临地铁市政隧道改扩建关键技术研究

随着城市建设进程的推进,城市短隧道因规模不满足通行要求需进行改扩建的情况越来越多,由于此类工程处于城市核心区,周边环境复杂且施工技术要求高,其实施面临着较大的困难。以南京横江大道快速化改造工程中的临江路隧道改扩建工程为例,从基坑支护、邻近地铁保护、既有隧道拆除工艺等方面,研究了临地铁既有市政隧道的改扩建关键技术。提出了背贴防水卷材(搭接500mm)+2道聚硫双组份密封胶+2道遇水膨胀橡胶止水条+预埋注浆管注入聚氨酯等防水浆液+内侧不锈钢盖板的接缝防水措施;明确了工法桩基坑支护方式,给出了基坑降水方案及注意事项,并采用有限元计算方法对地铁影响进行校核;提出了既有隧道主体结构切除及抗拔桩原位利用的施工工艺。     

朝阳站富水砂卵石层施工动态降水控制技术研究

以长沙地铁5号线朝阳站为工程背景,对车站工程地质和水文条件,采用理论分析、数值模拟等方法对富水砂卵地层条件下基坑动态降水控制技术进行研究。通过确定降水方法,明确降水过程中地下水位动态水文变化过程排水量的计算公式;得到3个降水阶段基坑降水进入稳定的时间、地表沉降达到稳定需要的时间以及最后的沉降值。     

新建基坑工程对既有地铁车站的影响及对策

研究目的:某新建基坑位于既有地铁工程安全保护区内,基坑与地铁车站结构水平净距约2.0 m,新建基坑开挖不可避免地会对地铁结构产生影响,为了评定新建基坑在实施过程中对既有地铁结构的影响情况,依托通用有限元软件ANSYS,构筑拟建基坑与地铁结构的有限元模型对拟建基坑开挖过程中地铁结构的响应进行计算分析,以明确新建基坑开挖对既有地铁结构的影响程度,从而采取有针对性的措施。研究结论:(1)新建基坑施工对地铁车站影响显著,主要为基坑开挖及降水等过程;(2)基坑开挖至基底,主体结构未施作时影响最大,结构向着基坑开挖临空面产生位移,地铁结构在基坑开挖至基底时竖向最大位移为26.3mm,水平位移为17.8 mm;(3)建议开挖过程中采取措施尽可能减小新建基坑施工对既有地铁结构的影响,确保新建及既有工程的安全;(4)本研究结论可供类似基坑工程参考。     

线型工程施工过程的数值模拟及变形分析——以某公路工程路基回填为例

在公路和铁路等线形工程建设中,经常会遇到不良地质地段,为了保证路基的稳定性,往往采取路基回填的办法进行地基处理。路基回填施工会引起侧向位移和竖向沉降,这是施工过程中必须预防和解决的。此文以某高速公路某段路基回填工程为例,针对回填方案,采用FLAC3D数值模拟软件建立数值模型,对施工过程中可能产生的沉降和位移进行模拟计算与分析。根据模拟计算与分析结果,提出处理方案指导施工,加强过程控制,降低施工和安全风险。     

福州某软土地区深基坑开挖对周围建筑物影响的三维有限元分析

运用ABAQUS软件和二次开发的非线性弹性邓肯-张模型按照三维实体单元、壳单元、梁单元考虑接触相互作用的耦合有限元法,建立福州一典型软土基坑工程整体三维有限元分析模型,采用室内K0固结试样的邓肯-张参数,按总应力分析法对基坑开挖施工过程进行了数值模拟,研究结果表明:基坑的空间效应明显,较之规范建议"m"法,与现场实测值吻合良好。在此基础上,将基坑开挖施工可能影响到的周边建(构)筑物体现于模型中,则可较好地揭示基坑开挖可能对其造成的影响,为保护周边建(构)筑物的支护方案设计提供理论依据。     

