正反向排水板真空预压法在地基处理工程中的应用

目前真空预压法加固软土地基中排水板负压源通常位于顶部,由于真空度沿竖向的衰减,普通真空预压对深层土体的加固效果较差。为此提出了正反向排水板相结合的排水方式,正向排水板的负压源在排水板顶部,反向排水板的负压源在排水板的底部。将正反向排水板结合真空预压应用于温州某地基处理工程中,对地表沉降、真空度、孔隙水压力等指标的监测结果显示,平均固结度达到93.1%。相同工况下正反向排水板结合真空预压数值模拟得到的地表沉降大于正向排水板结合真空预压得到的地表沉降,增长率达到12.9%;相同工况下正反向排水板结合真空预压数值模拟得到的孔隙水压力在3~10 m范围内的消散情况明显优于正向排水板结合真空预压,地基加固效果更好。正反向排水板结合真空预压方法值得在工程中进一步推广应用。

海上风电场四圆柱基础冲刷问题数值模拟研究

海上风电场的基础冲刷问题危害着整体结构的耐久性和安全性。针对某海上风机四圆柱基础的冲刷问题开展数值模拟研究。采用SST k-ω湍流模型描述水流动力学,采用Exner方程描述水-泥沙交界面运动,采用浸入边界法描述水和泥沙的耦合作用。采用单桩冲刷算例验证了计算方法的准确性和可行性。对于风机的四圆柱基础冲刷问题,研究了0°和45°来流作用下的基础冲刷问题。模拟结果显示,4个圆柱基础均有不同程度的冲刷深度,上游圆柱产生的涡流场会引起下游圆柱基础的进一步冲刷。

外海高桩码头墩台混凝土施工技术研究

高桩码头主体由桩基、上部结构组成,其中上部结构墩台混凝土施工是重要的分部工程。本文以某高桩码头墩台混凝土施工为例,分析了外海高桩码头墩台混凝土施工所面临的难点,有针对性地策划了具体的控制措施,并在实施过程中取得了良好的效果,为后续外海高桩码头墩台混凝土施工提供一定的参考。

挤密砂桩振动沉桩可打性分析中必要振幅的试验研究

击振力和振幅是挤密砂桩振动沉桩可打性分析中2个最重要的参数,其中工作振幅与机械设备能力及土性相关,而必要振幅主要与土性相关。现有的振动沉桩可打性分析理论在必要振幅的认识方面存在较大的差异。为了更好解决振动沉桩必要振幅预测问题,依托港珠澳桥隧人工岛工程挤密砂桩可打性分析课题,通过在砂桩管上安装加速度传感器对挤密砂桩沉桩过程进行全程监测,并通过二次积分得到振幅-时程曲线,将各个土质条件下实测振幅与目前常用的日本建调神户株式会社法、美国ICE沉桩理论以及法国PTC沉桩理论进行对比分析,根据实测结果,对上述振动沉桩理论的适用性及优缺点进行了对比分析并给出了必要振幅取值方法的建议。研究结果表明,在采用电动振动锤沉桩的条件下,日本建调神户株式会社法必要振幅的取值偏大,法国PTC法的必要振幅偏小,美国ICE法必要振幅的取值规律性与实测结果吻合良好,但是取值方法不够具体。建议在美国ICE法的基础上结合工程经验进一步细化和完善振动沉桩必要振幅取值。

颗粒形状对碎石基层力学性能影响的离散元模拟研究

高速公路的碎石基层性能受碎石颗粒的性质影响,颗粒的形状是影响碎石基层压载性能的一个重要特征,用角度指标和球度指标来表示。通过离散元模拟采用重叠刚性簇方法研究了颗粒角度和颗粒球度对碎石土宏观和微观力学特性的影响。建立了相同孔隙比条件下不同颗粒形状的碎石土三轴试验数值模型,探讨了内摩擦角、体应变、力学配位数、组构及接触力链的演化。结果表明:内摩擦角随角度A I的增大而增大,随球度SPH的增大而减小;大应变下的剪胀率随着A I的增加而显著增加,剪胀率随球度SPH的增加而先增大后减小;微观方面,力学配位数随角度A I的增大而增大,随球度SPH的增大而减小;接触偏组构随着A I的增加和SPH的降低而增加;颗粒形状影响微观接触力链的分布进而影响试样宏观抗剪强度。

