长江漫滩折线形超深地连墙成槽施工的地层扰动研究

为探究折线形地连墙成槽施工对槽壁周围土体的扰动机理,开展了成槽全过程三维数值模拟分析,得到了阴角、阳角处两侧土体的应力分布特征和变形基本规律,并进一步探讨了不同施工条件包括超载位置、加固强度、泥浆重度,以及槽段形状包括槽段角度、长度,对两侧土体变形的影响。结果表明:阴角处的水平土拱效应使得其槽壁应力在竖向分布上较阳角处更有利,且在槽段厚度方向上的扰动范围更小,只在槽段长度方向上扰动范围略大;在相同施工条件和槽段形状条件下,阴角处变形均小于阳角处;地面超载对地表沉降的影响较大,对槽壁侧移的影响仅限地表以下20 m范围以内;当槽段角度大于195°时,折线形槽段与直线形槽段的变形差异显著增大。

装配式地下连续墙拼装接头性能研究

选用设计了一种新型装配式地下连续墙钢件接头,在接缝处设置橡胶止水带,接缝表面进行沟槽嵌缝合接头缝隙注水泥基灌浆料处理,来解决装配式地下连续墙拼装接头防水技术问题。通过数值模型计算结果表明,本装配式地下连续墙连接接头在受荷载下形变和应力均控制在有效范围内,能够满足地铁车站的围护结构在富水粉砂地层中的结构安全要求。

日照港某翻车机房围护结构拆除方法比选

日照港石臼港区某翻车机房围护结构工程依施工顺序由圆形地连墙及廊道地连墙、基坑帷幕灌浆截渗结构、翻车机房主体结构地基处理、廊道主体结构地基处理、基坑支撑系统五部分组成。翻车机房主体结构施工时需要对部分围护结构进行拆除,包括部分地连墙和支撑结构,拆除方法主要包括绳锯切割、爆破拆除2种拆除施工工艺,现进行对比分析[1]。通过对深基坑内支撑拆除施工工艺的研究,可以进一步提升对深基坑内支撑形式的认识,同时对后续的类似施工提供借鉴,以便更好的指导施工生产,提高施工效率与质量。

T型超深地连墙钢筋笼制作控制要点分析

在超深异型地连墙施工中,钢筋笼制作对钢筋笼吊装及混凝土浇注等后续工艺有着重要影响,是整个超深异型地连墙施工控制的重中之重。基于天津某市政工程T型超深地连墙钢筋笼制作的施工经验和工程案例,从钢筋笼断面形式、钢筋笼分段位置和钢筋笼吊点加强区三方面提出T型超深地连墙钢筋笼制作控制要点,降低钢筋笼卡槽、撕裂以及槽壁坍塌、混凝土沉渣过厚等施工风险,确保后续混凝土浇注灌注和地连墙整体施工质量,为类似超深异型地连墙钢筋笼制作提供了施工经验和依据。

考虑土体非均质性和孔隙水压力耦合作用的地下连续墙槽壁稳定性研究

针对非均质和富水地层中地下连续墙成槽施工诱发槽壁坍塌失稳的发生机理和破坏模式研究尚不透彻这一现状,利用空间离散技术构建了地下连续墙槽壁极限状态下的三维离散型破坏机制。基于该破坏机制和极限分析上限定理,通过将土体非均质特性和孔隙水压力引入内外能耗功率计算获得了极限状态下槽壁的安全系数目标函数。利用非线性规划算法对该目标函数进行优化计算,得到了地下连续墙槽壁安全系数的最优上限解。为了验证该方法的有效性,将计算得到的槽壁安全系数分别与已有计算结果以及数值模拟结果进行了对比分析,对比结果表明:该方法计算的安全系数与已有计算结果和数值模拟结果基本一致。在此基础上,考虑土体非均质特性和孔隙水压力的耦合作用对地下连续墙槽壁的安全系数进行了参数分析,分析结果表明:孔隙水压力和土体非均质性对地下连续墙槽壁安全系数有较大影响,地下连续墙槽壁安全系数随地下水位高度Hw的升高和黏聚力非均质系数kc的增大而减小,随重度非均质系数kg的增大而增大。

