软土地层双洞口顶管接收井下沉力学特性研究

相较于常规沉井,顶管接收井几何形式的差异对结构受力、变形的影响规律尚不明确,亟待对此展开深入研究。以武汉市某排水顶管工程矩形接收井为依托,对沉井结构受力及下沉姿态开展现场监测,并利用数值模拟进行了对比验证和拓展研究。结果表明:预设顶管接收洞口引起的结构局部刚度降低,会导致结构在初沉阶段受弯效应增强,从而使接收洞口附近的内层钢筋压应力减小并使钢筋转向受拉状态,并且在下沉后期加剧该处钢筋应力变化幅度;因沉井外壁摩阻力增大而产生的附加应力叠加弯矩作用,使结构内、外层纵向钢筋沿井壁厚度方向的内力分布不均。对软土地层进行土体加固,有利于提高顶管接收井结构稳定性和顶管机头接收精度。

软土场地三塔斜拉桥纵向减震体系研究

为控制软土场地三塔斜拉桥在强震中的纵向位移,同时使上部结构惯性力在3个桥塔中均匀分配,以跨径435 m的双主跨三塔组合梁斜拉桥为背景,建立中塔设固定支座-边塔设阻尼器、三塔均设阻尼器、中塔弹性连接-边塔设阻尼器3种减震体系的有限元模型,采用非线性时程分析方法对每个体系进行阻尼器参数敏感性分析并拟定合理的参数。基于得到的最优阻尼器参数,对比3种减震体系的动力特性、位移/内力响应及阻尼器减震率,并分析各体系的中边塔内力差。研究表明:中塔弹性连接-边塔设阻尼器体系的弹性约束刚度宜为1.0×10^(4) kN/m;拟定3个体系的合理阻尼参数分别为α=0.1/C=8000,α=0.3/C=5000,α=0.3/C=7000;中塔设固定支座-边塔设阻尼器体系周期小、地震力大且边中塔的剪力与弯矩差率高达-57.9%、-45.1%,在设计中不宜选用此体系;其余两个体系具有较好的抗震性能,梁端位移减震率分别为47.44%与41.78%,边中塔弯矩差率均仅为18.6%,综合来看,三塔均设阻尼器体系的减震效果及三塔分配地震力的均衡性略优;进行同类桥梁抗震设计时,建议选用三塔均设阻尼器体系或中塔弹性连接-边塔设阻尼器体系。

桩托式路基形变特征现场试验研究

针对高填软土路基易滑塌失稳,提出了桩托式路基结构,并通过现场监测试验研究了桩托式路基的沉降变形特征。结果表明:1)封闭效应影响下,桩托式路基横断面内沉降形状呈现明显的“沉降盆”特征;2)路基竖向变形主要由地基沉降和轻质土路基自身的收缩变形两部分组成。

软土地区场地平整与道路软基处理工艺的相互关系分析

为了更好地了解软土地区场地平整与软基处理工艺的关系,从而在软土地区施工时进行合理安排,保证工程项目建设质量,论文结合长江漫滩地区某工程案例,对工程软土地区场地平整和软基处理工艺的关系进行了探讨。研究结果表明,软土地区场地平整与道路软基会在同一区域施工,因此,软土地区场地平整与道路软基处理工艺有一定关系。工程实践中,技术人员需要根据软基的实际情况确定处理工艺,制订有针对性的软基施工方案,确保项目达到最佳效果。

软弱土场地岩土工程勘察与基坑支护

软弱土场地是岩土工程中的一个重要问题,其地质特点和力学性质决定了其在建设工程中的不稳定性和易破坏性。因此,在进行基坑工程前,必须对软弱土场地进行详细的岩土工程勘察和分析,以确保基坑支护的可靠性和施工的安全性。本文综述软弱土场地的特点和勘察方法,介绍基坑支护技术的基本原理和应用,通过对实际工程案例的分析,验证本文所提出的勘察和支护技术的有效性和可行性,对于软弱土场地的岩土工程勘察和基坑支护技术的应用具有一定的参考价值。