粉煤灰联合水泥原位固化软土现场试验研究

针对软土含水率高、承载能力低和粉煤灰资源利用化等工程难题,采用原位固化和强力搅拌工艺,进行粉煤灰联合水泥固化软土施工,开展了不同固化剂配比、处理深度和龄期下固化土轻型动力触探测试,并对数据进行系统分析。结果表明:加入1%粉煤灰能够有效降低水泥固化软土含水率,含水率降低幅度随水泥用量增加而增加;粉煤灰联合水泥原位固化对软土密度影响较小,但会限制固化土早期承载力的发展;固化土承载力随深度增加存在较大波动,增加处理深度有助于减小波动幅度;粉煤灰联合水泥使用将进一步提升水泥固化土对重金属及污染物稳定作用。尤其地,基于双线性插值算法提出固化配比量化方法,并引入变异系数建立原位固化评价指标,可为类似软土原位固化施工工程提供参考依据。

珠三角地区典型淤泥质土硬化土本构模型参数研究

为了探讨硬化土本构模型对珠三角地区软土地下工程数值分析的适用性,基于4种不同应力路径三轴试验,分析了本地区典型淤泥质土力学性态及其硬化土本构模型参数的变化规律。研究表明,侧向卸荷及排水条件对淤泥质土硬化土本构模型强度参数c'、φ'值以及刚度参数E_(50)^(rd)、E_(ur)^(rd)和m影响显著,但对破坏比R_(f)的影响较小。对于固结不排水侧向卸荷条件,珠三角地区典型淤泥质土硬化土本构模型主要参数为:参考割线模量E_(50)^(ref)为2.34MPa,参考切线模量E_(oed)^(ref)为1.59MPa,参考加-卸载模量E_(ur)^(ref)为11.67MPa,破坏应力比R_(f)为0.98,刚度应力水平相关幂指数m为1.84;其中:E_(50)^(ref)约为E_(ord)^(ref)的1.47倍,E_(ur)^(ref)约为E_(ord)^(ref)的7.34倍。珠三角地区某软土深基坑工程实践证明,硬化土本构模型适用于模拟该地区软土力学性态。

土工合成材料约束碎石桩承载特性数值分析

工程实践中碎石桩常因缺乏足够的侧向约束力导致其应用效果不佳,复合地基沉降难以得到有效控制。为解决普通碎石桩应用效果不佳的问题,基于ABAQUS有限元数值软件建立土工合成材料约束桩复合地基模型,研究不同桩体长径比、桩体模量、土工合成材料强度等因素对承载特性的影响。结果表明,土工合成材料可以有效地为碎石桩提供侧向约束并提高复合地基承载力。研究结果有助于深入认识土工合成材料约束桩加固地基机理,为相关工程施工提供参考。

软硬不均地层沉管隧道碎石基床力学特性研究

为揭示软硬不均地层下沉管隧道碎石基床力学特性,通过有限元分析及理论计算,对沉管隧道纵横向地基沉降及刚度的分布规律、参数敏感性及结构纵向受力响应问题进行量化分析,结果表明:岩基段基底压力分布中间小两侧大,中间位置会出现脱空,软基段为两端小中间大,结构两端会出现脱空;岩基与软基的基底应力值较为接近,但地基刚度相差较大,岩基段为软基段的14倍;岩基段地基纵向刚度受垫层厚度、模量及预压荷载等参数影响变化大,应以岩基段垫层设计厚度作为全线的控制标准;软基段接头平均剪力约为岩基段的3倍;软硬不均地层沉管隧道碎石基床力学特性研究为沉管法隧道在复杂地质条件下推广应用提供了重要参考意义。