基于破坏接近度的深基坑稳定性研究

为探究深基坑在开挖过程中的变形与破坏规律,并实现对基坑安全性的定量评估,采用FLAC3D数值模拟软件,结合破坏接近度理论,对基坑开挖过程中土体应力状态进行系统分析,精确量化基坑周边土体的损伤程度及其影响范围。研究结果表明:基坑围护结构的变形呈现出明显的“两端较小、中部较大”的特点;而地表沉降则表现为典型的“凹槽”形态;利用破坏接近度指标可以直观地反映岩土体在施工期间的破坏进程及发展趋势,区分不同区域受到的影响程度。研究结论为量化分析基坑施工风险提供理论参考。

超深圆形基坑地下连续墙支护结构体系力学性能分析

为了定量研究超深圆形基坑地下连续墙支护结构体系的受力和变形机理,通过Midas GTS建立超深圆形基坑施作过程的精细化有限元模型,通过改变地下连续墙局部弱化程度、地下连续墙先行幅和后续幅数量和嵌固深度等参数,对围护结构受力、变形和基坑周边地表沉降等规律进行了分析,分析结果显示:本工程的围护结构设计具有一定的优化空间;围护结构的水平最大变形和最大应力集中于第8~10道环梁处;围护结构的变形随幅间弱化程度和幅数的增加而增加,围护结构应力随幅间弱化程度和幅数增加而减小;基坑周边地表沉降随幅间弱化程度和幅数的增加而增加。分析结果对类似超深圆形基坑的设计和施工具有一定的借鉴意义。

双层地下连续墙土压力的现场实测研究

南京某超深基坑工程采用异形围护结构双层地下连续墙进行施工,双墙间土体处于非极限平衡状态,土压力分布演变形式及墙土间相互作用机制并不明确。为探明深基坑开挖施工引起的双墙间有限土体的土压力变化规律及墙外侧土拱效应对土压力分布的影响,采用现场实测分析结合物理模型计算的方法开展研究。首先,通过现场试验在土层中布设土压力监测点,获取基坑开挖过程中墙间土压力演变规律;其后,建立考虑土体分层的曲面锥形土拱模型,计算侧土拱发展引起的墙外土压力变化量,并结合试验数据的参数反演和误差分析对模型计算结果的准确性展开讨论。研究结果表明:基坑开挖施工对双墙间土体的影响总体呈现为挤压变形,有限土体受到的侧向约束作用有助于进一步发挥土体的抗剪强度;基坑开挖各工序中土方开挖过程对地层扰动最为显著;侧土拱效应进一步增大了浅层土体挡土墙侧土压力,而中深层土体中几乎没有侧土拱发展;考虑侧土拱效应的土压力计算结果较传统水土分算的Coulomb理论计算方法与现场实测结果更加吻合。本研究可为异型围护结构的深基坑工程设计及施工提供思路与建议。

车站结构与基坑支护一体化方案技术研究

地铁车站与深基坑支护一体化是一种新型的车站结构形式,可充分发挥支护结构的永久使用价值,减少资源浪费。文章介绍了地铁车站与基坑支护一体化支护结构方案,并以西安某地铁车站为例,在原设计方案基础上,提出“墙墙一体”优化方案。该方案去除原车站主体结构外墙,增设边柱和边梁,边柱边梁与地连墙通过预埋钢筋进行连接,使车站结构与地连墙组合为一体化结构。该方案节省了大量土方开挖、混凝土使用、侧墙支模、人工投入及设备租赁,提高了施工效率,减少工期,具有显著的经济效益。

地下连续墙槽壁“缩颈”与地下水位关系研究

本文通过对地连墙地下水位、渗流路径的研究,分析了沿海区域粉细砂、淤泥质粉质粘土、砂层的地下水位和渗流路径等因素对地下连续墙成槽、泥浆的影响,尤其是对沿海区域地下连续墙成槽后槽壁“缩颈”的研究,通过采取施打降水井、降排水措施截断涨落潮对地下水位的补充,保证了施工期间泥浆的浓度,过程中通过超声波垂直度检测,有效控制了地下连续墙成槽期间和成槽后“缩颈”的问题,对于后续类似工程项目,具有重要的指导意义。

