基坑开挖引起的下方地铁隧道管片刚度加强抗浮技术研究

以往研究发现地铁隧道管片等效刚度对上方基坑开挖引起的土体上浮密切相关,地铁隧道管片等效刚度越大,其结构本身的抗弯曲变形能力越强,则隧道上浮变形就越小。基于对这个理论认识,本研究从增加地铁隧道管片刚度角度出发,研究基坑开挖过程中的隧道抗浮措施。     

地铁盾构施工与隔离桩施工对既有桥梁桩基影响的对比分析

为保证在地铁施工过程中邻近既有桥梁的安全,在地铁施工前,应对桥梁桩基进行主动防护,在隧道与桩基间布设隔离桩。以南京城轨线盾构隧道近距离下穿京沪高速铁路桥梁桩基的实际工程为背景,采用有限元软件Abaqus建立三维有限元模型,对比分析了隧道盾构施工与隔离桩施工时对既有桥梁桩基的影响。分析结果表明：采用隔离桩主动防护技术,极大减少了盾构对桥梁桩基的扰动作用,保障了在地铁施工过程中桥梁结构的安全性。     

近海工程钢板桩围堰受力及变形分析

基于近海工程背景,研究钢板桩围堰在施工过程中的受力及变形情况,使用有限元数值模拟方法对各个施工工况进行模拟计算,分析围堰及周边土体的变形与应力变化情况、钢板桩围堰及内支撑结构在施工过程中的变形与内力情况,通过理论及现场施工工况的综合分析,得到影响钢板桩围堰、内支撑结构及周边土体的施工因素,如：施工过程中的降水引发的土体自重应力变化,从而导致变形过大及应力集中的不良现象;以及内支撑的建立起到了良好的变形控制等现象。结合具体的施工工况为同类工程提供参考。     

大直径环梁支护下深基坑开挖的数值分析

深基坑开挖必然会引起支护结构及周围土体的变形,而大多数深基坑工程都位于城市繁华地段,必须保证基坑和周边环境的安全。本文结合天津地区某深基坑工程实例,使用有限元分析软件ABAQUS对该深基坑开挖进行了数值模拟。分析时选用摩尔-库伦土体本构模型,并考虑了深基坑分步开挖,逐级加撑和围护桩与土体的相互作用,计算出了深基坑开挖过程中支护结构的变形、基坑周围土体变形及坑底变形。将数值模拟结果与现场实测数据进行了对比分析,讨论了深基坑开挖过程中支护结构及土体的变形规律。得出一些对深基坑工程设计和施工有实际意义的结论,可为今后类似的工程提供一定的借鉴。     

粉细砂地层地铁隧道盾构小距离下穿既有隧道施工控制研究

随着轨道交通的逐渐完善,地铁隧道盾构小距离下穿既有隧道变得越发普遍。盾构机在粉细砂层掘进时,在富水地带容易造成喷涌现象,沉降范围大,施工风险大。保证小距离下穿既有隧道时,控制土体扰动程度,减少沉降,达到既有管片不开裂、微变形的目的变得越发重要。对待该问题本文总结以往施工经验,提出如下完善的施工方案:(1)在下穿节点位置地面采用三轴搅拌桩进行地层加固;(2)在既有隧道下穿范围内进行管片壁后注浆,加固下穿区域土体;(3)在下穿既有隧道前,沿隧道纵向方向布置四道槽钢,纵向连接管片,增加管片抵抗变形的能力;(4)在既有隧道下穿范围隧道内布设沉降点和收敛点,在地面布置沉降点,进行沉降监测;(5)对盾构机进行故障排查、掘进参数调整,保证下穿时盾构机各项参数正常、稳定;(6)盾构机穿越过程中选择合适的掘进参数,严格控制地层损失。通过以上施工控制措施后,顺利在粉细砂地层小距离下穿了既有隧道。     

土体蠕变作用下高桩码头变形分析方法研究

高桩码头使用过程中,土体的弹塑性变形与蠕变变形会引起较大的结构位移,进而影响结构的使用安全。文章采用修正Drucker-Prager/Cap模型和Singh-Mitchell模型模拟土体本构关系,结合三维精细有限元理论,提出了一种分析土体变形对高桩码头结构影响的数值分析方法,并将其应用于天津港高桩码头的分析计算。结果表明,该方法可以较好地反映土体弹塑性变形与蠕变变形对结构的影响,将为土体变形对高桩码头的影响研究提供一条可行的途径。     

