乌龙江大桥新建复线桥深水基础施工平台设计与分析

乌龙江大桥(新建复线桥)主4号墩基础为深水基础,基础位置的最大水深超过40m.通过方案比选采用了钢管桩平台方案,利用直径西2800~3000mm恤的钢护筒与连接系及钢管桩间相互连接,保证平台的稳定和抗扭性能.采用MidasCivil有限元软件进行分析.结果表明:钻孔施工平台整体结构稳定,各杆件应力均小于容许应力,平台应...     

地铁车辆段软土复合地基水泥搅拌桩施工线路沉降分析

依托宁波市轨道交通5号线经堂庵跟车辆段道路工程,运用ABAQUS有限元软件计算分析地基置换率、桩土应力比、桩长及桩体刚度对3条线路有列车换算土柱荷载作用时的影响,研究软土水泥搅拌桩复合地基地铁线路沉降及其影响因素。得出最低临界置换率和最小桩长,发现桩土应力比和桩体刚度的改变对复合地基沉降量和加固影响深度的作用效果不敏感。     

不入岩深基坑围护结构施工工艺选择

不入岩深基坑围护结构常用施工工艺有排桩、咬合桩以及地下连续墙。基于昆明市轨道交通5号线弥勒寺站基坑围护项目,综合考虑不同施工工艺的地层适应性、施工效率、工程造价以及质量控制等因素,对该项目进行施工工艺比选。结果表明,(1)仅采用排桩或咬合桩工艺一般施工下无法满足部分施工场地穿过硬质圆砾层要求;(2)排桩难以满足抗渗要求;(3)仅采用地下连续墙作为围护结构则会造成工程造价过高,经济性较差。最终确定了以地下连续墙为主,咬合桩为辅的基坑围护结构施工工艺。     

承台-群桩结构波浪力理论分析

目前桥梁基础的波浪力计算大多采用数值模拟的方式进行研究,但数值模拟存在计算成本高、耗时长等缺点。因此基于线性势流理论首次推导了承台-群桩结构的波浪绕射作用计算公式,求解得到了承台波浪力的半解析解。首先将承台-群桩结构简化为上层穿出水面、下层嵌入水底的双层多柱体结构,其中上层单柱体代表承台,下层多柱体代表群桩。然后将计算域划分为承台外侧和下侧2个子域,子域间的交界面函数通过傅里叶级数处理,通过匹配特征函数展开法对每一个子域的速度势函数进行求解,最终得到承台表面波浪力。在进行解的收敛性分析和与边界元软件进行大量的对比验证后,分析了桩半径和承台高度对承台表面波浪力的影响。研究发现：在小波数范围内,承台表面的量纲一的波浪力会随着群桩的存在而增大,并随着桩半径的增加而进一步增大;同时承台高度的增加会首先对波浪力的增加有促进作用,但在承台高度达到某一临界值后,承台量纲一的波浪力将会减小。首次基于势流理论推导的双层多柱体波浪作用的理论公式,为承台-群桩结构表面波浪力的求解提出了一种新的半解析方法,相较于数值模拟,其能在保证结果准确性的同时,也能使得计算更加方便快捷、成本低廉,为之后波浪作用理论的进一步完善提供有力支撑。     

地下水对深埋软弱围岩隧道初期支护结构破坏及其控制措施研究

针对隧道施工期间砂质板岩、炭质千枚岩及绿泥石片岩等软弱围岩在地下水作用下发生软化、剥落、坍塌,继而引发支护变形侵限、喷射混凝土软化剥落、钢架扭曲失稳等灾害,以木寨岭公路隧道2号为依托工程,通过现场试验、监控量测等手段,分析地下水对深埋软弱围岩隧道初期支护结构失稳及破坏的影响,并提出了在地下水富集区,采用高强预应力锚索支护体系代替传统约束锚杆、环向注浆锚杆以及超前小导管注浆加固围岩的支护方法,降低了混凝土注浆压力及施工难度,避免因锚杆注浆不到位形成渗流通道而影响开挖围岩及初期支护强度,并通过采用高强预应力锚索加固措施,从而提高围岩自承能力及初期支护稳定性。     

