挤压流动性隧道底臌机理及控制技术

为了从根本上防治隧道底臌和仰拱破裂,针对挤压流动条件下隧道底板变形破坏规律研究的不足,通过建立隧道侧墙岩体在支承压力作用下的力学模型,分析了侧墙岩体和顶、底板界面应力以及岩体轴力的基本分布规律,推导了侧墙岩体水平收敛位移及其极限平衡区宽度的理论计算公式。在此基础上,进一步分析了隧道底板岩体在侧墙岩体的挤压下产生塑性流动时的最大剪切破坏深度及其与相应侧墙的距离。最后以云岭隧道底臌为工程实例,对隧道侧墙和底板的初期支护参数进行了优化设计。分析结果表明：底板最大破坏深度及其与隧道侧墙的距离取决于侧墙岩体的极限平衡区宽度和底板岩体的内摩擦角;对于挤压流动性底臌,在加强地下水封堵和提高仰拱抗变形能力的同时,更应注重对隧道侧墙和底板岩体的锚注联合初期支护,为后续挤压流动性隧道底臌灾害的有效防治提供参考。     

隔水帷幕深度对苏州地铁隧道结构影响分析

随着城市地铁周边建设工程项目越来越多,研究邻近地铁的基坑施工对地铁隧道影响具有重要意义。基于苏州地铁1号线某基坑工程,采用FLAC 3D程序,分析研究在既有地铁隧道周边,基坑采用不同的隔水帷幕深度情况下,地下水渗流作用对地铁隧道的影响。数值模拟中考虑在2种不同的隔水帷幕深度时,基坑降水后隧道的位移场以及隧道管片应力。研究结果表明:1)增长隔水帷幕深度有利于控制隧道周围孔隙水压力降低,有利于减小隧道结构变形。2)随着隔水帷幕深度增加,减小了基坑降水引起隧道结构应力的降低。     

武都西隧道底鼓机理及防治措施研究

基于武都西隧道穿越高地应力软弱围岩段发生底鼓、挤压变形的特点,研究了隧道底鼓的形成机理,在分析隧道底板稳定性的基础上,推导出隧道底板产生压曲破坏时的临界荷载表达式,进一步研究了隧道底鼓防治措施。研究结果表明:1武都西隧道发生底鼓的主要原因在于力学及物理方面,其底鼓形式分别为挤压流动性底鼓、膨胀性底鼓。2根据薄板临界平衡理论可得隧道底板压曲微分方程,解得临界荷载表达式,可对隧道底板稳定性进行分析,为底鼓防治措施提供理论依据。3采用"可让式支护+锚注加固"的综合防治措施,可有效控制隧道底鼓。     

富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选。分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌入深度建议值为35.0 m,厚度建议值为1.5 m,并满足整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗管涌验算要求。同时,针对性地提出了富水圆砾地层地下连续墙施工控制技术。     

排桩支护结构验算及施工工艺改进

针对基坑工程施工周期长、工艺复杂的特点,结合工程实际需求,对支护结构施工中关键工艺的改进方案进行验算。在基坑开挖过程中,横向支撑布置与否对基坑开挖工序及工期影响较大。以东莞市石大公路寮步通道为工程背景,分别对其单排桩支护结构三个标准横断面、四种地质工况进行验算,以支护桩水平位移、支护桩内力及抗倾覆安全系数为计算参数,对比有无横向支撑的计算结果,发现基坑深度大于6m,无横向支撑往往是不可取的;基坑深度低于6m,无横向支撑仍有一定的安全储备。     

季节性冰冻地区公路边坡侵蚀破坏模式

针对季节性冰冻地区的路基边坡冻融滑坍破坏现象,分析了公路边坡破坏的各种侵蚀模式和影响因素。采用坡面流拖曳力法、坡面流量法等对坡面水力学特征进行研究,测算坡面冲刷临界坡度值,分析临界坡度与冲刷量之间的关系;同时采用有效应力法研究了冻融作用下的边坡安全稳定性。结果表明：季节性冰冻地区粘性土最大冲刷强度对应的临界坡度与目前常用的坡度值很接近或交叉,为减少水土流失,建议放缓土质边坡;边坡土体冻结前含水质量分数和融化后抗剪强度下降幅度是影响冻融滑坍破坏的主要因素,建议在设计中要考虑冲刷和冻融因素,并对特殊土质边坡进行相应的物理力学指标检测和稳定性验算。     