典型软土地层管廊基坑垫层换撑可行性研究

针对基坑传统换撑方法换撑工序复杂,对管廊结构施工延续性及施工效率影响较大的问题,基于典型软土地层,以广东中山某管廊深基坑工程为背景,提出了利用垫层换撑的新方法.首先,对基坑进行三维Abaqus数值模拟并与实测数据进行对比分析;然后,提出垫层换撑方法并进行数值模拟正交试验,探究采用垫层换撑方法在拆撑后不同因素对基坑围护结构变形影响情况;最后,通过现场试验验证管廊深基坑垫层换撑新方法的合理性和可行性,并将垫层换撑方法与传统换撑方法对于围护结构水平位移影响进行对比.研究结果表明:影响围护结构变形的3个主要因素为垫层改良区域(垫层梁)厚度、混凝土强度等级和纵向钢筋直径,其中垫层改良区域(垫层梁)的厚度极差最大,为影响围护结构变形最显著的因素;垫层换撑现场实验在拆除底部横撑后,围护结构最大水平位移平均实测值仅为21.79 mm,有效解决了软土区围护结构易变形过大的问题,验证了垫层换撑方法的适用性;在基坑地层及开挖条件相同情况下,采用垫层换撑方法围护结构最大水平位移约为传统方法的84%,相较于传统换撑方法能够更好地控制基坑变形.

软土地区紧邻地铁深基坑施工变形控制研究

随着地下空间开发成为城市建设重点,邻近地铁的深基坑施工变形控制也成为了工程研究中的热点和难点。以上海城区某紧邻地铁的地下空间开发项目为实例,结合周边环境保护、基坑施工技术、隧道变形控制等方面,分析并提出了项目重点与技术方案。通过合理的地下连续墙分坑规划与轴压伺服水平支撑,控制了基坑开挖工程的变形;通过封闭承压降水与周边回灌,控制了对周边环境的影响范围;通过注浆措施,缓解了地铁隧道的局部变形。基坑与地铁隧道监测结果表明,相关技术措施可有效保证施工过程中地铁隧道、基坑围护及周边环境的安全,可为其他同类工程提供借鉴。

软土地区顶管下穿既有收费站施工影响及现场监测

地下管道施工会引起地层扰动,影响近接既有结构。文章结合现场监测情况,建立数值模型,对广州南沙自贸试验区合兴变电站至灵新大道段电力隧道施工进行模拟分析,研究顶管掘进过程中顶进区段内地表及收费站房变形情况及其受力特点。结果表明:地表最大沉降为18.3mm,收费站最大隆起为4.5mm,土体最大应力为1684kPa,桩体受力最不利位置在近顶管顶进段一侧顶部。通过对比监测数据与数值模拟结果,实测值略大于模拟值,但整体变化趋势一致,模拟结果较为可靠,也证明了下穿既有建筑物顶管施工控制地表及建筑物稳定性的有效性。

临河软土地层深基坑施工地连墙变形规律研究

当前全国各大城市交通市政工程建设开始迈向地铁时代,地铁建设既能解决城市交通紧张问题,又不占用建设用地和耕地,但建设地铁时确保深基坑施工安全及控制基坑变形是工作重点,以杭州至德清市域铁路工程1标总承包二工区区间风井深基坑工程为背景,对临河软土地质条件下深基坑施工地连墙变形的规律展开了研究,得到以下主要研究成果:临河软土地区地连墙水平位移变形规律为“弓形”,其变形量随深基坑施工进度逐渐增加,最大偏移量发生在第四道支撑和第五道支撑之间;地连墙顶部的变形量随基坑施工也不断增加,靠近基坑长边中部位置的竖向位移处于波动型缓慢增长趋势,同时墙顶水平位移也以波动型缓慢增长为主;地连墙的变形控制措施主要可以从优化支撑布设间距、调整地连墙入土深度和优化基坑开挖顺序等方面进行控制。

软泥夹层对香港软土场地地震反应的影响

选择了香港有代表性的８个典型场地，通过钻探、现场剪切波速测量和土样动力实验建立了场地的分析模型，用２１次地震的１２８条基岩地震动记录作为输入，计算了场地土层地震反应。结果表明，对带海泥软夹层的砂质回填土场地，地震动的长周期分量（１．２～１．５ｓ）被显著放大了，现有抗震 规范的设计反应谱不能反映这类场地的反应特性。基于计算结果，提出了分别适合有、无软夹层场 地的归一化设计反应谱。

南京河西地区软土场地地震动参数研究

根据南京河西地区所处的地震地质环境、地震活动环境及基岩地震动衰减规律 ,对所选取的某个典型工程软土场地 ,进行了地震危险性分析 ,给出了基岩地震动参数 ;对场地的地震动效应进行了研究 ,给出了 5 0a及10 0a超越概率水平为 6 3%、10 %和 3%的场地地震动参数。

