统的"大锅底"施工方法不再适合,而需要均匀开挖下沉及中部土体支撑;(3)沉井终沉前摩阻力增大会导致滞沉,空气幕及射水等措施能够有效助沉;(4)提出增加预应力钢束以增强抗裂性及异常工况抵御能力;(5)本研究结论可为类似超大平面沉井基础设计提供参考。     

悬臂支挡基坑开挖的离心模型试验研究

采用离心场基坑开挖设备进行了粉质黏土悬臂支挡基坑开挖的离心模型试验,并根据试验结果分析了粉质黏土基坑变形规律和悬臂支挡结构土压力特性.结果表明:开挖过程中悬臂挡墙会朝坑内偏转,并伴随一定的挠曲变形;基坑变形依赖于挡墙的变形模式和大小,随挡墙位移增长,具有明显的阶段性;墙后土体位移随深度增加而减小,同一深度上随距挡墙距离...     

微型桩群框架结构加固边坡离心模型试验研究

构建微型桩群框架结构进行土工离心模型试验,通过监测边坡模型位移、土压力和桩身应变,研究微型桩群斜向框架结构加固边坡的受力机理。结果表明：微型桩群框架结构能有效加固边坡;微型桩嵌固深度较深的边坡加固效果优于布桩数量较多的边坡,微型桩嵌固深度是影响加固效果的重要因素;微型桩的布设导致次生滑面、桩土脱空现象的形成,并影响滑体中土压力的分布和大小;桩身弯矩分布呈反S形,桩身在滑面分界处呈单点弯曲屈服,桩-滑床复合结构承受了滑体的下滑力。     

无碴轨道桩板结构路基离心模型试验研究

通过无碴轨道桩板结构路基的离心模型试验,研究了桩板结构路基的沉降特性以及桩土相互作用。研究结果表明桩板结构路基施工完成放置5个月后路基面沉降结束,基本达到稳定,通车运营12个月后路基面稳定;桩板结构路基的桩基属于长径比较大的钻孔灌注嵌岩桩,其荷载传递具有摩擦型桩的特性。