基于PLAXIS 3D的钢板桩围堰空间数值模拟研究

以澳门某拟建跨海桥梁施工围堰为工程实例,利用三维有限元软件PLAXIS 3D建立了钢板桩围堰结构与土体的整体空间三维模型。通过真实模拟施工过程,详细地展示了各施工阶段结构的变形与内力,揭示了围堰结构受力变形的空间效应特征、板桩在围檩支撑作用下的复合式变形特征,并且针对计算结果提出了有针对性的施工建议。     

码头接岸结构工程中土体变形监测方法

以某接岸结构工程为背景,结合其地质资料,围绕施工过程中的土体变形现象展开分析,通过制定具体的监测方案,其中涉及表层沉降、分层沉降以及深层土体位移等内容,对监测结果进行分析,从而得出影响码头接岸土体变形的因素,希望为相关单位提供参考。     

基坑变形的随机预测

在基坑开挖过程中,由于诸多不确定性因素的存在,使得基坑变形存在较大的随机性,本文将基坑的土体与支技结构等视作一不确定性系统,考虑土体的流变性,用反分析方法建立基坑变形预测的计算模型,通过计算为施工决策提供有益信息。分析 以线性粘弹性本构模型对计算模型进行简化,实际工程算例的结果证明了本文方法的可靠性。     

基坑降水对盾构隧道影响数值分析研究

依据苏州中心广场项目基坑降水开挖过程对苏州地铁一号线的影响进行数值分析,对2.0m和4.0m降水深度对比分析,得到不同降水深度情况下隧道结构受力状态、隧道底部土体空隙水压力和隧道结构变形规律,为以后类似工程基坑降水深度提供参考依据。     

新建航道下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制*

为评估航道开挖下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制效果,结合京杭运河二通道下穿沪昆高铁工程实例,采用三维有限元软件模拟分析航道围护结构施工、航道开挖、航道结构浇筑、航道通航等各阶段土体和结构的位移变形,对下穿施工过程中航道维护结构及桥墩的安全状态进行量化评价。结果表明,坚实的支护系统、分层开挖结合多次降水,可以避免较大土体沉陷并控制开挖引发的坑底隆起;加固方案也对既有结构起到了良好的保护作用,保证列车在施工期安全运行。     

临水船闸基坑水泥土搅拌桩施工对围堰的影响

临水船闸基坑由于需要提供坑内较大作业空间而较多地采用重力式水泥土搅拌桩作为支护结构,基坑外侧常采用钢板桩作为临时的挡水围堰。针对水泥土搅拌桩施工过程对钢板桩围堰产生位移过大的问题,以某船闸基坑为例,采用数值模拟与现场监测数据相结合的方法研究搅拌桩施工过程中对于钢板桩临时围堰的影响,分析钢板桩围堰变形过大的原因。通过现场孔隙水压力试验得出搅拌桩施工过程中土体孔压在深度和宽度上的变化规律和水泥土搅拌桩施工对周围土体的影响范围,并提出一种钢板桩围堰变形过大的解决方案。本研究可为类似基坑的设计和施工提供借鉴。     

盾构隧道近接施工对既有市政隧道的影响分析

以双线盾构隧道下穿既有市政隧道施工为研究对象,在有效模拟盾构施工顶推力和脱环瞬间应力释放的基础上,考虑土体、既有结构、盾构机体、新建结构多体的相互作用,研究了单线和双线贯通对地层变形、既有隧道内力和变形、围护桩变位以及盾构隧道自身内力的分布特征。研究表明：盾构下穿时,既有矩形市政隧道水平向附加拉应力主要出现在隧道底板,竖向最大附加拉压应力出现在两管盾构隧道中心上方隧道边墙底部位置;在盾构隧道正常施工条件下既有隧道是安全的。     

水利工程施工中顶管施工技术研究

针对顶管施工出现地面沉降量较大,影响顶管安装安全的问题,研究水利工程施工中顶管施工技术。铺设水利工程施工的顶管管线,避免管线后续施工损坏问题;设置长距离顶进中继间,减轻主顶油缸的顶力作用;进行顶管顶进管道的泥浆注射,减少顶管后续顶进阻力,避免顶管沉降问题,进而实现顶管的安全施工。采用实例分析的形式,得出该施工技术施工后,地面沉降量较小,顶管施工安全性更高的结论,具有较高的实用价值。     