基于软土场地实测记录的三种土层地震反应分析方法可靠性研究

软土场地地震反应计算分析方法是公认难题。以日本KiK-net强震观测台网中所有软土场地井下记录为样本,对传统等效线性化方法SHAKE2000、时域非线性方法DEEPSOIL和频率一致等效线性化方法SOILQUAKE三者在软土场地地震反应分析计算中的可靠性进行对比检验。检验工况包括KiK-net井下台网中地表峰值加速度不小于0.05 g的所有水平软土场地的总计309台次的加速度记录,涉及24个台站,土层厚度28 m～240 m,地表峰值加速度范围0.050 g～0.580 g。对比结果表明:烈度6度和7度偏下(地表PGA在0.12 g以下)的较弱地震动下,对三类、四类和巨厚场地,SOILQUAKE、SHAKE2000和DEEPSOIL三个方法计算结果相差不大,与实际记录较为接近,皆可采用;烈度7度中上以上(地表PGA在0.12 g以上)的较强地震动下,无论是三类、四类和巨厚场地,DEEPSOIL和SHAKE2000计算出的地表PGA和反应谱较实际记录偏小,且随地震动强度增加差距急剧增大,甚至小于井下输入,而SOILQUAKE计算出结果与实际记录基本相当,可体现出软土场地放大作用,也证明了频率一致等效线性化方法的有效性。

土体动非线性黏弹性模型及其ABAQUS软件的实现

基于土的动应力-应变关系——Davidenkov骨架曲线,采用破坏剪应变幅上限值作为分界点,对Davidenkov骨架曲线进行了修正,即当剪应力值大于破坏剪应力值时,土体产生破坏,土体的动剪切模量采用破坏后的动剪切模量;参考Mashing法则,构造了修正后的Davidenkov骨架曲线土体加卸载对应的应力-应变滞回圈曲线。基于ABAQUS软件的操作平台,开发了土体动弹塑性本构模型的子程序。选择南京某个典型软弱场地为研究对象,首先输入余弦加速度时程曲线,然后选取一条强震加速度记录作为基岩输入地震动,对不同峰值加速度水平下该场地的地震反应进行了二维有限元非线性分析,计算结果验证了所建模型的准确性和可用性。

多维地震波作用下地铁车站及场地的地震反应

研究了不同类型多维地震波作用下地铁车站及软土场地的地震反应特征。以上海软土场地条件下的某双层地铁车站为背景,采用有限元方法建立了描述场地土与地铁车站结构相互作用的二维非线性力学模型,其中利用等效线性化方法模拟了土的非线性。以不同类型基岩的多维(含水平向和竖向)地震波作为输入,运用ANSYS软件数值分析了软土场地中地铁车站结构及场地的地震反应,比较了不同类型地震波作用下地铁车站结构和场地地震反应的差异.算例结果表明:在长周期地震波作用下地铁车站结构的内力响应峰值以及场地地表的加速度响应峰值和位移响应峰值均明显大于普通地震波作用下的相应值;考虑竖向地震动时双层地铁车站底层中柱的柱底轴力较单一水平向地震动作用的情形有明显增大;地铁车站的存在使结构上覆土层加速度响应峰值和位移响应峰值有所降低.

远场地震动对高层建筑地震反应的影响

随着我国城市经济的快速发展,兴建了大量各种结构类型的高层建筑。而在近年来的一些大地震中,出现了远场地震作用引起的高层建筑的震害。针对此类震害现象,对盐城III类和IV类场地中的8栋高层建筑分别进行了在设计地震分组第二组(近场)和第三组(远场)的不同烈度设计基本地震作用(中震)下的地震反应分析,对比了在不同水准近场和远场地震作用下的结构最大层间位移角,总结了近场和远场地震作用对软弱土场地上高层建筑地震反应的影响规律,建议位于软弱土场地上的高层建筑在抗震设计时,需考虑远场地震作用的影响以确保其地震安全。

路基填土对桥台桩基影响的试验与数值仿真分析

台后路基荷载会使地基软弱下卧层发生压缩和水平移动,致使桥台桩基的受力性状非常复杂。在现场测试结果的基础上,建立了三维有限元模型,模拟了台后路基荷载作用下桥台桩基的受力性状,并与实测结果进行了对比分析。结果表明,有限元计算结果与实测结果较为一致。中间桩排和后排桩桩身最大弯矩与台后路基荷载的关系呈双折线型,与Stewart等提出的一致,但双折线转折点所对应的路基填土荷载并不一致。中间桩排的填土荷载为软土层固结不排水黏聚力强度ccu与土层厚度的加权平均值的3.34倍,后排桩约为2.22倍;前排桩的最大弯矩与路基填土荷载呈线性变化。桩顶变形与台后路基荷载呈非线性关系,可以分为两部分。前排桩桩身最大弯矩位置一直在软土层中,不随台后路基荷载变化;而后排桩桩身最大弯矩位置在台后路基荷载较小时位于软土层中,随着台后路基荷载的增大,最终出现在桩顶。

