大断面矩形顶管下穿市政道路地表变形规律研究

以深圳地铁6号线支线圳美站A出入口矩形顶管工程为工程背景,通过监测数据分析、有限元分析及经典公式预测分析,对矩形顶管下穿过程中地表变形规律进行了研究。结果表明:线路横向地表沉降满足正态曲线分布规律,顶管轴线上方地表沉降值最大,沉降槽范围为轴线两侧2D(D为矩形顶管长边);线路纵向地表变形曲线大致呈“S”形,开挖面前后1.5D范围内地表变形变化较大。随着开挖面支护压力和注浆压力的增加,地表最终沉降值均减小,开挖面前方2D范围内地表变形受支护压力影响大,顶管轴线两侧1.5D范围内地表变形受注浆压力影响大。Peck公式和累积概率曲线公式计算的地表沉降值均偏大,但其预测的地表沉降变化规律与实测值、数值计算结果基本一致。

分块预制综合管廊接缝性能研究

目前国内工程中预制综合管廊应用较少,大部分综合管廊都是现浇的。依托成都市蜀龙五期综合管廊工程,开展分块预制管廊接缝力学与防水性能研究。参照和依据目前国内外同类工程的设计情况,经过对比分析,进行了预制拼装综合管廊接头受力性能试验。结果表明:构件轴力对挠度变形的速率存在影响且UHPC梯度混凝土接头抗弯刚度值明显大于C50混凝土接头;通过防水性能试验对选定的构件接缝防水材料实物试件进行了防水能力和装配应力模拟试验验证,证明了管廊接缝防水设计的可靠,能为实际工程提供决策支持,可以为类似的工程提供借鉴。

分块预制综合管廊节点型式研究

分块预制装配式地下综合管廊建造技术有着建设周期短、构件质量好、环境友好等优点,正得到越来越多的应用。综合管廊具有各节点功能、形状变化复杂,断面形式复杂多样的特点。因此,在构件预制过程中,容易出现异形构件难以预制,且预制构件不能通用的问题。每一个预制构件需要1个单独的模具,构件重复利用的可能性小,预制成本极高。针对以上问题,进行了预制标准化节点构件之间的连接及防水研究,提出了标准化节点的概念以及实施方法。研究成果为施工取得了预期的效果,可为类似工程项目提供借鉴与经验。

铁路矿山法隧道BIM建模标准研究

针对铁路矿山法隧道BIM模型使用需求,研究施工图设计模型的构件命名规则与代码规则,以及建模精度与信息粒度等模型创建要求,建立铁路矿山法隧道施工图设计模型,建模精度、构件信息粒度包含施工工序和传统的二维施工图设计信息。研究成果符合现行的铁路隧道设计规范与标准要求,并结合依托工程得到成功实践。

泥水盾构泥浆潜水带压进舱作业技术研究

对于复杂地质条件下的盾构施工,带压进舱作业是目前解决盾构刀盘刀具问题的重要手段。文章针对南京纬三路过江通道工程N线隧道带压进舱作业期间开挖面失稳坍塌问题,研究分析了泥浆潜水带压进舱作业技术。通过采用正常掘进状态下泥水压力平衡开挖面水土压力的方式以及饱和潜水技术,解决了泥水盾构在无法实现空气支护隧道开挖面条件下的带压进舱作业难题,顺利完成了2把滚刀的更换作业。

沉管工厂化预制技术在港珠澳大桥工程中的应用

港珠澳大桥遂道工程是目前世界上外海条件下埋深最深的沉管隧道工程,该沉管隧道断面大、管节质量大、混凝土抗裂要求高,在国内首次采用了工厂化预制工艺进行沉管管节的预制。由于预制工艺复杂,项目前期进行了深入的研究,并进行了众多工艺的改进和创新。介绍了工厂法预制的工艺及关键技术和应用情况。

岩溶地区桥桩设计与施工若干问题浅析

某高速公路特大桥位于岩溶发育区 ,通过该桥桩基施工实践 ,对岩溶地区桩基设计与施工中诸如施工钻探、桩基嵌岩深度及持力层厚度、桩的静载试验、桩基成孔工艺选择。

BIM技术在铁路项目隧道施工中的应用研究

针对铁路隧道施工的特点及管理需求,研究工程施工阶段的BIM应用模式和模型建立,建立了从设计阶段向施工阶段BIM转换的建模规则。综合应用BIM及三维数字技术,研究隧道4D-BIM施工集成管理技术,结合进度信息构建4D-BIM模型,在施工过程中,现场数据包括进度、质量、安全等信息与4D-BIM模型相关联,形成集成化管理环境。开发了基于BIM的铁路隧道施工管理平台,实现隧道工程施工的数字化、可视化和集成化管理。研究成果已经成功应用于项目实践。

