土与强风化岩双元边坡圆弧-平面破坏模式与支护设计方法

为了探究土与强风化岩边坡中强风化岩不破坏的临界坡率及稳定性判断方法,基于济南地层,得出适用于数值模拟的土层参数,并利用强度折减法求出边坡的临界坡率,为施工提供参考。针对强风化岩不破坏的边坡,运用改进的瑞典条分法求出边坡安全系数解析解,并利用滑移线场法求出滑移线,为安全系数解析解的应用提供依据。结果表明,岩层厚度超过边坡高度1/2或坡率大于1:0.5时,强风化岩一定破坏;解析解得出的安全系数偏小,有利于工程安全;针对土与强风化岩边坡,文中结果可确定边坡破坏区域,设计支护方案。

深基坑支护理念演进和设计方法改进剖析

基于我国30多年建设实践,分析现有深基坑支护临时性理念、与主体结构相结合理念实施的优点和不足,提出促进基坑支护工程高质量发展的永久化理念。结合济南某基坑工程,阐释三个理念的逐次提升和相应支护结构的计算内容,定义适应与主体结构相结合理念、永久化理念的结构岩土化、岩土结构化设计方法;重点分析土钉墙与抗浮锚杆相结合的复合土钉墙的设计,以及抗浮锚杆与外伸支撑、水平楼板永久支护结构中抗浮锚杆的力学性状与耐久性,分析了永久支护对于地下室外墙受力机制的影响,阐释深基坑支护理念演化方向和与之适应的设计改进内容。对于反思我国岩土与结构设计管理体制,促进基坑与基础设计理论和方法进步,推动“新发展理念”在基坑工程的实践具有导向价值。

深基坑岩土结构化永久支护理论与设计方法

基于对项目地下系统设计现状的深入剖析,指出岩土与结构专业分离造成基坑临时支护资源浪费、环境污染、碳排放增加等弊病,提出深基坑岩土结构化永久支护体系理论与设计方法。阐明了永久支护体系构件组成与构造过程,给出了永久支护体系承载能力极限状态和正常使用极限状态设计原则;明确了基坑开挖、构建和正常使用三个阶段的荷载组合和计算内容,建议了深、较深基坑划分界限及其永久支护结构分别适用的有限元法和弹性支点法;强调应进行支护构件的耐久性分析,证明了岩土结构化深基坑永久支护结构地下室外墙基本不承担土压力,改变了目前开挖阶段支护结构、使用阶段地下室外墙分别承担土压力即两倍建筑材料抵挡土压力的现状,显示了深基坑永久支护结构的工程价值及其推广的意义。

不同置换率复合地基力学性状附加荷载影响规律离心试验研究

置换率是确定CFG桩复合地基的关键指标之一,根据土层分布明确桩长后针对目标附加荷载选择置换率是竖向结构体系决策的基础,目前缺少不同置换率复合地基力学性状附加荷载影响规律共同认知。通过进行2组相同附加荷载和加固深度、不同置换率的复合地基离心模型试验,研究复合地基桩身轴力、桩侧摩阻力、桩土应力比和地基沉降响应附加荷载的分布及变化规律。研究结果表明,因置换率的增大,(1)CFG桩所承受的轴力有所减小,且轴力最大值所在位置上移;(2)摩阻力零点位置和桩体上部负摩阻力最大值位置出现上移且后者变化速率加快,桩端最大正摩阻力值明显减小;(3)桩土应力比有所减小,且在深层土体中其沿深度方向的减小速率变小;(4)地基沉降和地表沉降明显减小,地表沉降与荷载呈线性关系变化,CFG复合地基的复合模量有所提高。

支护桩与地下主体结构相结合的永久支护结构

为研究基坑支护桩在永久工况下的使用价值,对济南市某基坑桩锚支护结构进行永久化设计,通过设置支撑构件将支护桩与地下主体结构相连,形成共同抵抗坑外侧向土压力的永久支护结构体系,借助PLAXIS-3D有限元软件对该结构进行全工况模拟。结果表明:永久支护结构可有效减小地下室外墙土压力,基坑外侧土压力主要由支护桩承担,地下室外墙只承担少量回填土体的侧土压力,只需按构造要求设计;换撑之后,桩身弯矩和基坑外地表沉降均有明显增加,对支护桩受力和周边建筑环境均产生不利的影响,对支护桩设计提出更高要求;裂缝计算结果显示支护桩满足现有规范对混凝土结构耐久性的要求,为永久支护结构的推广奠定基础。