现有等效线性化分析程序在实际软场地计算结果方面的比较

SHAKE2000和LSSRLI-1分别是目前国外和国内广泛使用的两种一维等效线性化土层地震反应分析程序，分析二者之间的异同性及其与实测记录的差异程度，可为改进土层地震反应分析方法提供基础。收集整理了日本KiK-net台网中17个软场地（Ⅲ、Ⅳ类场地）39次地震的基岩及地表地震动记录，其中基岩加速度峰值在6∽214Gal之间，土层非线性取3种情况，采用SHAKE2000和LSSRLI-1两种程序分别进行了土层地震反应计算，从地表峰值加速度、加速度反应谱、加速度反应谱谱值比以及土层最大剪应变4个方面进行了对比计算。研究表明：当土体非线性不强时，SHAKE2000和LSSRLI-1计算出的PGA结果差异多数可忽略，计算出的土体剪应变最大值误差也多数小于20％；当土体非线性较强时，仅有少数差异可忽略，计算出土体剪应变最大值误差则多数大于20％；SHAKE2000的结果和LSSRLI-1与实测峰值加速度和反应谱多数情况下差异较大，土体弱非线性下LSSRLI一1结果稍好于SHAKE2000的结果，土体非线性较强时SHAKE2000的结果要好一些。

低承台桥台桩基侧向受力性状试验与数值分析

基于现场测试结果,采用三维有限元技术分析低承台桥台桩基在台后路基填土过程中桩基沉降、桩身弯矩、桩顶水平变形、桩身剪力和桩侧附加水平挤压力随台后填土荷载增加的变化规律。研究结果表明:计算结果与实测结果吻合较好;桩顶水平变形和桩身最大弯矩随填土荷载的增加近似呈线性增加;深度方向20 m范围内,桩身剪力图呈"S"型,桩侧附加水平挤压力图呈抛物线型。低承台桥台桩基力学模型等同于桩顶和桩端嵌入一定深度、具有一定变位的超静定梁结构。本文所得结论可以为桥台桩基的设计和施工提供参考。

日本地震实时监测系统中液化识别方法可行性研究

日本地震超高密度实时监测系统(SUPREME)建设中的核心技术之一是依据强震记录对液化场地进行反演识别,系统中目前使用的是Suzuki法,但实际应用效果并不理想。选取不同地震下多种类别场地上的实际地震记录,对Suzuki法的适用性进行了研究,讨论了其不同指标对不同类别场地识别结果的影响。分析表明:Suzuki法对不同类别非液化场地的识别能力不同,最显著的缺陷是易将软土场地与液化场地混淆;方法所使用的4个识别指标中,过零周期为控制参数,其它指标仅起到初判作用;方法出现误判的原因是液化场地的过零周期范围与非液化中软土场地上的过零周期范围存在明显交叉,而这一点理论上是无法避免的客观存在;改进的方法是应放弃现有进行绝对值对比的做法,改用地震动某些参数的相对变化作为新的识别指标。

软弱层几何特性与剪切波速对场地反应谱的影响研究

场地土层结构对地震动的影响一直备受关注。针对含有一层软弱土层的匀质场地展开非线性地震反应分析,研究了软弱土层的几何分布特性和剪切波速变化对地表反应谱的影响。结果表明:1软弱层使得场地反应谱特征周期延长,长周期段曲线升高并出现多峰值现象,含软弱层场地的反应谱与无软弱层场地的反应谱差值比远大于工程可接受的误差范围。2软弱层所引起的最大反应谱差值比随软弱层厚度和埋深的增加而近似线性增大,随软弱层剪切波速的减小而非线性增加,在本文算例中,最大反应谱差值比接近12倍。3反应谱最大差值比所对应的敏感周期随着软弱层厚度、埋深和输入加速度幅值的增加而增大,随剪切波速的减小而增大。分析表明,软弱层中的剪应变远大于邻近正常土层中的剪应变,这是引起地表加速度反应谱发生改变的主要原因。