高原地区软岩大变形隧道动态设计及工程实践

神座特长隧道长约5.5 km,隧址区属高原寒温带半湿润季风气候,地形地质条件复杂,隧址区地层岩性主要为变砂岩、板岩,隧道进洞80 m后,洞内围岩开始进入更强的变质岩层中,出现千枚化,含水量较高,围岩基本达到饱和状态,发生泥化,在隧道初期支护完成后,现场监测发现隧道水平方向收敛严重。针对软岩隧道内出现的围岩遇水软化、泥化、洞内较大变形、局部坍塌等危害,根据现场施工过程中监测到的隧道内围岩变形程度及变形速率,结合高原地区施工方面的一些实际情况,参考多个项目工程实践经验,从多方面论证比选,在施工过程中对神座隧道支护参数做出动态调整,确保隧道施工及后期运营过程中的安全稳定。     

海上风机四桩导管架基础波浪动力分析

随着海上风电由浅海逐渐走向深海,导管架基础的应用随之增多。研究发现,当基础结构基频落到波高波周期联合分布的概率最大的区间时,仅对导管架基础进行静态分析是不够的,结果偏于危险。通过SACS软件建立结构有限元模型,研究波浪谱周期和波高对结构响应的影响,计算得到各个工况下结构波浪动力响应的放大系数。计算结果表明：动力放大系数在一定范围内存在极大值,波高越大,动力放大系数越大;当波谱周期较大时,动力放大系数接近于1。此外,对比动静力分析结果表明,在深水中的海上四桩导管架基础进行动力分析是必要的。     

高桩码头受限空间疏浚工艺

受限空间条件下开展水下疏浚施工对其设备和工艺的要求高,对工程整体施工进度与成本影响大。以某码头工程为例,优化码头总体施工组织,采用先沉桩后疏浚工艺,利用小型挖机、改造绞吸船及水下智能清淤装备多项组合施工,系统解决受限空间水下疏浚问题,节省了项目工期。基于断面法、二维潮流泥沙数学模型,提出高桩码头桩间土疏浚施工质量保障措施,快速评估桩间土疏浚与抛泥状态。结果表明：1）疏浚量快速评估方法可有效应对受限空间内超挖、欠挖问题;2）将抛泥点设置为海侧距离码头前沿35 m时,可减小码头区域泥沙回淤影响。     

钢管板桩组合三维设计及拓展应用

针对自动化码头钢管板桩组合设计中存在的基础交叉多、桩基建模难、桩长随地质变化、模型属性字段缺失、桩基编码难等问题,开展了基于BIM技术的钢管板桩组合三维设计及拓展应用。采用协同设计的方式以及软件中模块化编程工具进行二次开发的方法,实现了桩基的冲突检查、模型批量创建、桩长的实时修正、桩基属性的外部驱动添加以及桩基编码的分类补充等功能,减少基础之间的交叉和设计错误、提高三维设计的效率及三维模型的使用价值,使BIM技术在自动化码头管板组合设计中的应用更加具有价值。     

桩土作用下缺陷大管桩单桩极限承载力理论计算

码头大管桩出现的不同类型缺陷,如混凝土脱落和钢筋锈蚀,会造成码头承载能力下降。基于完整桩-土体系的荷载传递理论,推导获得缺陷桩剩余极限承载力的计算公式。依托工程实践,考察混凝土剥落和钢筋锈蚀这两种缺陷类型对单桩极限承载力的影响,并得出相应结论：混凝土剥落位置对单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力有影响,混凝土剥落位置位于土层内部会减小单桩竖向极限承载力和单桩抗拔极限承载力,单桩竖向极限承载力减小0.07%,单桩抗拔极限承载力减小1.72%;但对桩身竖向承载力却不同,混凝土缺损对桩身轴心受压承载力减小25.65%,钢筋损失对桩身竖向承载力减小20.95%。混凝土缺损比钢筋缺损对桩身各项承载力的影响要大得多。