岩土工程一体化咨询实践与展望

岩土工程的不确定性和勘察、设计、施工单位的相互独立性,可能会导致设计方案不合理、施工质量不可靠等工程风险。利用丰富的工程经验、深刻的水土认知、正确的概念设计和施工关键技术的管控,对岩土工程项目进行一体化咨询,可以节省岩土工程造价、提前识别和规避岩土工程风险、解决工程全生命周期中的岩土工程难题,是非常有必要的。通过介绍几个典型工程案例,具体地展示了岩土工程一体化咨询在桩基工程、基础加固工程、基坑工程和地下结构抗浮工程中的应用,详细地阐述了岩土工程一体化咨询的技术方法。最后指出了岩土工程项目前、中、后三个阶段的咨询工作重点,并提出了未来岩土工程一体化咨询的研究方向。

锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺在超高层基础加固工程中的应用

依托某超高层建筑基础加固工程实例,阐述了原桩基状况,归纳总结该工程特点和难点,并针对工程难点进行方案选型探讨。通过现场试验和理论计算,验算了大直径锚杆静压钢护筒挖孔桩的单桩承载力。采用变刚度桩迭代法对桩基刚度进行迭代计算,使后补桩基与原桩基实现变形协调。研究结果表明:所提出的锚杆静压钢护筒与人工挖孔结合方法,解决了该工程基础加固施工风险难题;桩基检测和后期沉降观测数据说明,锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺不仅施工质量可控,而且基础加固效果明显,为处理类似超高层建筑基础加固问题提供了新思路。

岩土工程技术在工程建设中的价值

国内工程建设方面缺少对岩土工程技术重要性的认识,通过对岩土工程技术在工程建设各个方面中的应用进行介绍,认清岩土工程技术在工程建设中的地位,并通过岩土工程技术如何在工程建设过程中解决工程疑难问题的案例,展示岩土工程技术在工程建设中的价值。

岩土工程边坡的稳定性及其设计分析

在实际项目建设过程中,难免会遇到边坡的问题。而在施工时由于地质条件、力学作用等因素的影响,很容易使边坡出现变形失 稳的问题,影响到最终项目建设的质量,严重的可能会造成施工安全事故。为了保证工程项边坡建设的稳定性,本篇文章通过对该方面进 行分析研究,针对失稳以原因进行深入探究,并提出一定的意见,为项目建设和发展提供一定参考。

人工回灌控制基坑工程地面沉降的数值模拟

人工回灌是控制基坑降水工程引起地面沉降的有效手段,本文以上海地铁2、4、9号3条地铁线所围区域盛大基坑降水为例,探讨基坑降水地下水回灌控制地面沉降的作用机理,并基于下负荷面剑桥理论,建立水-土耦合的地面沉降数学模型,预测基于人工回灌的深基坑工程地面沉降,与实测地面沉降数据对比,得到比较符合实际的数值模拟结果,真实地反映了基坑开挖、支撑和降水共同作用下的地面沉降,值得基坑降水回灌工程推广。

基于浅层地下水回灌的基坑工程沉降防治分析与计算

采用下负荷面剑桥模型,联合渗流方程,建立土-水完全耦合平衡方程计算模型,探讨浅层地下水人工回灌在基坑工程降水过程中抑制基坑周边地面沉降的作用,并以邻近上海地铁一号线的淮海中路3号地块基坑降水为例,对基坑工程实测沉降和回弹数据进行数值拟合,理论结果与实际数据吻合。本方法对基坑工程地下水回灌防止地面沉降有一定参考指导作用。

上海地铁四号线董家渡修复段基坑降水实录

根据基坑开挖工况、地质条件和环境要求和抽水试验制定坑内降水方案,对上海地铁四号线董家渡段地层塌陷隧道进行原位修复降水。采用承压含水层降水三维渗流与土体变形控制耦合数值模型进行数值模拟,模型参数由现场抽水试验确定,模拟结果与施工中实际数值吻合较好。采用降水综合控制信息图反映水位、沉降、开挖深度及流量历时变化,有效地保护了基坑临近建筑物。

深基坑降水工程试验及降水方案设计

针对长江三角洲第四纪松散沉积层厚度大、地下水位高、地下水量丰富,地下水流动状态复杂等特点,利用深基坑降水试验推求水文地质参数。采用Visual MODFLOW三维有限元差分计算软件,以上海地铁七号线新村路站深基坑降水为例,建立了多层含水层地下水模型,提出了深基坑最优地下水降水方案。

