基于“BIM+”的深基坑可视化监测管理研究与应用

深大基坑施工风险因素多,结构设计复杂,同时现有监测预警滞后,因此存在信息联动性差和可视化程度低的问题。为此,提出以基于建筑信息模型(BIM)为核心、自动化物联网采集技术为基础的,考虑多源化信息集成,构建监测数据自动采集、实时预警与风险评估一体化的Wed端基坑监测可视化管理系统,即:先以Revit建立结构体、Civil 3D建立复杂地质体的建模方法,形成基坑本体信息和监测数据的模型载体;通过二次开发完成格式轻量化并借助引擎实现三维模型跨平台重构;利用GIS三维空间信息数据与物联网技术优势,以计算机辅助手段完成与BIM的集成化,达到基坑综合评估风险目的。该监测可视化管理系统在北京城市副中心超大深基坑的运用,保障了其开挖、支护过程和周边环境的安全,且表明了其可行性和优势,可为基坑施工安全管理提供经验。

地下水恢复期逆作地下结构底板变形特征分析

在地下结构施工-运营期间地下水自然恢复过程中,地下水渗流将会导致基底孔压发生复杂变化,且随着时间的推移基底孔压不断增大,将会引起地下结构底板的变形。因此,依托典型超深地下结构,结合底板附近分布非均质土层的特点,考虑采用地下结构-地连墙-抗拔桩的联合抗浮方式,利用有限元分析软件PLAXIS建立地下水恢复期间的二维流固耦合模型;对比是否设置抗拔桩情况下的基底应力、底板变形特征,揭示了地下水恢复期间抗拔桩对地下结构的控制作用。研究结果表明,抗拔桩的设置对基底应力、变形,以及底板变形特征都有影响。在地下水恢复期间,设置抗拔桩可以有效控制地下水的恢复对岩性分界处土体带来的不利影响,对于控制基底变形比较有利,岩性分界处基底差异位移值变得更小;可以使底板变形、不均匀差异变形得到改善,不均匀位移值减小了5.79 mm。

不同发酵面食品种对面粉品质的要求

不同发酵面食对面粉品质特性的需求差别较大,且发酵面食生产企业对面粉的需求明显有别于一般家庭、作坊及餐饮店对面粉的需求。基于此,本文阐述了在主食工业化进程中,不同发酵面食及其制作工艺对面粉品质的要求,为发酵面食加工企业选择面粉提供参考。

地下综合管廊穿越桥梁引起桩基变形控制研究

在地下综合管廊施工中,基坑开挖会使土体应力发生改变,导致既有结构产生较大位移。以益州大道南二段综合管廊项目为依托,使用有限元软件进行模拟,得出分别采用基坑两侧施加支护桩、地下连续墙和注浆加固3种方法对既有桩基承台水平位移的控制均有一定效果,其中支护桩和地下连续墙可使承台原有位移减小45%~51%,有效控制了周边土体及结构变形;注浆加固可使其位移减小34%~45%,在一定程度上降低了施工风险。因此,对于此类工程,在实际施工过程中采用合理的控制方案十分重要。

组合壳地下综合管廊关键节点力学性能试验研究

为提高预制地下综合管廊的整体抗震性能,研发了新型组合壳地下综合管廊,并对8个足尺节点试件(4个组合壳管廊节点和4个现浇管廊节点试件)进行了低周反复荷载试验。研究结果表明:组合壳管廊节点和现浇管廊节点的破坏现象相似,L型节点的破坏模式为节点的弯剪破坏,T型节点的破坏模式为节点的弯曲破坏;组合壳管廊节点和现浇管廊节点的滞回曲线形状相似,L型节点的滞回曲线呈“弓形”,T型节点的滞回曲线呈“梭形”,T型节点较L型节点抗震性能优良;现浇管廊底部节点的承载力略高于组合壳管廊底部节点,组合壳管廊顶部节点的承载力略高于现浇管廊顶部节点;各节点的延性系数在3.09~14.76之间,各节点延性良好;组合壳管廊节点的耗能能力强于现浇管廊节点,T型节点的耗能能力强于L型节点;各节点刚度退化规律相似,现浇管廊节点的刚度略高于组合壳管廊节点的刚度。在此基础上,对组合壳管廊节点进行了安全性评价,并提出了相关结构优化措施。

地连墙线性协调变形模式下土压力计算方法

目前,深大基坑的支护往往采用地下连续墙,以满足基坑支护、止水与结构外墙的多维需求。地下连续墙在不同变形模式下会导致土压力分布存在差异。在不同的土压力作用下,地连墙变形模式复杂。因此,本文针对地下连续墙的特点,采用力矩平衡的计算方法,考虑了初始应力状态对墙体变形的影响,提出了不同线性近似变形模式下地下连续墙的土压力计算方法。线性变形模式为以下三种:绕墙趾转动模式、绕墙顶转动模式以及整体平移模式。随后依据文献中实际工程的实测值、离散元数值模型的计算值对比分析了本文的理论值,验证了该方法的适用性与可行性,本文方法能够较好地解决地下连续墙在超大超深基坑中土压力分布问题。

