超大沉井基础设计及下沉方法研究

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 176m公铁合建斜拉桥,通过技术经济综合比选,桥塔基础采用沉井方案。针对超大型沉井基础截面尺寸大、自重重、入土深等问题,提出了减自重、减冲刷的新型台阶型沉井基础方案,通过模型试验及数值分析确定了沉井相关设计参数,并基于地基中土体的三维应力状态和摩尔-库伦强度破坏准则,建立了深大基础三维地基承载力计算表达式。沉井基础成功实施的关键是可控的取土下沉措施,研究了超大型沉井下沉机理,探明随着沉井平面尺度的不断增大,端阻力与井壁侧摩阻力相比逐渐成为控制因素,沉井下沉施工必须进行盲区取土。通过对沉井刃脚下土体破坏形态的研究,提出土体破坏的临界宽度控制法和台阶式取土法,可为沉井下沉施工提供指导。     

大断面黄土隧道施工工法研究

以墩梁隧道为背景,采用高精度全站仪和反光膜片进行隧道施工现场监控量测。通过量测数据分析,比较了双侧壁导坑、单侧壁导坑和三台阶开挖施工工法在大断面黄土隧道中的适用性及优缺点,得出： 双侧壁导坑法操作安全系数高,适应性较强,控制围岩松弛效果明显,但造价高;单侧壁导坑法对围岩扰动小,但施工进度较慢;三台阶法施工进度快,但在地质较差地段变形难以控制;采取及时闭合成环的方法、重视及优化锁脚锚杆施工、控制仰拱与掌子面间的距离可有效地控制施工变形。     

大断面古土壤隧道围岩压力分布规律及支护结构受力特征分析——以银西高铁早胜3号隧道为例

银西高铁早胜3号隧道位于甘肃省宁县境内,为国内首条穿越古土壤地层的隧道。为研究隧道穿越古土壤地层时围岩压力分布情况及支护结构受力变形特征,通过在隧道相同里程布设压力盒、表面应变计和钢筋应力计等传感器,对围岩压力、初期支护受力变形情况进行长期现场监测,并将监测结果得到的频率值换算为力值或应变,最后对数据进行分析。结果表明： 1）对于三台阶七步开挖法,围岩压力大致经历了急剧变化-缓慢变化-平稳变化3个阶段,三台阶七步开挖的施工工法决定了相同里程先开挖一侧围岩压力明显大于后开挖一侧; 2）钢拱架呈现三维受力状态,相邻2榀拱架间轴力以受压为主,支护结构的完整程度以及与混凝土的协作关系直接影响轴力变化情况; 3）拱脚应变的最大值主要集中在上台阶和仰拱底部附近。     

浅埋大断面公路隧道渐进破坏规律与安全控制

围绕浅埋大断面公路隧道渐近破坏过程与机制,以大永高速公路甸头隧道下穿大西二级公路工程为背景,开展了室内相似模型试验与现场监测分析。针对不同围岩级别条件（Ⅳ₃,Ⅴ₁和Ⅴ₂）,分析了隧道毛洞开挖过程中围岩应力和位移变化规律,提出了基于变形差率的隧道施工安全控制指标,隧道施工现场监测验证了该指标的科学性,保障了隧道施工安全。研究结果表明：①隧道的破坏首先发生在拱顶位置,随着隧道的不同分部的开挖,破坏区向拱肩和地表扩展;围岩级别为Ⅳ₃时,隧道开挖后围岩形成一定厚度的塌落拱,塌落拱高度约为0.67M（M为隧道最大跨度）;围岩级别为Ⅴ₁和Ⅴ₂时,隧道开挖将引起围岩坍塌,形成塌方等较严重事故。②隧道开挖过程中,在开挖卸荷作用下,隧道产生不同程度的收敛与沉降,Ⅳ₃比Ⅴ₁,Ⅴ₁比Ⅴ₂,Ⅳ₃比Ⅴ₂最大地表变形分别减少了63.0%、20.0%和70.4%;隧道开挖应力变化方面,Ⅴ₁比Ⅳ₃,Ⅴ₂比Ⅴ₁,Ⅴ₂比Ⅳ₃最大应力变化量分别减少了43.5%、23.0%和56.5%,且Ⅳ₃,Ⅴ₁和Ⅴ₂围岩级别下隧道开挖过程应力和变形影响范围逐个增大。③采用模型试验手段,通过计算典型测点沉降差与测点距离的比值——变形差率,分别探讨Ⅴ₂,Ⅴ₁和Ⅳ₃围岩级别的浅埋隧道施工安全控制标准。隧道施工现场监测结果表明,对于Ⅴ₁级围岩浅埋隧道,当隧道地表横向和纵向变形差率均小于10 mm·m^-1,可防止公路地表裂缝的产生。研究成果对于浅埋大断面公路隧道施工与安全控制具有重要意义。     