长江漫滩区超深地连墙成槽土体变形研究

现阶段工程设计中往往忽略成槽引起的土体变形,但当工程对环境变形较为敏感时,该部分土体变形值得受到进一步关注。文章针对长江漫滩区超深地下连续墙成槽引起的土体变形问题,依托南京江北新区地下空间一期工程,建立了超深地连墙成槽有限元模型,计算了成槽引起的地表沉降及土体侧移,分析了土体变形发展规律及槽壁加固、超载等因素的影响。结果表明,超深地连墙成槽引起的地表沉降和加固范围内的土体侧移主要发生在成槽前期,深层抓槽对浅层土体影响程度有限。地表沉降主要由超载引起,而水平位移受超载影响程度较小,影响深度约13 m。当超载为50 kPa时,槽壁加固可使最大地表沉降降低37.3%,可使加固范围内的最大土体侧移降低61.3%。

地下连续墙接头检测施工方法研究

地下连续墙接头检测是保障接头施工质量的重要步骤,应运用有效方法加强检测。文章简要分析了地下连续墙常见接头施工形式,介绍了跨孔雷达检测、声呐渗流检测、分布式光纤温度感测等检测施工方法,并围绕现有接头检测施工问题,通过严控接头材料质量、优选配套防水接头、规范接头冲洗步骤等策略,进一步改进接头检测施工计划的可行性。

地铁邻侧深基坑工程低碳化应用分析

随着“双碳”目标的提出,碳排放总量成为评价建筑施工水平的重要指标之一。杭州市某邻近已运营地铁线的深基坑项目,根据减排理念选用新型围护工艺,为量化围护结构施工阶段产生的碳排放,分析工程围护方案的实际减排效果,并基于全生命周期理论建立围护结构碳排放计算模型,采用碳排放因子法对此工程不同围护方案下的几种围护结构进行碳排放量计算和对比分析。结果表明:本工程所用围护结构施工阶段碳排放总量3920.99 t,相较传统钻孔灌注桩结合止水帷幕4753.79 t,碳排放总量减少17.51%,减碳效果显著。这说明基坑工程施工阶段碳排放量与采用的围护结构类型密切相关,围护设计应结合减碳理念选用合适的围护方案,助力实现“双碳”目标。

高水位超厚浅层砂性土层地下连续墙施工技术

本文聚焦于长江口区域特有的高水位超厚浅层砂性地层条件下的地下连续墙施工技术。以上海轨道交通崇明线工程2#大小盾构转换段为工程背景,介绍了在该不良地质条件下未采用槽壁加固即进行地下连续墙施工时,通过采用喷射井点降水法及施工中对泥浆性能的把控等技术措施,解决了塌方、缩孔等施工难题,达到了施工质量控制要求。

超深地下连续墙施工控制关键技术研究

针对张靖皋长江大桥南锚碇超深复合地下连续墙成槽精度高、钢箱和钢筋笼制安精度高等施工要求,以试验段建造为研究主体展开相关施工控制关键技术研究。首先,基于双轮铣槽机智能辅助决策系统对铣槽机成槽过程进行控制,实现槽段垂直度小于1/800的控制要求;其次,通过高精度卧式匹配制造的方法,实现钢箱制造过程的直线度控制,基于智能调平技术完成钢箱安装的水平控制,实现钢箱安装垂直度大于1/1000的控制要求;最后,基于数控加工、视觉检测技术以及高精度胎架完成钢筋笼的高精度制作,实现二期钢筋笼的顺利下放。超深地下连续墙施工控制关键技术有效保障了试验段的顺利实施,取得了较好的试验效果。

软土区某地铁深基坑施工过程数值模拟及现场监测

为研究软土区地铁深基坑围护结构变形及周边土体位移特性,运用ABAQUS软件对软土区某地铁深基坑施工过程进行建模分析和安全监测,并将计算结果与实测数据进行对比分析.结果表明:采用摩尔库伦模型模拟基坑施工过程得到的地连墙水平位移结果准确,墙体最大水平位移的平均计算误差为实测值的15%,周边土体沉降计算值与实测值相比偏小;开挖最后一层土体且开挖面附近无支撑作用时,墙体水平变形明显增大,长边中点断面及端部断面变形增量分别为9.1和10.5 mm,安全监测应以开挖面附近地连墙水平位移变化速率为控制指标;狭长型深基坑长边中点断面及端部断面地连墙变形差异较大,应针对不同位置分别制定变形监测预警值;支撑轴力在开挖下一层土体时会出现较大突变,设计应充分考虑该突变对支撑安全储备的影响,监测应重点关注突变前后支撑轴力的变化.