大跨径预应力箱梁底板混凝土崩裂破坏机理研究

分析了预应力混凝土箱梁底板崩裂破坏机理,利用有限元程序,对底板崩裂破坏进行了模拟分析。结果表明,预应力径向力是导致梁底崩裂的主要因素。箱梁底板由于压应力、施工误差、曲率效应、泊松效应等综合因素导致局部应力集中,压曲临界应力下降,最终失稳破坏。基于分析结果,最后给出了底板混凝土崩裂防治措施。     

深基坑抗承压水稳定的研究与应用

针对深基坑抗承压水稳定性,分析了传统基坑抗承压水稳定性的缺陷。通过对基坑底隔水层抗承压水破坏机理和模式的分析,利用力学原理和三轴试验原理推导了对判断基坑抗承压水稳定性判别的简化公式。最后将成果应用到杭州庆春路过江隧道工程中。实践证明该方法是可靠的具有一定的应用价值。     

岩溶隧道侧部岩盘突水机制研究

我国岩溶地区广泛分布,隧道建设穿越岩溶区域极易发生突水突泥灾害。为防止灾害的发生,采用隔水关键层原理对断层段岩盘突水力学机制进行了理论分析研究。就岩溶隧道断层段岩盘力学破坏机制探讨建立了溶腔位于隧道侧面条件下断层突水力学模型,推导了岩溶隧道断层段岩盘最小安全厚度计算公式,并结合工程实例对岩盘最小安全厚度的确定进行了讨论。对于压性断层,最小安全厚度计算依据以水压0.8 MPa为分界,小于0.8 MPa时应按抗弯强度分析,反之则应按抗剪强度分析,同时不能忽略零水压情况;对于张性断层,最小安全厚度计算需考虑侧方岩体上下部长度,较长部分更易被破坏,等长时下部易被破坏。确定岩盘最小安全厚度,综合考虑岩盘力学性质、溶腔水压及隧道半径等因素,对侧部岩溶隧道断层段设计施工提供了具体参考。     

淤泥区狭长基坑抗隆起稳定性分析

针对珠三角某综合管廊工程坑底土层为深厚淤泥的情况,采用有限元软件进行数值模拟,基于强度折减法对基坑破坏模式进行分析。计算结果表明：狭长类基坑破坏时,依旧表现为坑底产生较大的隆起变形,但呈现的滑动面会受到对侧支护桩约束影响,计算得到安全系数明显高于半无限体假定下的圆弧滑动结果,也更符合实际情况。本文进一步分析了坑底加固深度、基坑宽度等对深厚淤泥类软土中狭长基坑坑底抗隆起稳定性的影响,研究结果可为类似工程提供参考。     

金高路桥主墩深基坑围护施工技术

该文介绍了金高路桥主墩深基坑围护施工技术。该桥主跨65 m段跨越赵家沟航道。根据该桥主墩深基坑周边环境复杂等特点,采用拉森IV型钢板桩作为围护结构,设置三道水平钢支撑和一道混凝土水平底板支撑,基坑底土体采用D800 m m旋喷桩加固,基坑外5m范围内土体采用插打钢管注浆加固,同时进行实时有效的基坑监测,很好地保证了主墩基坑施工的安全、质量和进度要求。     

橡胶坝底板结构设计

橡胶坝目前在我国发展迅速,在坝底板设计中对底板厚度和内力计算,各地差异较大。该文从实践出发,较详细地介绍了坝底板几何尺寸的确定方法和坝底板应力计算方法,提出了自己的设计思路。     

武汉长江隧道工程明挖深基坑工程的设计与施工

该文介绍了在武汉长江隧道工程武昌明挖隧道的设计与旌工中,根据复杂的地质条件和周边环境条件,借鉴武汉地区基坑工程的成功经验,深基坑设计采用了地下连续墙、钻孔灌注桩、SMW工法桩和拉森钢板桩等支护方式及坑周悬挂式竖向隔渗与坑内深井减压降水相结合的防水方式,阐述了在周边复杂情况下,深基坑旌工的应对措旌及旌工过程中问题的处理,总结了施工控制的要点。     