高耐久性大管桩混凝土配制技术与应用

为了提高大管桩混凝土的耐久性,开展高耐久性大管桩混凝土配制技术试验研究与应用。在传统大管桩混凝土配合比的基础上,采用矿渣粉改善混凝土的性能,通过复掺矿渣粉与硬石膏保证大管桩混凝土的脱模强度,对各配合比的混凝土进行维勃稠度、抗压强度、电通量和扩散系数试验,并采用室内试验确定的混凝土配合比进行生产应用。结果表明,单掺矿渣粉明显改善了大管桩混凝土耐久性,但会导致大管桩脱模强度降低;采用石膏粉和矿渣粉复合可明显提升大管桩混凝土脱模强度,并具有良好的耐久性。采用高耐久性大管桩混凝土配合比生产的大管桩管节外观质量良好,混凝土抗压强度等级达到C70,电通量小于800 C,具有较高的耐久性。

基于混凝土水化热的灌注桩成桩质量评价方法及应用

针对如何基于灌注桩水化热温度场准确评价桩身质量的问题,利用与桩身横截面中心径向距离大于0.5倍桩半径范围内,混凝土水化热温度随径向距离的变化近似线性的特征,建立根据钢筋笼上对称两测点的水化热温度计算钢筋笼偏位的方法。结合缺陷灌注桩的水化热仿真分析,系统分析缺陷几何特征和热工参数变化对灌注桩水化热温度场的影响规律,提出根据沿钢筋笼主筋布置水化热温度测点获得的温度-深度曲线特征,判断缺陷存在并分析缺陷空间分布位置的方法。结合现场试验及与低应变、跨孔超声波检测结果的对比,验证了该方法的可行性。

钻孔灌注桩数字化施工技术及应用

随着钻孔灌注桩向超孔深、超大直径方向发展,其施工控制难度也显著增加。传统施工工艺高度依赖人工对施工参数进行采集和记录,难以满足精细化施工管控的要求。为了保证超长大直径桩施工质量,以双柳长江大桥北主塔桩基施工为依托工程,对钻孔灌注成孔、成桩关键施工参数及采集方式进行分析,并针对成孔、成桩过程的关键参数进行自动化监测装置的开发与应用。研究结果表明采用数字化技术手段,能有效减少施工过程中人工采集工作量,提升钻孔灌注桩施工精细化管控水平,可供类似工程借鉴。

波流作用下单桩冲刷的水泥土防护技术研究及应用

桩基础在服役期间遭受波流联合作用会发生冲刷现象,通常需要进行防护防止冲刷加剧。水泥加固土是一种新型的冲刷防护方法,首先通过大量的冲刷起动试验探讨了不同水泥掺入比、养护时间等条件下的水泥加固土的抗冲刷性能。随后开展了一系列水泥土防护单桩的冲刷水槽试验,得到了波流共同作用下不同防护范围的桩周局部冲刷深度的时程发展曲线,并通过试验前后的冲刷坑对比分析了不同防护厚度水泥土的防冲刷性能,最后提出了冲刷防护效率参数,更直观地评价了不同防护范围水泥加固土的冲刷防护性能。

大直径钢圆筒灌砂施工工艺探究

插入式大直径钢圆筒结构因其施工周期短,工程造价相对较低,已越来越多地被应用于沿海地区围填造陆工程中,往钢圆筒内灌砂的方式和效率影响结构的稳定和成型的速度,是各施工单位研究的重点对象,本文依托舟山市某陆域形成工程,对大直径钢圆筒灌砂施工工艺进行探究,摸索出耙吸挖泥船+分流平台+分流管的设备组合进行施工,极大提高了施工效率,可供同类项目参考。