堤路拼接工程台阶层数对路基变形影响研究

以南京滨江大道七里河—珍珠南路工程为例,通过数值模拟分析,研究了老堤上开挖不同台阶层数对新老路堤拼接处的变形协调性和应力集中现象的影响。分析结果表明:台阶层数过少会增大拼接范围与路基左肩的沉降差,过多则会导致路肩沉降大于拼接范围内沉降,影响压实效果;拼接处设置台阶能够有效改善拼接处的剪应力分布情况,缓解坡脚的应力集中,使新老路堤更加有效衔接,但台阶层数过少也会降低拼接质量,控制开挖台阶层数应3~4层为宜。     

三台阶法在客运专线山岭隧道软弱围岩中的推广应用

研究目的:根据既有及在建的客运专线山岭隧道软弱围岩施工经验,三台阶施工工法被大量采用.本文分析了传统工法存在的问题,总结了实际施工中常用的4种三台阶施工工法以及这些工法的使用条件,并根据三台阶法存在的问题,总结了施工中的一些注意事项及处理方法.研究结论:三台阶施工工法可以发挥大型施工机械设备多工作面快速施工的优势,体现灵活多变易变的特点,能够结合地质条件等因素选择适宜的三台阶法,以满足隧道施工安全的需要.三台阶法存在一些不足,可以通过控制好台阶长度、做牢拱脚、适当增大超前支护长度、做好临时排水工作等措施弥补.三台阶施工工法是在实践中摸索总结出来的,实践证明是一种成功的先进的施工方法,适用于山岭客运专线隧道矿山法施工,应大力推广.     

软弱围岩隧道短台阶法开挖数值模拟与监测分析

文章依托炎汝高速公路花子坳隧道施工实例,利用有限元模型对隧道Ⅴ级围岩深埋段短台阶法动态开挖过程的应力及位移变化情况进行了数值模拟分析。实测结果表明：短台阶法施工效果良好,围岩压力及拱顶下沉、周边收敛变形均在可控范围内。     

天津港货物吞吐量突破五亿t三年跨一个亿t台阶

截至2013年12月29日18时,天津港货物吞吐量突破5亿t,集装箱吞吐量突破1300万TEU,成为中国北方第一个5亿t港口。     

单侧多台阶加筋湿陷性黄土高边坡变形影响因素分析

随着我国GDP总量不断增长,中西部地区的基础设施亟待完善,而西部地区机场建设发展非常迅速,但大多机场建设在较为偏僻的地方,且中西部地区存在大量的湿陷性黄土,机场建设面临着一系列特殊问题,如高填方边坡失稳、不均匀沉降等。为解决上述问题,本文针对机场高填方边坡工程,深入剖析高填方边坡施工中边坡高度、加筋层间距、筋材模量、压实度等参数对边坡变形影响程度,对于湿陷性黄土高填方边坡变形影响因素进一步认识及路基质量控制技术的提高和改进具有参考价值。     

隧道工程浅埋暗挖法施工要点(续前)

4 台阶法开挖 台阶法施工就是将结构断面分成两个或几个部分,即分成上下两个断面或几个工作面,分步开挖,根据地层条件和机械配备情况,台阶法又可分为正台阶法、中隔墙台阶法等。该法在浅埋暗挖法中应用最广,可根据工程实际、地层条件和机械条件,选择合适的台阶方式。