强震作用下反倾薄层岩质斜坡倾倒破坏机制及动力响应研究

反倾岩质边坡在三江并流地区具有广泛的发育和分布,其变形和破坏现象在该区域内所有边坡问题中,尤为突出,地震是诱发滑坡的重要动力因素,常常导致大规模的滑坡灾害。以金沙江左岸宗绒历史性堵江滑坡为例,设计并完成了缩尺相似材料振动台物理模型试验。通过加载不同类型的地震波以及不同频率、幅值,研究反倾薄层岩质斜坡的动力响应和变形破坏机制以及软弱破碎带的影响。试验结果表明,反倾岩质斜坡在强震作用下存在高程放大效应和趋表效应,幅值越大越明显。斜坡加速度放大系数增长速率受频率的影响要高于幅值的影响,在不同幅值下,加速度放大系数最大值出现在0.2 g~0.3g。软弱破碎带的存在改变了斜坡动力响应特征,其厚度对地震波的放大效应存在明显的差异,为厚层段抑制,薄层段放大。幅值0.3g~0.4g为斜坡启裂的临界动力条件,0.7g~0.8g是斜坡失稳破坏的临界动力条件,其破坏过程大致可以分为3个阶段:①形成坡顶张拉裂缝和坡趾剪切裂缝;②裂缝的扩展和浅层块体的剪切破坏滑动-块状倾倒;③斜坡浅层的主滑面的形成,斜坡破坏。

不同亚铁矿物对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的表面吸附特征及机制比较研究

为探明稻田土壤还原条件下不同亚铁矿物对砷的修复潜力,本研究对比研究了磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿三种亚铁矿物在不同pH条件下(pH 3.00、5.00、7.00)对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附特征,并以电位滴定法探究了导致三种亚铁矿物吸持As(Ⅲ)、As(Ⅴ)能力差异的表面电荷性质。等温吸附平衡实验结果表明,Langmuir模型能较好描述三种亚铁矿物对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附过程。弱酸条件(pH=5.00)下,亚铁矿物对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附容量依次为:磁铁矿[As(Ⅲ):23.38 mg·g^(-1),As(Ⅴ):71.33 mg·g^(-1)]>菱铁矿[As(Ⅲ):11.63 mg·g^(-1),As(Ⅴ):21.69 mg·g^(-1)]>黄铁矿[As(Ⅲ):10.72 mg·g^(-1),As(Ⅴ):7.75 mg·g^(-1)],在弱酸性(pH=5.00)条件下三种矿物中磁铁矿对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)吸附容量最高。在中性(pH=7.00)条件下黄铁矿对As(Ⅲ)、菱铁矿对As(Ⅴ)吸附容量相对较高。供试pH条件下磁铁矿、菱铁矿对As(Ⅲ)的吸附强度较高,黄铁矿则对As(Ⅴ)的吸附强度较高。电位滴定实验测得亚铁矿物的电荷零点和总可变电荷量依次为:磁铁矿(pH 9.76;1.025 mol·g^(-1))>菱铁矿(pH 7.52;0.240 mol·g^(-1))>黄铁矿(pH 4.03;0.084 mol·g^(-1)),表面活性位点密度依次为:黄铁矿(90.59 site·nm^(-2))>菱铁矿(42.77 site·nm^(-2))>磁铁矿(7.94 site·nm^(-2)),亚铁矿物对As(Ⅲ)、As(Ⅴ)的吸附容量受溶液pH、总可变电荷量及其电荷零点影响。非专性吸附和专性吸附是磁铁矿和菱铁矿吸附As的主要方式,而黄铁矿则以专性吸附为主。研究表明,不同pH条件下不同亚铁矿物对稻田土壤砷的修复潜力不同,酸性条件下磁铁矿对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)有较好修复潜力,中性条件下黄铁矿对As(Ⅲ)、菱铁矿对As(Ⅴ)有较好修复潜力。

基于北京地层地铁隧道施工的Peck公式的改进

地铁隧道施工引发的地表沉降受多种因素的影响,致使一些常用的地表沉降评价预计方法具有局限性,在实际工程应用中出现较大误差。本文以北京地区地铁隧道开挖大量实测数据为基础,利用数学方法,引入两个修正系数,即地表最大沉降修正系数α,沉降槽宽度修正系数β,对Peck公式进行改进,使之适用于北京地区研究区段涉及的工况。研究表明,当α介于0.6~0.9之间、β介于0.5~0.9之间可以获得良好的预测曲线。

