基于双层永久衬砌结构的桩基托换施工力学行为研究

以西安地铁1号线矿山法区间下穿太平河桥工程为背景,运用有限元方法分析研究基于双层永久衬砌结构的桩基托换体系的施工力学行为,并论证超前注浆预加固地层的效果。研究结果表明:基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系安全可靠、环境影响小,可为后续类似桩基托换提供宝贵的借鉴和参考;桥桩托换段桩基出露施工环节对桥跨结构的沉降变形影响较大,是衬砌结构洞内托换群桩基础的关键工序,故施工过程中应予以重点关注;基于双层永久衬砌结构的桥梁桩基托换体系在完成承载体系的有效转换后托拱结构节点处产生明显的应力集中现象,因此应适当加厚桩基托换节点处结构厚度并增加配筋量以满足结构安全要求;桩基托换施工过程中桩基开挖暴露长度愈短,托换体系施工引起的桥跨结构沉降变形及桩基托换节点区域主应力值愈小;洞内预注浆加固能够显著降低桥跨结构沉降变形及托拱结构受力,从而确保隧道修建时桥梁结构的安全性。     

岩-土复合地层暗挖隧道施工引起地表沉降计算方法

考虑岩层与土层2种介质力学性质的差异性,基于随机介质理论,建立双层介质计算模型,推导岩-土复合地层暗挖隧道施工引起地表沉降分步计算公式;明确椭圆形隧道断面不均匀收敛区域积分的上下限;计算岩-土分界面的沉降曲线,将曲线与岩-土分界面所围成的区域视为"不等厚开挖",确定该区域积分的上下限,并给出岩、土层中主要影响角及断面收缩半径的计算方法。以贵阳地铁2号线诚-观区间暗挖隧道为工程背景,对比分析分层计算值、不分层计算值与现场实测值之间的吻合度。结果表明:将隧道上覆地层划分为岩层和土层2部分的计算值与实测值较为吻合,其最大沉降值相对误差在10%以内;地表沉降曲线沿隧道中心线对称分布,且中心线处沉降值最大。     

地铁振动对邻近建筑物影响及围护桩减振效果研究

依托北京某拟建住宅项目,采用现场监测方法获得地铁列车运行引起建筑物场区内地面振动的振动特性,并通过有限元分析软件建立地铁-土体-建筑一体化三维数值模型,预测拟建楼房的振动规律,预测结果与现场监测结果对比显示二者有良好的一致性,并分析采取基坑围护桩作为减振措施的应用效果。研究结果表明:(1)在地铁运行影响下,地面振动加速度级随着频率增加呈现先增大后减小的趋势;(2)对于10层左右的建筑物,地铁运行振动引起的动力响应随着楼层的增加,存在一个先减小后增大的过程,地面首层和顶层的动力响应最为显著;(3)基坑围护桩能有效减小建筑振动响应,各典型楼层最大Z计权振动加速度级均下降7~9 dB;(4)随着楼层的升高,建筑结构对30~40 Hz频段的建筑物竖向振动具有一定削弱作用。     

Joint earthquake and wave action on the monopile wind turbine foundation: An experimental study

Offshore wind turbines in regions of active seismicity are under a potential threat caused by the joint earthquake and ocean wave action. Taking NREL-5MW monopile wind turbine as the prototype, this study is devoted to probe the joint action of strong earthquakes and moderate sea conditions. A series of shake table model tests of scale 30:1 have been carried out by the contemporary world unique facility (Earthquake, Wave and Current Joint Simulation System) to investigate the structural response in dry flume, low and high calm water levels, with and without regular or random waves. Particular interest has been in the nacelle acceleration subjected to strong ground motions as well as to random waves. The experimental results of nacelle peak accelerations and corresponding dynamic amplification factors show that the joint earthquake and wave action is important for the proper evaluation of structural response. Ignoring the effect of wave action in seismic analysis will lead to underestimation of structural response, especially when the monopile foundation is dynamically sensitive. The coupling of earthquake and wave actions is sourced not only from the relative velocity of vibration but also from the initial condition induced by waves. It has been also derived that the peak acceleration excited by a moderate sea condition is comparable to that by a moderate earthquake.     