考虑CFG复合地基对土体侧向加固作用的基坑支护结构优化

CFG复合地基竖向加固作用已得到深入研究和广泛运用,但在国内外相关领域未见CFG复合地基的侧向变形和侧压力研究成果。现行国家和行业相关规范、规程缺乏对开挖条件下CFG复合地基侧向基坑支护结构设计的规定和指导。笔者从CFG复合地基竖向工作机理出发,判断CFG复合地基侧向加固作用不可小视,凭借数值模拟规律和跟踪勘察数据,结合基坑监测反馈,对济南省会文化艺术中心(大剧院)舞台台仓锚拉双排桩支护结构进行了优化,从三排锚索减少到一排。尽管如此,施工变形监测结果只是相关计算的1/3,这说明:CFG复合地基侧向加固作用可以有效降低支护结构变形,应值得行业关注和研究。

微型桩与帷幕的不同位置对复合土钉墙力学性状的影响分析

基坑工程中微型桩和止水帷幕的复合土钉墙是常用支护结构型式之一。在支护结构设计和施工时布置微型桩与帷幕的位置具有随意性,普遍忽视微型桩在帷幕内外不同位置对于支护结构力学性状的影响。依托济南某基坑工程,通过现场测试和数值模拟的对比分析,获得微型桩在帷幕内外两种位置条件下支护结构位移、土钉内力等变形及受力特征。分析结果表明,微型桩的位置不影响支护结构变形和内力的总体趋势;无坡顶荷载时,微型桩位置不同产生的差别不大;存在坡顶荷载时微型桩位于帷幕内侧时支护结构变形较小,土钉受力更合理,建议实际工程优先采用。

复合地基支护结构永久性集约化设计分析

目前基坑工程多采用临时性支护措施,且各类地下工程及其结构往往永久共同存在。济南省会文化艺术中心(大剧院)台仓处于大面积CFG复合地基之中,基坑支护结构采用双排支护桩加一排预应力锚杆,双排桩兼作复合地基"一桩两用"。运用PLAXIS3D有限元软件建立三维单元模型,考虑复合地基、群桩基础与支护结构共同工作,实现支护结构侧压力的集约化设计。与常规基坑支护设计相比,该方案增加了支护结构耐久性设计,利用基坑主动区复合地基与被动区群桩基础对土体的加固作用,针对支护结构永久性构造措施等做了详细分析,工程建设取得良好效果,研究方法可为类似工程参考,基坑支护结构永久化和地下结构集约化设计观点应被业内接受和推广。

济南典型地层基坑空间效应规律研究

针对山东省会文化艺术中心基坑开挖过程,利用有限元软件PLAXIS 3D建立了能够考虑基坑空间效应的三维整体有限元模型;得到了基坑阴角、阳角及开挖宽度对支护结构的影响,并对其做了深入分析;总结了考虑基坑开挖深度、宽度以及支护结构插入深度的基坑变形公式,分析了坑趾系数、深度比等因素对外坑支护结构的影响,明确了济南地区基坑空间效应规律;对整体计算、单元计算以及二维计算结果进行了对比。结果表明:考虑空间效应的基坑整体计算方法更为合理;对于超深超大基坑,建立三维计算模型时考虑空间效应对基坑支护结构及周边环境影响,对把握基坑整体工作机理,避免安全事故,以及精细基坑设计的整体布局和空间优化具有借鉴及参考意义。