BIM辅助铁路隧道施工方案可视化设计应用

基于BIM技术的3D可视化设计环境和4D虚拟仿真环境,研究BIM辅助施工方案可视化设计和虚拟推演的方法和流程,以及施工方案的环境、结构和施工设施等三维数字模型设计原则。针对铁路隧道仰拱与仰拱填充施工特点,利用BIM辅助施工方案可视化设计,建立施工方案的三维数字模型,优化设计仰拱与仰拱填充快速施工装备与工艺,模拟方案的施工过程。结果表明,BIM辅助铁路隧道施工方案优化设计,取得了很好的效果。

沉管隧道节段接头混凝土剪力键与摩擦力协同抗剪机理试验研究

文章通过沉管隧道节段接头抗剪机理室内缩尺模型试验,测试了接头在不同接触应力状态及不同剪力键垫层厚度等工况下,混凝土剪力键与接触面摩擦力协同抗剪受力模式。结果表明,摩擦力对接头抗剪强度贡献显著而且可靠。

基于Copula相依模型的地铁结构安全可靠性分析

为提高地铁运营期的安全性,利用Copula相依性建模理论,研究时变效应下临近环境变化对地铁结构安全的影响。采用结构可靠度指标描述运营期地铁结构的安全性,通过Copula相依性建模理论描述地铁运营期监测指标参数之间的相关性,构建净空收敛(CD)和差异沉降(DS)二元离散时变相依模型,并以武汉地铁2号线某区间为工程背景,验证该模型的准确性。结果表明:Weibull分布和Frank Copula函数分别为最优边缘分布函数和Copula函数;Gaussian Copula并非最优Copula函数,传统的Gaussian Copula函数描述的参数相关性并不太准确;利用构建的Copula模型分析地铁CD和DS值,实现时间效应下盾构地铁结构安全性变化的敏感捕捉;针对分析结果可制定相应运营期风险控制专项方案。

重庆朝天门长江大桥施工控制关键技术研究

对重庆朝天门长江大桥施工控制的关键技术进行了深入分析和总结,包括对边跨钢梁架设、边跨钢梁整体移梁定位、中跨钢梁架设、临时墩脱空、扣塔系统架设、临时系杆架设、中跨桁拱抗倾覆与应力安全、主拱合龙和刚性系杆合龙控制技术等。可为以后同类桥梁施工与控制技术提供借鉴参考。

分片预制装配式管廊管片接头力学性能试验研究

分片预制装配式管廊管片接头力学性能直接影响管廊整体结构的变形和承载能力,而相较于隧道衬砌管片接头,分片预制装配式管廊管片接头的抗弯刚度与抗剪强度相关取值缺乏成熟理论依据。基于成都蜀龙五期综合管廊工程项目的分片预制装配式管廊设计,通过管片接头足尺模型试验,对其力学性能进行了充分研究。试验结果表明:同等轴力下,偏心距越大管片接头抗弯刚度越小,且随轴力的增大不同偏心距管片接头抗弯刚度差距有变小的趋势;当管片接头采用超高性能混凝土(UHPC)时,抗弯刚度和抗剪强度均明显大于C50普通混凝土管片接头,同等加载条件下增幅为1.5~2.0倍。试验结果可供类似分片预制装配式管廊的结构设计计算参考。

浅埋段软岩隧道施工工法优化模拟应用分析

隧道洞口浅埋段施工易受地表水及不良地质条件影响,隧道大变形或掌子面溜塌事故频发,施工安全风险极高。为解决洞口浅埋段软岩隧道变形控制难题,建立三维数值模型,对不同施工工法的围岩变形及其优缺点进行对比分析,确定采用三台阶临时仰拱法,并通过现场应用验证了优化工法的可行性。结果表明:该工法可在中、下台阶增设临时仰拱,隧道初期支护及时封闭成环,支护结构受力得到改善,对变形控制效果较好。虽相比CRD法在控制隧道变形方面略有不足,但综合各方面因素,优先考虑选择该工法,并采取了分阶段支护参数加强措施。经现场施工实践验证,采用该工法配合分阶段补强支护措施,初期支护变形增长速率很快减小并趋于稳定,可有效控制隧道初支大变形,保证施工安全和进度。