基于Midas/Civil的钢管桩设计分析

针对铁路桥梁承台明开挖基坑并采用钢管桩基坑支护的施工方法,对钢管桩的受力进行有限元仿真分析。结果表明:基于布鲁姆(Blum)方法给出的弹性嵌固悬臂桩荷载计算简图,结合Midas/Civil有限元软件,可有效地对钢管支护桩进行数值仿真分析。该分析方法可以同时给出钢管桩弯矩、应力及其变形的最大量值及分布规律,为钢管支护桩的受力分析提供了一种新的分析手段。     

雨水泵站异形深基坑开挖对铁路路基的影响分析

在城市现代化进程中,铁路周边地块不断得到开发和利用,如离铁路较近,构筑物的基坑开挖会对铁路路基产生一定的影响。此文以距铁路较近的北京夕照寺雨水泵站基坑开挖为例,通过模拟,建立有限元模型,利用国际上通用的ABAQUS有限元软件,计算和分析雨水泵站基坑开挖和防护桩施工引起的土体扰动对铁路路基产生的沉降和位移影响。经过计算与分析表明,雨水泵站基坑开挖采用防护桩措施后,施工引起的土体扰动对路基的影响较小,采取的防护桩措施能满足铁路安全运营的要求。     

基坑开挖对下方既有地铁隧道的影响分析和监测

随着城市发展和地下空间的开发,越来越多的基坑工程横跨在既有地铁隧道的上方,基坑开挖卸荷将改变下方地铁隧道的应力场,使其产生不均匀的回弹变形和附加应力,从而对其安全稳定构成威胁.结合天津西站交通枢纽工程,研究基坑开挖卸荷对土体物理力学指标的影响,建立了一种卸荷土体特性下的有限元模拟计算方法,并应用“电水平尺”沉降自动监测系统对地铁隧道道床进行监测.研究结果表明,两者数据匹配性较好,能够相互验证,实现了地铁运营期间智能化、信息化监测的目的.     

基坑工程内支撑抱箍式活络头试验研究

为了研究传统基坑工程钢支撑活络头和不同接触面处理(无滚花、直纹滚花、网纹滚花)的新型抱箍式活络头刚度特性和极限承载力,进行了室内原型试验,观察其受力过程和破坏特征,分析了不同设计参数对位移、应变、承载力的影响。试验研究结果表明:抱箍式活络头整体刚度高于单缸千斤顶支顶活络头,在荷载为2 000 k N时,单缸千斤顶支顶活络头位移约是抱箍式活络头的1.5~4倍;在正常使用状态下,试件可重复使用;在达到极限承载力时,抱箍式活络头发生微小脆性滑移破坏,滑移之后可继续承载;由于底部螺栓的夹持作用,抱箍式活络头调节长度短时,即接触面积大时,承载力反而减小;在轴向压力作用下,抱箍式活络头螺栓预拉力基本不变。总体上看,抱箍式活络头具有良好力学特性,有助于提高基坑工程内支撑体系的安全性和稳定性。     

深大基坑无线自动化监测系统的开发应用

深大基坑无线监测系统为基坑监测提供实时、精确、连续的数据,预测基坑变形趋势,为基坑安全顺利施工提供保障。该系统由自动监测传感器、无线数据采集器、中继器、基站和用户服务平台组成。选择适用于深大基坑变形、受力和地下水位监测的传感器,并开发与传感器数字信号接口相匹配的自组网通信模块,采用基于IEEE(电气和电子工程师协会)批准通过的802.15.4无线标准的Zig Bee(低功耗局域网协议)无线传输技术。用户服务平台采用SOA(面向服务的体系结构)架构,基于J2EE平台和B/S(浏览器/服务器)多层体系架构,分为展示层、应用层、平台层、数据层和数据接口层。应用服务平台提供基坑模型管理、数据分析处理、安全评估、预警反馈、曲线及报表输出和综合管理等应用功能。