顶管机的施工风险与控制研究

对顶管机进行设计过程控制与施工过程控制,可以从源头上降低顶管机施工过程中的风险,最大程度地保障施工人员的安全,本文对顶管机的组成、工作原理,以及安装流程进行了简单的论述,然后重点从洞门凿除坍塌、顶管机单次顶进距离长、顶管机上软下硬地层掘进施工、顶管机刀盘刀具结泥饼这几个方面提出了风险控制的措施。     

二线船闸基坑施工对既有一线船闸扰动实测影响分析

依托北江航道扩能升级工程清远水利枢纽二线船闸深基坑工程，通过开展既有船闸水平位移、沉降、振动与闸间土体深层水平位移实时监测，分析了二线船闸深大基坑开挖对临近一线船闸的扰动特征。结果表明：二线船闸基坑开挖过程，既有一线船闸闸室水平位移与沉降呈现两侧大中间小的分布规律；基坑开挖深度大于5 m后，既有一线船闸沉降速率显著增大，且一线船闸两侧易产生不均匀沉降；闸间土体水平位移与临时支撑轴力的设置密切相关，最大累积变形为11.6 mm;一线船闸振动监测点最大振速为0.079 6 cm/s。由结果可知，二线船闸深大基坑开挖过程中，临近一线船闸的变形扰动控制在安全范围，确保了船闸结构及通航运营安全，研究成果可供船闸监测借鉴与参考。     

加筋水泥土锚桩(LXK)技术在基坑支护中的应用

在基坑开挖过程中极易因过大的侧向土压力而发生基坑支护变形,从而导致支护体系失稳,因此选择合理的方式降低侧向土压力是提高基坑支护稳定的有效途径。针对珠海横琴地区固结度低、含水率高的土体,采用LXK工法桩对基坑进行支护,土体的固结度明显提高,土体的侧向土压力降低,同时基坑侧壁与后方土体形成稳定的整体,不易受外界变化而扰动,有效解决了软弱土质中基坑支护难的问题。     

大直径圆柱壳结构与土体相互作用的一种耦合数值模拟方法

对于大直径圆柱壳结构及其土体分别采用壳单元和沿深度分层施加的三维空间弹簧单元进行模拟,推演了一种耦合数值分析方法,综合考虑了土体特性、土体深度及变形情况等因素。采用壳单元和弹簧单元的耦合数值处理可以有效地模拟大直径圆柱壳结构与土体之间的非线性相互作用机制。通过对实际工程的计算,所得到的圆柱壳结构在荷载作用下的受力状态以及位移与变形分布情况等结果均较为理想。     

双线船闸对拉钢板桩结构受力特性

以新夏港双线船闸工程为例,利用ABAQUS建立船闸闸室和周围土体有限元分析模型,并根据施工期原型观测数据进行模型验证。基于观测数据和数值分析,探讨在施工过程中单锚板桩和对拉板桩的受力特性。研究了两种不同板桩结构随着闸室土体开挖的内力与变形规律以及板桩墙两侧土压力分布等问题。结果表明:施工期内,两侧单锚板桩变形基本一致,中间对拉钢板桩变形基本一致,整体性良好;闸室单侧开挖时,开挖侧对拉板桩的工作状态与单锚板桩相同;后排板桩发挥锚碇作用,其水平位移、土压力均随着土体深度逐渐增大。     

南水北调工程下穿五棵松车站近接施工数值模拟

南水北调工程计划采用暗挖法在五棵松地铁车站下方修筑两条输水隧道。由于输水隧道与地铁车站距离较近,并且穿越地层的围岩等级较差,因此需要采用数值分析的方法预测下穿隧道施工对五棵松车站的影响。通过有限元模拟施工过程发现,按原设计的施工方法将会导致地表下沉量和轨道下沉量超限。通过对地表位移和车站顶、底板位移随开挖过程变化规律的分析发现,需要对输水隧道扩大段、注浆通道和下穿隧道周围的土体进行注浆加固,才能确保地表和轨道位移不超过规范所规定的限值。并提出为了降低施工过程中,地铁车站两侧因不均匀沉降而产生的扭矩,需要在车站两侧采用对称施工的建议。