基于PLAXIS 3D有限元软件的某坑中坑开挖影响分析

基于济南西客站片区某深大基坑,利用有限元软件PLAXIS 3D强大的前处理和网格细化分功能,运用考虑土体加/卸荷作用的土体硬化本构关系,建立能够考虑基坑空间效应的三维整体有限元模型。通过数值模型的结果,详细地展现了排桩支护结构在不同施工阶段、不同平面位置处的位移和弯矩变化,同时着重分析了与坑角位置处相应值的对比;总结了桩后土体深层水平位移变化规律,显示出了明显的影响分区;并研究了内坑开挖中坑趾系数、内坑深度与内外支护结构间距比等因素对外坑支护结构产生的影响。对于超深超大基坑建立三维计算模型,考虑坑中坑开挖工况对基坑支护结构及周边环境影响,对于把握基坑整体工作机理,避免安全事故,精细基坑设计的整体布局和空间优化具有借鉴及参考意义。

砂土地基和粉质黏土地基基坑悬臂开挖离心模型试验

分别开展砂土和粉质黏土两种典型土质条件下基坑悬臂式开挖离心模型试验,详细叙述试验过程中所要解决的关键问题,并提出合理的解决方案。通过对比分析两组试验结果,得到以下结论:非饱和土地基制备中参数控制困难,分层夯实法有待进一步改进,而砂雨法制备的砂土地基参数可控性更好;两组试验的结果有差异,砂土地基试验所呈现的土压力、地基变形、支护弯矩的变化规律更好,因此,岩土离心试验可适当考虑以砂土代替非饱和土;对于采用悬臂式支护结构的基坑,开挖引起的地表沉降曲线在砂土中呈指数型,而在粉质黏土中呈直线型;开挖引起的粉质黏土地基土体位移范围较砂土地基更大;开挖引起的砂土中挡墙弯矩较粉质黏土更大,砂土和粉质黏土中最大弯矩位置都随开挖逐渐下移;在砂土试验中开挖引起主动区土压力各处均减小,而在粉质黏土试验中开挖引起土压力在挡墙底有增大趋势。该基坑工程离心模型试验过程及数据处理方法可为进一步试验提供参考。

竖向受压支盘桩沉降非线性简化分析方法

为研究支盘桩沉降及相关力学性状,考虑到桩土接触非线性,针对支盘桩,在桩侧、桩端及扩径体端部均采用双曲线型荷载传递函数描述其力学行为,应用分段位移协调迭代算法,提出了一种计算支盘桩沉降及承载性状的非线性简化分析方法。与硬塑性黏土地基和淤泥质软土地基的两种支盘桩现场试验作对比,得到的计算值与实测值有较高的吻合度,证明了方法的合理性和适用性。通过参数分析,发现桩土摩擦角δ及水平土压力系数比k/k0对承载力有较大影响,且承载力随着二者增大而增大;破坏比Rf及端承土体破坏角θ对承载力影响偏小,承载力随着θ增大而增大,随着Rf的增大而减小。

考虑基坑支护结构变形模式的土压力研究

为了减小经典朗肯土压力理论与工程中实际土压力的误差,在经典朗肯土压力理论的基础上,减少了其基本假定中的限定性条件,考虑基坑支护结构变形产生的土拱效应以及基坑支护结构与土体间的摩擦力,通过分析平面应变条件下土单元体的极限平衡状态,提出了修正的朗肯土压力理论。用理论分析结合实例验证的方法与经典朗肯土压力理论做对比,发现修正的朗肯主动土压力大于经典朗肯主动土压力,修正的朗肯被动土压力小于经典朗肯被动土压力。同时还讨论了不同基坑支护结构变形模式对极限状态下土压力分布的影响,最后分析了极限状态下修正的朗肯土压力对黏聚力与内摩擦角两个参数的敏感性。

新型装配式可回收基坑土钉的开发和应用

在适宜直径钢管上焊接一定高度的钢片绕丝形成可回收土钉,通过专用连接构造实现可回收土钉的定尺接长,采用旋转施工设备将其旋入土体基坑边坡,形成新型装配式可回收土钉。新型土钉改变了传统土钉凭借注浆锚固体与土体之间的界面黏结力或摩擦力抗拔机制,代之以土体与钢管界面间的摩擦受力及土体与绕丝端部的挤压受力机制。通过现场试验、数值模拟优化升级和现场应用检测,获得新型土钉工作机制,建议了承载力估算方法,新型装配式可回收土钉适应建筑产业化趋势,减少地质环境的污染,实现建筑材料循环利用,具有明显工程价值。