软土地区深基坑变形特性分析

随着地下空间开发利用规模的加大,基坑工程向更深更大的方向发展。本文就杭州和上海软土地区46个成功深基坑的实测结果进行了研究和总结,分析了基坑开挖深度与最大侧移及其位置的关系,分析了当前基坑开挖深度和所采用支撑系统相对刚度之间的关系。由于抗隆起稳定安全度与基坑变形的关系密切,本文就实测数据进行分析并建立了抗隆起稳定安全系数与围护体最大侧移和墙后最大地面沉降与之间的关系。并对随深度增加后深基坑的变形控制标准提出自己的观点。通过实测数据的分析,有以下结论:随着基坑深度的增大,由于支撑系统的相对刚度迅速增长,使得最大相对侧移值并没有增大,最大侧移位置一般发生在开挖面附近,随基坑深度的增加有向上移动的趋势,抗隆起稳定安全度的提高对减小基坑的变形具有重要的作用,随着基坑深度的增加,基坑的变形在超出当前规范的控制标准时亦可实现基坑自身和周围环境的安全。

悬挂式止水帷幕对基坑地表沉降影响规律研究

在解决地下水对施工项目的影响时,应用悬挂式止水帷幕是减轻地下水对基坑周围地表沉降影响的一种新方法。文章介绍了利用近似公式计算矩形基坑沉降的简化方法。通过改变悬挂式止水帷幕的插入深度,并采用有限元模拟和实验,全面分析了止水帷幕插入对地表沉降中的效果。研究结果表明,在插入止水帷幕后,基坑周围的沉降显著减少,帷幕和地表都发生了变化,并且计算值与室内模拟结果一致。这一验证为围绕悬挂式止水帷幕对矩形基坑沉降的理论计算提供了新的解决方案,标志着该领域的创新。

高盐地区地连墙泥浆配比试验研究

泥浆性能对保证地连墙施工质量与安全具有重要意义。采用正交试验分析泥浆性能指标与沉渣厚度的关系;依据泥浆性能与盐浓度的相关性,探讨高盐条件下泥浆性能的影响因素,确定施工区不同地质条件的泥浆配比。结果表明:临海侧施工区的沉渣厚度更大,沉渣达到稳定的时间也更长;泥浆密度、黏度及含砂率越大,最终沉渣厚度也越大,密度及黏度增大还会延长沉渣到达稳定的时间;泥浆密度与盐浓度呈正相关,黏度及pH值与盐浓度呈负相关;通过调节泥浆材料配比可控制泥浆性能,钠基膨润土会增大泥浆密度、黏度、含砂率及pH值,纯碱会导致泥浆密度和pH值增加,聚合氯化铝可增加泥浆密度并降低泥浆含砂率及pH值。临红海地区高盐环境下泥浆材料配比推荐值为钠基膨润土10%、纯碱掺量0.2%、聚合氯化铝0.08%、pH值为8的清水89.72%。

岩溶水作用下填石路基稳定性模型试验研究

以广西水南高速为工程依托点,通过大型岩溶塌陷物理模型试验室,针对岩溶区填石路基中不同岩溶形态的处置方式,模拟研究岩溶水对填石路基的稳定性问题。试验中,重点研究了四种结构:填石级配型、(片石+级配碎石+土工布+填石)型、反滤层型、(土+填石)型,它们分别对应岩溶水对填石路基侵蚀问题及填石路基的稳定性问题,漏斗、落水洞的处理及土工布防止细粒土流失引起路基变形问题,溶洞填充物的流失问题,岩溶水对粘土路基潜蚀问题及石牙地基的处理。试验结果表明,地下水位变化的瞬时速度对填石路基的稳定性具有重要意义,不同的处置方法在抵抗地下水冲刷方面有显著区别。