上海中心大厦基坑降水设计及实践

上海中心大厦位于上海陆家嘴金融贸易区中心和上海市地下第一、二、三承压含水层连通区,基坑深达31 m,周边环境复杂,含水层层顶埋深28 m,降水周期长达140 d以上。基坑降水经优化设计,精心施工,科学运行,达到了既降低开挖区域水位又保护周边环境险情防治的目的。

深厚含水层悬挂式截水帷幕设计实践

在长江中下游地区,部分深基坑位于深厚含水层区域,截水帷幕无法隔断坑内外的水力联系,需要采用悬挂式截水帷幕。截水帷幕选择合适的嵌入深度有助于在保证工程安全的情况下节约工期、降低成本。本文结合上海某项目降水设计与施工,阐述在深厚含水层中如何利用其渗透系数各向异性的特征,确定经济合理的截水帷幕嵌入深度,首次引入截水帷幕等效绕流距离的概念,将截水帷幕嵌入深度、截水帷幕底端与降水井滤管底端的高差、水平渗透系数与垂向渗透系数比这三个影响水位降深因素统一用截水帷幕等效绕流距离表示,提出了截水帷幕嵌入深度设计快速判断方法,为类似项目提供了经验和参考。

超大超深基坑降水自动化管控系统的研制

结合上海浦东机场南区地下交通枢纽及配套工程,对降水自动化管控系统在超大超深基坑中的应用进行了分析,该系统有效解决了承压水高风险基坑的水位安全管控难题。总结了降水自动化管控系统在工程实践中的运行管理维护经验,针对降水自动化管控系统的设计提出了安全可靠原则,针对降水系统应用中的控制参数设置提出了均衡适度原则,针对降水自动化管控系统的运行管理提出了人机协同原则,以期为类似工程提供参考。

超大吨位锚杆静压桩在高层建筑基础加固中的应用

锚杆静压桩因其施工方便、效果显著,被广泛应用于高层建筑基础加固工程中。在高层建筑基础加固工程中,为了减少锚杆静压桩的数量,控制建筑物的沉降,需要提高锚杆静压桩的单桩承载力,这需要提高施工能力,增大压桩动阻力,确保桩端到达可靠的持力层。本文以某33层高层建筑基础加固工程为例,介绍超大吨位锚杆静压桩的设计和施工要点。采用Ф500钢管桩进行加固,为了使其穿越深厚砂层,桩端采用了Ф273钢管作为桩尖,并采取桩端减摩措施,在穿越砂层时注入润滑液来降低摩阻力,并在压桩到位后再次采用注浆措施提高单桩承载力,保证了锚杆静压桩的施工质量和基础的加固质量,成功控制了建筑物的沉降。本案例可为类似工程提供一定的参考。

“上硬下软”土层既有建筑基础加固方法

广西某工程项目地质条件复杂,土层力学特性变化明显,土层刚度呈现“上硬下软”状态,且分布厚度不一,多栋建筑封顶后出现不均匀沉降,本文旨在确定一种基础加固方案能够较好地解决以上问题。针对土层“上硬下软”的特点,对于沉降较大的区域创新采用“Φ377+Φ127组合钢管桩”进行基础加固,防止沉降继续发展。浅层硬壳层采用Φ377钢管桩提供承载力,深部软土层采用Φ127钢管桩深入原CFG桩下1~2 m,结合注浆工艺,加固松软土体,对原CFG桩桩底进行加固。对于沉降较小的区域创新采用高压注浆深层扰动技术,增加局部沉降。采用动阻力控制作为终桩条件,解决土层起伏剧烈地区桩端持力层无法判断的工程难题。“Φ377+Φ127组合钢管桩”极大地提高了原工程桩承载力,从而解决了坚硬土层难以沉桩、软弱土层承载力不足的工程难题。该基础加固方案成功解决了既有建筑的不均匀沉降工程难题,积累了宝贵的工程经验,为“上硬下软”复杂土层既有建筑基础加固提供了新思路,具有显著的经济效益和社会效益。

