高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰破坏模式研究

为研究高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰的破坏形态与破坏机制,依托广州市洲头咀沉管隧道,通过室内试验和理论分析,探讨高水位环境下沉管隧道高坡率模袋砂围堰失稳破坏形态,提出相应的破坏控制指标与评价方法,并通过数值计算验证。研究结果表明： 1) 硬质地基中,模袋砂围堰在竖向荷载作用下会出现边角处应力集中张拉破坏与砂袋界面处应变局部化破坏,水平荷载作用下表现为内部或整体滑动; 2) 软弱地基中,由于地基承载力不足,会引起围堰局部脱离或底层模袋张拉破坏; 3) 实际工程中,模袋砂围堰中的模袋难以被贯穿撕裂,无法形成围堰内部整体弧形滑动; 4) 模袋砂围堰存在明显的包裹增强效应,能有效提高整体稳定性,高水位环境中模袋砂围堰设计坡率显著大于常规土石坝围堰设计坡率。     

深厚软土地基上某船闸围堰设计

以紧邻外海的双鱼岛填海工程游艇别墅项目船闸工程为例,从设计的角度对船闸围堰的总体布置、结构形式以及防渗技术进行重点研究.结合围堰所处的深厚淤泥地质条件,从结构安全、经济合理、拆除便利、就地取材等方面综合考虑,选取2种断面型式综合比较,推荐采用抛石挤淤堤+堤后防渗墙的方案,丰富了围堰的结构设计类型,并为类似工程提供借鉴.     

山区斜坡基底高填方边坡支护工程研究

依托某山区机场斜坡基底高填方边坡支护工程,运用midas-GTS有限元程序建立数值计算模型,对整体边坡稳定性、差异沉降、支护设计方法等进行研究分析。结果表明:通过优化边坡坡率、增设锚索抗滑桩和提高填筑体施工质量等方法,有效提高边坡整体稳定性,后期监测数据显示边坡整体稳定性良好。     

内河沉管隧道岸上接口段设计与施工

为解决南昌红谷隧道高水位差条件下岸上暗埋段与沉管段连接处(接口段)挡水,顺利完成前期接口段的施工以及后续沉管浮运前接口段的拆除问题,综合考虑工程施工的安全性、可靠性及经济性,选用大型充砂长管袋围堰及防渗墙作为岸壁保护结构,钢管桩、旋喷桩和搅拌桩的组合形式作为围护结构。对常规水上拆除接口段方案进行优化,研究出干拆除堰内基坑堵头钢管桩、陆上进行管节基槽开挖以及对接范围内围堰陆上同步拆除等关键施工技术。施工效果表明:充砂长管袋围堰及防渗墙的组合止水效果好,陆上拆除接口段钢管桩、管节基槽及长管袋围堰质量有保证,作业安全可靠,接口段拆除工期缩短约31%,拆除成本降低约26%,取得了较好的应用效果,可为类似沉管隧道工程提供参考。     

浅海软土地基上抛填施工便道方案优化研究

通过浅海湾软土堤基上抛填施工便道稳定分析,揭示软土堤基上抛填体底部加筋对抛填边坡整体稳定性具有的重要意义。基于对二阶坡减缓坡比方案的比较研究,指出削减坡比对于提高软土堤基边坡稳定整体安全性效果不显著。在此基础上,提出副堤镇压法加固软基人工边坡,加固效果显著,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

浅海软土地基上抛填施工便道方案优化研究

通过浅海湾软土堤基上抛填施工便道稳定分析,揭示软土堤基上抛填体底部加筋对抛填边坡整体稳定性具有的重要意义。基于对二阶坡减缓坡比方案的比较研究,指出削减坡比对于提高软土堤基边坡稳定整体安全性效果不显著。在此基础上,提出副堤镇压法加固软基人工边坡,加固效果显著,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

土石围堰分期设计与施工在工程中的应用

通常情况下,土石围堰应按照挡水时段内对应最大洪水的特定防洪标准进行设计,保证挡水时段内围堰断面不变,并要求最大断面围堰的背水侧坡脚与永久建筑物基础开挖边坡线有一定的距离,以满足基础开挖边坡稳定的要求。结合施工进度安排和合理的施工组织,设计考虑将土石围堰的挡水时段进行分期,按照分期填筑或分期拆除的方式实施围堰,在保证围堰的背水侧坡脚与基础开挖边坡线距离不变的前提下,可通过缩小围堰基坑侧断面的方式,缩短围堰与永久建筑物的距离,从而达到减少围堰临时占地、减少围堰侵占河道过水断面、节省投资等目的。土石围堰分期设计与施工在上海新石洞水闸工程外河围堰、安徽高建垾泵站工程外河围堰中均有良好的应用,为今后类似工程围堰的设计与施工提供了有益的参考。     

复杂构造双壁钢围堰三维有限元分析

为研究复杂构造双壁钢围堰异形刃脚的吊装及变形计算,采用有限元软件MSC.Marc及ADINA,利用三维有限元方法,分别介绍了异形刃脚双壁钢围堰的吊装、考虑围堰与河床可相对位移状态下的围堰整体位移及围堰内部构件内力计算的原理、简化思路及计算方法.并以重庆江津观音岩长江大桥双壁钢围堰为例,介绍了上述内容的具体应用方法.通过计算选取并优化了钢围堰异形刃脚吊装的方案.当围堰无法提供足够的嵌固深度时,有必要利用有限元软件提供的接触分析功能进行整体位移计算,以确定围堰的整体稳定性及位移量.     

山区复杂地形条件下高填方边坡稳定性分析

以江西资溪花山界至里木高速公路SG-2标段高填方路堤为依托,采用极限平衡法和有限元法,对不同填方高度、不同地形条件和不同断面形式的高填方边坡在施工过程中的稳定性、水平位移、路基的差异沉降进行了对比分析,总结出高填方边坡施工期稳定性的影响因素,对高填方边坡设计与施工提出了优化建议。     

浅埋偏压大断面隧道洞口段开挖顺序优化

结合某工程隧道洞口段存在浅埋偏压大断面的特点,采用FLAC3D模拟了多种开挖工法对不同坡度边坡处隧道洞口段的开挖,并对分步开挖工法的开挖顺序进行了优化分析,研究其对隧道洞口段边坡的稳定性影响。研究结果表明:开挖工法控制边坡稳定性的效果为双侧壁导坑法CRD法CD法台阶法,对于开挖浅埋偏压大断面隧道不建议采用台阶法;分步开挖法不同的开挖顺序对边坡稳定性有一定的影响,其影响差异主要集中在开挖前几个步骤中;由于超前支护的作用,先开挖靠近边坡坡面一侧的边坡稳定性要优于先开挖远离边坡坡面一侧。因此,为保证隧道开挖时边坡的安全稳定,建议加强超前支护,采用分步开挖工法,并先开挖靠近边坡坡面一侧。