原发脑干损伤并发神经源性肺水肿19例诊疗体会

目的探讨原发性脑干损伤后合并神经源性肺水肿（NPE）的诊疗体会。方法回顾性分析我院神经外科2003~2009年期间收治的19例原发性脑干损伤并发NPE病例临床资料。结果 19例原发性脑干损伤并发NPE病例均于颅脑损伤或开颅术后24 h内发病,出现呼吸窘迫症状、呼吸频率〉40次/min、双肺可闻及广泛湿罗音。胸片示肺纹理紊乱增强11例,斑片状阴影7例。在吸氧情况下血气分析均为PaO2〈8.0 kPa,PaCO2〉8.2kPa。经对因治疗、有效脱水、气管切开、呼吸机辅助呼吸、物理降温结合冬眠药物降温、大剂量糖皮质激素治疗、缓解气道痉挛、有效抗生素应用等措施治疗,本组存活11例,死亡8例。结论治疗原发性脑干损伤合并NPE应兼顾肺部及颅脑损伤等多方面因素,以提高存活率和治愈率。

济南市深基坑工程现状调查报告及发展建议

介绍了济南市深基坑支护工程的管理和技术现状,提出了发展建议。

侧脑室脑膜瘤的显微手术治疗

目的观察侧脑室脑膜瘤的显微手术治疗效果。方法对30例侧脑室脑膜瘤行显微手术治疗。结果术中发现肿瘤位于一侧侧脑室三角区24例、一侧侧脑室额角3例、一侧侧脑室颞角2例、占据一侧侧脑室1例;其中肿瘤全切26例、次全切3例、大部分切除1例;术中去骨瓣减压4例。术前有颅内压增高的21例术后早期颅内高压缓解16例、加重4例,死亡1例。随访3个月-6 a,6例肢体活动障碍者5例改善、1例加重,3例偏盲者2例改善、1例无变化。肿瘤全切病例中,1例术后复发,行二次手术。结论侧脑室内脑膜瘤多位于一侧脑室三角区,显微手术治疗效果较好。

鱼类寄生六鞭毛虫的研究（动鞭纲：双滴虫目：六鞭毛科）

本文报道六鞭毛科１８个新种，其中六鞭毛虫属１５种，旋核六鞭虫属３种。其简要形态记述于后。模式标本保存在中国科学院水生生物研究所鱼病学研究室。

济南典型地层HSS参数选取及适用性研究

针对济南地区典型地层上的基坑工程,土体采用PLAXIS 3D中的硬化土小应变(HSS)模型,建立了有限元模型,并根据实际监测数据结合位移反分析技术,得到了该典型地层下土体HSS模型参数的一般选取方法。之后简化模型,分别采用土体的HSS模型与Mohr-Coulomb(M-C)模型进行有限元分析,对比基坑开挖至不同深度时,应用两种模型模拟所得挡土墙变形与墙后地表沉降的差异。结果表明:基坑数值分析中,土体采用M-C模型与HSS模型所得结果的差异随基坑挖深增加而增加,且采用HSS模型所得结果更符合深基坑的实际变形。综合考虑采用HSS模型与M-C模型建模时的参数选取难易程度、经济性以及两种模型数值分析的工程适用性,建议基坑开挖超过15 m时,土体采用HSS模型进行数值分析,反之可采用M-C模型。研究结果对指导深基坑支护设计及岩土工程参数的勘察、选取,具有重要参考价值。

黏性土复合地基挡墙侧压力研究

因技术进步和经济效益良好,现有大量工程项目采用复合地基。复合地基因其桩土共同作用,能有效减小地基变形和侧移。基于砂土复合地基侧向开挖离心试验和有限元分析模型获得的砂性土复合地基侧压力研究结果,建立黏性土ABAQUS有限元分析模型,分析附加荷载、黏聚力、内摩擦角和挡墙刚度对黏性土复合地基挡墙侧压力的影响,得出其侧压力沿深度分布规律,并与砂性土复合地基挡墙侧压力相比较。研究助于支护结构有效设计,控制复合地基及上部结构变形,降低工程造价。