基于螺杆桩的高铁梁场软土地基加固技术研究

为解决高铁梁场深厚软土地基加固问题,结合南沿江城际铁路金坛西梁场项目,对CFG桩、水泥搅拌桩、旋喷桩、钻孔灌注桩、预应力管桩、螺杆桩等加固方法,从技术可靠性、经济可行性等方面进行比选,最终选取螺杆桩作为高铁梁场制梁、存梁台座的地基加固方式;并对制梁、存梁台座下螺杆桩加固的复合地基设计及施工控制要点进行了阐述。对单桩及复合地基承载力进行了检测,对制梁、存梁台座使用时的变形沉降进行了监测,结果都满足设计及使用要求;这表明螺杆桩复合地基能满足高铁梁场深厚软土加固的需要,可供类似工程参考。     

巴拿马Amador邮轮码头深厚软黏土地基沉降预测方法对比

巴拿马Amador邮轮码头项目场地存在深厚软黏土地层。为了评估地基剩余沉降，基于恒载期间观测数据，采用双曲线法、三点法、Asaoka法预测沉降。针对三点法中3个等间距沉降点难以确定的问题，以最小曲率半径入手，合理定义了3个沉降点。选取5个典型的时间-沉降曲线，对观测点的地基沉降开展了对比分析。得出如下结论：1）双曲线法预测的沉降通常会偏大，随着沉降观测时间的增加，沉降预测的准确度会随之提高。2）Asaoka法预测沉降值与稳定值相近，但小于最终稳定值，显然会使地基沉降偏不安全。3）三点法沉降预测结果大于Asaoka法且低于双曲线法，更接近于稳定值。4）3种沉降预测方法均具有简单、实用的特点，预测的剩余沉降均小于150 mm，满足项目沉降设计要求。     

地铁隧道下穿既有铁路基础变形控制标准研究

地铁隧道下穿既有铁路施工时,线路基础变形会引起轨道几何尺寸发生变化,从而影响运营安全。首先,基于地铁隧道下穿既有有砟轨道线路路基的工程实际,建立有限元模型对地铁隧道下穿既有铁路变形规律进行分析。然后,以既有线路的轨道高低容许偏差管理值为依据,制定不同速度等级、不同埋深条件下铁路基础变形的控制标准和下穿施工时的沉降速率控制标准,为类似工程沉降控制标准的制定和施工安全管理提供参考。     

钢支撑轴力伺服系统在车站深基坑支护的应用

深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际高速铁路桥梁,地处填海区软弱淤泥地层,为减少地铁车站深基坑施工对城际铁路桥梁结构的影响,采取对桥梁基础进行隔离桩保护、支护结构加强等辅助措施,并利用钢支撑轴力伺服系统实时控制地铁基坑变形。目前地铁主体工程已完成,结果表明,在采取以上措施后,满足车站基坑施工与高架桥变形的安全性要求。     

桩承加筋土垫层复合地基的原理与计算

桩承加筋土垫层是基于钢筋混凝土桩复合地基法的概念而发展起来的一种新的软土地基加固方法。 本文扼要地介绍了这种方法的基本原理和计算内容以及用于实际工程设计的情况。     

石灰搅拌桩加固码头岸坡软土地基的沉降分析

利用生石灰与土之间的一系列复杂的物理化学反应,改善地基土的特性,进而提高地基土的承载力,减小地基沉降,从而满足实际工程的要求。但是目前复合地基沉降计算还不成熟,通过分析浅基础、桩基础和复合地基的区别,提出了比较简单实用的复合地基沉降计算方法,引入实际工程实例与分层总和法做对比来证明其实用性、合理性,同时也进一步证明了石灰搅拌桩作为一种可靠、经济的码头岸坡软弱地基加固方法,确实能起到减小地基沉降的作用。