大跨连续刚构桥中预应力索布置与长期挠度关系研究

从底板预应力配索与跨中挠度关系的分析入手,明确沿底板布索的形式促进了跨中挠度的发展,而沿直线布置底板索则有利于抑制跨中挠度。进一步通过对实例桥的模型计算,在位移、弯矩、应力等方面在不同工况下对两种布索形式进行比较,得出直线布索较优的结论。     

京张高铁东花园隧道喷涂式防水设计施工技术

为提高隧道防排水技术的水平，实现喷涂式防水的定量化设计，以京张高铁东花园隧道工程为背景，研究隧道喷涂式防水喷层厚度的影响因素，主要包括工程防水等级、设计使用年限、地下水状况、隧道纵坡方向、隧道所处环境及喷涂施工方式等；提出了喷涂式防水的定量化设计方法，基于隧道不同部位喷层厚度基本值与建议值，进行加权修正最终确定防水层厚度；提出适用于明洞隧道的全封闭喷涂速凝橡胶沥青防水体系，并成功应用于东花园明洞隧道防水设计中。研发隧道自动化喷涂防水设备，通过电脑控制走行装置和喷涂机械手实现了喷涂防水施工自动化，替代传统人工喷涂方式。经实践证明，机械喷涂效率为人工喷涂的4倍，检验防水合格率达到100%。     

浅析大跨径预应力混凝土箱梁桥底板开孔的受力性能

该文介绍了某三跨(47 m+75 m+47 m)变截面连续刚构桥在张拉底板合龙钢束过程中底板混凝土开裂、脱落的过程。通过大量的有限元分析,论述了底板开孔对底板受力性能的影响。     

聚氨酯碎石防水层力学行为的数值模拟研究

高速铁路基床表层水力损伤病害问题严重,按照多雨地区基床表层多功能组合结构的设计思路,拟定了基床表层全段面聚氨酯防水基床表层结构。以聚氨酯碎石防水层结构为研究对象,通过温度水力耦合作用力学性能室内试验和数值模拟分析其力学行为。聚氨酯防水层可以满足规范要求,受力情况良好,有效减弱了应力集中和动力响应;同时发现聚氨酯碎石防水层厚度控制在5 ~ 8 cm范围内是经济合理的。     

高压电缆隧道综合井内力计算研究

综合井是高压电缆隧道重要的组成部分,其结构设计计算常规按照井壁、内支撑和底板分别单独建模型计算,它忽视了结构整体性和轴力对结构作用的影响。该文介绍了采用"Midas"结构分析计算软件,建立不同的计算模型,分析综合井的井壁、内支撑和底板的受力情况,从而得出"板单元实体模型",建模较简单,并且其内力计算结果与空间实体模型更相符,修正了目前综合井设计计算存在的不足之处,可供相关工程技术人员参考。     

基于屈服接近度的基坑安全性评价方法研究

为解决基坑施工过程中周边土体未进入塑性状态的危险区域无法得到有效划分的问题,引入屈服接近度概念对基坑工程进行区域安全度评价。基于fish语言编译求解程序,通过FLAC3D软件进行求解,并将所得结果与有限差分法所求得的塑性区分布及岩土体竖向位移结果进行对比分析,同时基于屈服接近度概念对基坑开挖过程中周边土体区域的安全状态进行计算,得到基坑施工过程中周边土体屈服接近度的分布与变化趋势。结果表明： YAI方法可对有限差分法计算结果进行有效的表达,并在其基础上求解非塑性区的屈服接近度,能有效实现对基坑危险区域的划分,并为基坑工程的安全评价提供参考。     

天津滨海地区钢筋混凝土桥梁病害调查与耐久性设计

该文对天津滨海地区桥梁耐久性现状进行了调查,分析了钢筋混凝土桥梁失效的主要模式,指出桥梁防水失效是导致桥梁病害发生的最直接诱因,提出设计要贯彻整体性防水的理念,要重视结构的细部防水,从选材、设计与施工、维护各个环节着手来提高钢筋混凝土桥梁的耐久性。