基坑围护桩作用下地层支护应力分析及应用

[目的]基坑围护桩在建筑施工中起着至关重要的作用。为确保基坑施工安全稳定地进行,需对基坑在围护桩支护作用下的地层支护应力分布规律进行深入研究。[方法]提出了围护桩作用下地层内部支护分析模型及理论计算公式,基于弹性力学半弧线平面内作用均布应力的解答方法,推导分析了不同围护桩间距下,桩间土体内部支护应力的分布规律,揭示了基坑围护桩下,桩间土体内部成拱的力学机理。以济南轨道交通4号线林家庄站为例,对围护桩作用下的地层支护应力进行了计算分析。[结果及结论]在桩侧土压力作用下,周边地层支护应力随桩间距的增大而减小;在相同桩间距下,周边地层支护应力随桩侧土压力的增大而增大。地层内部连续的支护应力与合理桩间距是确保围护桩有效成拱的关键。     

地铁盾构下穿高层建筑基础的扰动变形影响与实测研究

[目的]城市轨道交通建设中遇到越来越多的盾构穿越或近接高层建筑施工的案例,而盾构法因其特殊的施工工艺不可避免对地层产生扰动,严重时可能会影响既有建筑的结构安全,因此需要对盾构穿越过程中隧道及高层建筑的受力特性进行深入研究。[方法]依托济南地铁R2号线生产路站—历黄路站区间隧道工程,采用三维有限元数值方法对双线盾构隧道非同步斜交下穿高层建筑群桩及筏板承台基础的施工过程进行了模拟,并结合现场监测数据分析了地层位移规律、建筑物沉降的变形特征,以及施工时盾构掘进参数的控制效果。[结果及结论]双线盾构隧道先后下穿建筑群桩时,先行隧道开挖引起的地面沉降量较大,后开挖隧道对地层产生的扰动相对较小;盾构通过建筑物正下方时的沉降量最大,随着盾构的远离,其沉降逐渐减少并趋于稳定。由于高层建筑属框架结构,故在临近隧道一侧建筑体区域地层发生了沉降,而在远离隧道的建筑体区域地层呈上浮趋势,但二者的差异沉降量仍在可控范围内。     

地铁盾构施工下穿既有明挖隧道模型试验研究

为探究盾构下穿施工对既有隧道结构和地层的变形影响规律,以拟建的石家庄市地铁5号线下穿6线隧道为工程背景,基于几何相似比配制地层和结构模型试验材料,并设计试验监测系统。采用直径1 200 mm小型盾构机,试验模拟盾构隧道以不同深度垂直下穿既有6线隧道的施工过程,并分析下穿过程中既有6线隧道和地层土体的沉降变形规律。结果表明：随着既有隧道底部地层距盾构隧道拱顶距离的增大,地层沉降减小,盾构施工对地层的影响范围约为1.5倍洞径,显著影响区为1倍洞径;随着埋深的增大,盾构施工引起结构下方地层的沉降减小,距盾构隧道拱顶距离分别为1倍洞径和1.5倍洞径时沉降最大差值为31.25%;6线隧道结构与其下方地层产生脱空,盾尾脱出阶段发生的地层沉降占比大于80%。     

水平MJS工法黏土地层成桩特性及渗透性分析

为研究黏土地层中水平喷射注浆工法(Metro Jet System, MJS)的成桩性能和隔水能力,以苏州地铁临顿路站下穿工程为背景,在相似地层进行试桩试验,揭示水平MJS试桩成桩特性;同时,测试及对比室内水泥土与现场MJS水泥土的渗透系数,以评估其隔水性能。试验结果表明：当土层均匀时,加固体通常呈切割搅拌型,其形状受土层性质、施工参数和重力作用等影响,通常不是半圆形,其竖向“直径”常大于水平向“直径”;室内水泥土渗透系数和现场试桩芯样渗透系数接近,绝大部分样品渗透系数在2×10^-8～8×10^-8 cm/s的范围内,展现出较好的隔水性能。     

层次权重决策分析法在浅埋隧道开挖方法选择中的应用

以浅埋公路隧道为研究对象,利用层次权重决策分析法对正台阶环形开挖法、双侧壁导坑法、交叉中隔墙法和中隔墙法等隧道施工工法进行对比分析,得出交叉中隔墙法能很好地控制地表沉降。结合FLAC3D软件,模拟交叉中隔墙法、正台阶环形开挖法施工后地表沉降,通过对比工程实际分析验证层次权重决策分析法。结果表明,层次权重决策分析法是选择开挖方法行之有效的方法,能为浅埋隧道施工方法的选择提供参考。     

深海无人探测外压容器的优化设计及稳定性分析

利用有限元方法系统分析日本钛制万米深海无人探测容器(Shinkai)的外形及材料优化,计算了弹性与塑性情况容器失稳时的临界应力.结果表明容器加强肋的微小变化以及复合材料铺层方式的改变可使由钛-复合材料(CFRP)组成的三明治式压力容器比全钛合金制压力容器的比强度增加22.5%,容器的破坏主要由塑性失稳控制.     

钢吊箱围堰结构设计与施工技术研究

钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构,其作用是通过钢吊箱围堰的侧板和底板或底板上的封底混凝土围水,为承台施工提供无水的干体作业环境。以武汉白沙洲大桥为例,针对钢吊箱围堰结构设计与施工中存在的问题展开研究,并提出解决方案。     

斜岩岩溶地质钻孔桩施工技术

介绍了湘桂铁路客专横寨特大桥斜岩、岩溶地质钻孔桩施工工艺,重点阐述了钻孔桩施工中出现溶洞、斜岩、地表塌陷等特殊情况的处理方法。     

浅埋偏压隧道支挡方案比选稳定性数值分析

结合正在修建的太原至静游段向阳村浅埋偏压软岩隧道,对不同支挡方案进行隧道稳定性数值模拟。通过分析不同支挡方案开挖过程中围岩变形特性、塑性区分布和支护结构力学响应,总结了偏压隧道和支护结构的力学响应、变形特性、破坏区分布特征以及变化规律。分析结果表明:挡墙+管棚+灰土挤密桩支护方案可以有效改善偏压状态,支护结构满足规范安全度要求,有效控制挡墙基础沉降,而且使洞壁关键点变形减小且更加均匀,加强隧道左边水平约束,使得边坡整体安全度增大。因此,挡墙+管棚+灰土挤密桩为合理支护方案。