广州“红层”地质盾构机滚刀磨损与掘进参数特性分析

以广佛地铁12标工程为依托,根据盾构机刀盘的设计参数,给出了不同位置滚刀的允许磨损量。结合现场实测数据,给出了边滚刀磨损的主要原因,并提出了改造方案。结合现场掘进数据,分析了岩层掘进贯入度与刀盘转速的选用原则。研究结果表明:压柱式镶齿滚刀能较好地适用于红层掘进,增加有效掘进1倍以上;红层掘进应选用高贯入度,慢转速的掘进参数,以获得最佳的掘进效率。

城市轨道交通工程施工安全事故聚类分析

为确定城市轨道交通工程施工事故的主要类型,并探究全过程的各种风险因素。针对城市轨道交通工程施工安全事故,提出了基于K-means均值的城市轨道交通工程施工安全事故聚类分析的主要流程,分析验证了安全风险分布的重点阶段与主导因素,同时,确定了城市轨道交通工程施工事故的主要类型。研究可以建立安全风险分布阶段及风险因素基本框架,确定分类变量,形成结构化数据库。

成都蜀龙五期预制装配式综合管廊拼缝橡胶密封件形式研究

为使橡胶密封件在拼缝处张开量为10 mm、错位量为12 mm以及在闭合压缩力尽可能小的情况下仍能够满足成都市蜀龙五期预制装配式综合管廊0. 21 MPa的防水要求,建立3次Ogden橡胶本构模型,对圆形孔洞和类三角形孔洞2种形式的橡胶密封件进行数值模拟,比较2种形式下橡胶密封件的装配力大小,选择装配力小的橡胶密封件进行防水性能和闭合压力试验。结果表明:1)圆形孔洞橡胶密封件能够满足蜀龙五期综合管廊的防水要求,密封件闭合压缩力为28. 55 k N/m。2)当预制块拼装间隙张开量(错位量)较小时,错位量(张开量)的增大会迅速减小橡胶密封件的耐水压力,且张开量对橡胶密封件耐水压力的影响比错位量大。3)预制块拼装间隙张开量越接近0 mm,加载等间距张开量所需装配力越大。

预制拼装综合管廊结构设计计算方法

依托成都市蜀龙五期马蹄形预制拼装综合管廊工程,首先将修正惯用法、弹性铰法的弯矩计算结果分别与梁-弹簧法弯矩计算结果进行对比,然后采用梁-弹簧法对预制拼装综合管廊设计参数进行敏感性分析。结果表明:修正惯用法刚度折减系数的不同取值对结构弯矩影响较小;刚度折减系数取0.9时,修正惯用法计算结果最接近梁-弹簧法;弹性铰法旋转弹簧刚度的不同取值对结构弯矩影响较小;旋转弹簧刚度为2.5×104k N·m/rad时弹性铰法计算结果最接近梁-弹簧法;与修正惯用法相比,弹性铰法计算结果更接近梁-弹簧法;基床系数、偏压荷载等设计参数对结构内力及长短轴收敛变形均有不同程度的影响。

港口码头施工模拟BIM技术应用研究

本文分析了港口码头施工技术现状,以实际工程Ashdod港口码头项目板桩施工作为案例,应用BIM技术对港口码头板桩施工过程进行了研究,建立了板桩构件模型,对施工过程进行了BIM模拟。根据施工组织设计与现场施工工况,编制了板桩构件BIM代码,为港口码头可视化施工及工期规划提供了技术支持,研究成果在配合板桩施工及BIM信息管理应用中效果显著,具有重要的推广价值。

盾构掘进对邻近桩基影响及托换桩加固效果分析

以广佛线地铁菊村至西朗区间盾构隧道下穿某车库桩基为背景,利用有限差分软件建立相应的三维仿真计算模型,分析盾构掘进引起的地层位移及邻近桩基的变形,并对桩基托换加固方案的加固效果进行了研究,对桩基托换的主要影响参数进行了讨论。结果表明:在上软下硬复合地层中,桩基托换法可以有效地降低盾构施工对邻近既有桩基的影响,托换桩桩长与既有桩基沉降呈非线性关系。