某高层建筑物室内联合迫降纠偏加固方法的应用

依托粉土地区某已发生不均匀沉降且未有收敛趋势的高层建筑住宅楼,对其不均匀沉降进行了原因分析。提出采用锚杆静压钢管桩进行基础加固,并应用预应力封桩技术快速控制沉降。沉降较大区域基础加固铰支预应力封桩完成后,在室内采用掏土联合冲水振捣的迫降纠偏方法加速建筑物沉降较小一侧的沉降速率。施工过程中,科学合理地控制冲水振捣频率并通过加强沉降观测多次动态调整冲水振捣频率。实践证明,该联合迫降纠偏加固方法可快速解决建筑物的不均匀沉降,并精确有效地实现建筑物纠偏。最大迫降高度达到8.9cm,倾斜由0.284%纠至0.150%,施工完成后沉降速率稳定在0.02mm/d以内,满足稳定验收标准。积累了类似建筑物不均匀沉降的迫降纠偏加固经验,对具有地下室的既有建筑纠偏加固设计和施工具有指导性意义。

盖挖逆作法基坑生产性抽水试验施工工艺探讨

盖挖逆作法施工的基坑在顶板施工并覆土完成后,需要进行生产性抽水试验,以地铁项目为例,采用降水井内预置的振弦式孔隙水压计的施工工艺,从而换算出坑内降水井水位变化情况,以保证生产性抽水试验的顺利进行。

济南地区粉质黏土层竖向渗透系数反演分析

为了研究济南地区粉质黏土层竖向渗透系数,以济南轨道交通3号线某基坑降水工程为例,通过际降水试验运行参数反演模拟地层渗透性参数,得出开挖范围内的主要土层粉质黏土层的渗透性参数,根据模拟反演计算得出,该区域的粉质黏土层的渗透性远大于勘察报告提供的参数。

闹市区深基坑施工技术分析

近年来,随着社会的进步和经济的发展,城市人口急剧增加,城市建设用地越来越紧张,深基坑工程数量逐渐增多,并且其规模和深度也在不断增加。深基坑开挖会对周边环境产生一定的影响,为保证周边环境的安全,需采取科学且合理的土方开挖方式以及辅助技术措施。文章结合上海某项目基坑施工,通过对深基坑施工过程中的重点技术保障措施、开挖方式等内容的研究,探讨深基坑施工技术,从而使基坑施工既满足基坑开挖需求、保证基坑安全,又能加快基坑施工工期。同时本研究也为同类项目的施工提供了一定的经验参考。

后注浆超长桩试验及极限承载力研究

后注浆技术能弥补常规灌注桩存在的承载缺陷,现广泛适用于高层、超高层建筑。通过现场静载试验,对比分析非注浆桩和后注浆桩的承载性状,试验表明:注浆可大幅提高单桩承载力;轴力随着深度的增加而减少;桩端注浆时端阻比最大,但仍只有10%,端阻力不能充分发挥;后注浆侧阻力的提高主要来自桩身中下部,对于超长桩,无论注浆与否,其桩顶荷载主要由桩侧摩阻力提供。桩端注浆对单桩承载力的大幅提高使得规范承载力确定方法过于保守,提出的改进方法计算得到的极限承载力和实测值最接近,误差在6.4%左右。

上海流砂灾害的风险评价和分区研究

本文基于上海市流砂的特征及分布,构建了流砂风险评价指标体系,进行流砂灾害的风险评价、分区及管理区划。首先,根据②3、⑤2和⑦层粉砂性土的空间分布特征进行了危险性分析及分区;其次,基于行政区划、综合考虑社会经济统计类指标完成了易损性分析及分区,在此基础上对上海流砂地质风险做了综合评价和分区;最后,结合上海市"十二五"规划中关于经济和城市重点项目建设内容,提出了"十二五"期间流砂地质风险防治管理区划方案。其成果将为上海市地下工程(含基坑工程、地铁隧道、地下商城等)的勘察、设计、施工和运行中可能的流砂灾害的监测、预报及防治等提供指导及地质依据,并为管理部门的监督和管理提供决策参考。

上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析

地源热泵是上海开发利用浅层地温能的主要形式。通过对上海地区不同地点、不同埋深范围内第四纪地层地温实测数据,分析了本地区浅层岩土温度场分布的一般规律,并与历史数据比较。40余年来,上海地区第一承压含水层的平均地温有小幅升高,而第二承压含水层则有小幅下降。影响浅层地温场分布的主要因素有太阳辐射的周期变化、城市热岛效应、地表植被、地下水径流、人工回灌等。本文可为本地区地埋管地源热泵系统的勘察设计提供参考。