大型疏浚土充填袋筑堤技术研究

为缓解砂石资源紧缺、保护生态环境、降低工程造价和高效利用航道疏浚土,以大型疏浚土充填袋筑堤技术应用于连云港港徐圩港区围堤建设为工程实例,通过稳定性分析计算、离心模型试验开展了大型疏浚土充填袋筑堤技术的理论可行性研究,并结合原型试验提出了新型配套施工工艺,形成了相关成套技术。研究表明:袋体土工织物加筋作用良好,堤体及地基稳定性能够满足安全设计;控制疏浚土充填料初始含水率、采用泥浆泵与浓浆泵串联接力的施工工艺,能够提升大型疏浚土充填袋筑堤施工效率,满足正常围堤建设强度需要;低含水率疏浚土充填料排水较快、袋体实际有效厚度较为理想、堤体地基较为稳定,大型疏浚土充填袋筑堤具有其技术可行性。

爆破挤淤堤坝工后沉降特性离心模拟试验研究

爆破挤淤技术在海洋围垦工程建设中发挥着重要作用,但其理论研究落后于工程实践。通过离心机点火装置的研制实现离心场中的起爆控制,进而建立概化模型,模拟堆石堤坝存在时爆破挤淤的作用效果,研究爆炸荷载作用下地基土体的孔压消散特性及形成堆石堤坝的工后沉降特性。通过多次尝试性试验,最终取得两组合理有效的爆破试验测试成果。研究表明:地基土含水率越高、强度越低,爆破后堤坝瞬时沉降越大,爆破挤淤置换效果也更显著;在地基土较软弱的条件下,爆破挤淤堤坝工后沉降明显较大;在堤坝上覆压力存在的条件下,爆破瞬间地基土中产生显著的超孔隙水压力,超孔压的产生使得地基土瞬时有效抗剪强度弱化,甚至会丧失结构强度和承载能力,从而为爆破挤淤"泥–石"置换过程创造了有利条件。

基于三维有限元的DCM平面布置对边坡稳定的影响

在应用于边坡稳定问题时,DCM(深层水泥搅拌桩)的平面布置形式直接关系到其受力的合理性,进而影响边坡的稳定和安全。针对当前工程实践中采用不同DCM平面布置形式解决边坡稳定问题时,其受力机理仍存在一定程度的认识不足,基于三维有限元方法,结合不同的DCM平面布置形式(桩式、横墙壁式、纵墙壁式、格栅式),对加固后边坡从整体稳定、位移和应力等方面进行分析,探讨采用不同DCM平面布置形式加固边坡后的位移和应力分布规律及特点。研究表明:纵墙壁式和格栅式布置相对于桩式布置,边坡整体稳定安全系数显著提高,位移和应力明显减小且分布更为合理,其中纵墙壁式布置优势最为明显。

混凝土无损检测技术应用——以沙特阿美项目为例

以中交四航局沙特阿美项目混凝土分项为背景,深入分析了两种先进的混凝土无损检测技术的应用案例。地质雷达(GPR)技术在吉赞商业港浮码头分项中准确地识别了混凝土结构内部的钢筋布局和潜在缺陷,判定了浮台混凝土结构的完整性;相控阵超声成像技术在立交桥项目中有效地评估了预应力后张法预制I梁的孔道灌浆质量,判定孔道压浆完整、饱满,灌浆质量良好,并为项目节约了成本和缩短工期。证明了在复杂和挑战性的工程环境中,无损检测技术的有效性和可靠性,而且为类似工程的无损检测实践提供了一定的参考依据。

爆破挤淤技术的研究与应用现状

通过对大量文献的研究,总结了爆破挤淤技术发展的几个阶段,归纳出了关于爆破挤淤机理的三种理论,介绍了爆破挤淤施工工艺特别是布药工艺的一些研究成果,以及一些施工注意事项,同时还将爆破挤淤施工的监测和检测技术做了简要的概括,最后提出了几个需要进一步研究的问题。

港口建筑安装工程与土建施工配合的技术措施

港口建设工程的施工环节对于提高施工质量、保证工期、节约施工成本、提高施工现场的环保水平和管理水平具有重要意义。港口土建和安装都是现场施工的重要环节,本文讨论了港口土建与安装工程之间的衔接配合。