地铁盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载影响研究

为提升地铁盾构隧道的防灾减灾能力,以北京某典型地铁盾构隧道及邻域的基坑工程为基础,应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法,研究了上方基坑开挖卸荷-加载作用下地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律,并对基坑底部与盾构隧道顶部净距和基坑加载强度的影响进行了分析。研究结果表明:盾构隧道上方基坑开挖卸荷-加载过程中,随着基坑开挖卸荷的进行,盾构隧道逐步上浮,基坑开挖至底部时,竖向位移达到最大值;随着基坑加载的进行,竖向位移可得到适量恢复,最大竖向位移差及最大水平位移差均出现在基坑开挖卸荷完成阶段,此时应尽早完成基础底板封闭施工。基坑开挖卸荷-加载过程中,盾构隧道围土压力始终呈葫芦型对称分布,盾构隧道顶部及底部土压力较大,腰部土压力较小,基坑开挖卸荷完成后,长轴方向土压力明显减小,基坑加载完成后,土压力有所恢复,但并未达到最初状态。随着基坑底部与盾构隧道顶部净距的增加,盾构隧道结构位移、拱顶与拱底竖向位移差及水平收敛均逐步减小,当净距大于3 h(h为基坑深度)时,上方基坑卸荷-加载对盾构隧道影响逐步趋于轻微。在基坑加载强度为卸载强度的2倍时,盾构隧道竖向位移可恢复至最初状态。

杨家岭1^#滑坡稳定性影响因素及敏感性分析

杨家岭滑坡区地质条件复杂 ,且严重影响了 2 0 9国道的正常使用 ,本文研究了影响该滑坡稳定性的各类因素及滑坡稳态对这些因素的敏感性问题。研究表明 ,滑坡的稳定性受多种因素影响 ,主要包括滑坡岩土体容重、滑带的c、φ值、滑体的c、φ值、滑坡内地下水的动态和地震作用等等 ,其中滑带的抗剪强度指标c、φ值、地下水作用和地震作用是滑坡稳态的最敏感因素 ,甚至成为诱发因素。文中还通过研究滑坡坡面加固力的大小、方位与稳定系数的关系 ,确立了滑坡整治方案的最佳加固角 。

地铁盾构施工引起邻近建筑物变形实测与数值模拟分析

地铁隧道盾构施工将对周边建筑物产生影响,甚至造成灾害.北京地铁10#线某标段穿越附近一栋居民住宅楼地基邻域,为了确保施工过程中建筑物的安全,需要对该建筑物进行变形监测和数值分析与评价.为此,在详细研究该区工程地质条件和地铁设计参数的基础上,采用FLAC3D工程分析软件,结合现场监测研究了该区段盾构施工对邻近建筑物带来的影响与相应的变形特征.研究表明,数值模拟结果和监测数据比较接近,在本研究区域盾构施工对该类壁板式邻近建筑物影响较小,可以保证安全施工.

深基坑悬臂双排桩支护结构土压力分析

随着高层建筑的不断涌现,基坑朝着超大超深的趋势发展,双排桩在深基坑中得到广泛应用。以长春典型深基坑工程为依托,结合相似材料模型试验、数值方法和理论分析对双排桩支护结构土压力分布规律进行研究。研究成果表明:前排桩桩前土压力大致呈"右凸"型分布,提出优化方法计算前排桩桩前土压力,优化方法计算结果与数值方法、试验方法所得结果拟合很好;在基坑底面以上,桩间土对前后排桩土压力按规范公式计算,在基坑底面以下,偏于安全考虑,提出桩间土压力计算优化方法,即p_c=k_cΔν+p_(ak)。通过与数值方法和试验方法所得土压力结果进行对比,说明优化土压力计算方法可行。

MSARMA法在边坡稳态概率分析中的应用

阐述了边坡稳定性评价计算MSARMA法和Monte-Carlo法的耦合方法和过程。研究表明,该方法实现了确定性理论和不确定性理论的有机耦合,适用于具有复杂岩体结构的高陡边坡的稳定性评价。

腐殖酸对矿物结合汞环境迁移性的影响及其机制研究

腐殖酸对矿物结合汞环境迁移活性 (挥发性 ,植物迁移活性及水迁移活性 )兼具抑制与活化的双重效应。富里酸对铁锰氧化物结合汞无论是挥发活性还是植物迁移活性及水迁移活性均表现极显著的促进效应 ,而酸性淋溶将加速富里酸对硅酸盐粘土矿物结合汞的环境迁移的活化进程 ;灰色胡敏酸对矿物结合汞的活化效应较弱 ,并更易于对矿物汞环境活性表现抑制作用。棕色胡敏酸性质与影响介于富里酸与灰色胡敏酸之间。腐殖酸作用下 ,矿物结合汞的环境迁移形态发生了改变 :元素态汞、游离的有机结合态汞和溶解态无机汞依次成为其发生大气环境迁移、土壤垂直水迁移和植物迁移最有效的形态。

不对称荷载对深基坑围护变形的影响

以某城市轻轨换乘车站基坑为背景,通过现场监测的方法,分析深基坑两侧在不对称荷载作用下围护桩桩身水平位移、桩顶水平位移和钢支撑轴力的变化以及基坑开挖对周边建(构)筑物的影响。找出深基坑围护变形规律,以对类似工程设计施工提供经验指导。分析结果表明:不对称荷载对基坑围护桩桩身水平位移和桩顶水平位移产生的不对称变形作用非常明显,在基坑一侧围护桩仍有较高安全系数的情况下,另一侧已经超限。基坑开挖导致两侧建(构)筑物产生不同的沉降。由于围护桩产生不对称变形,钢支撑的支护效果有所减弱。

地铁开挖过程与临近建筑地基变形的动态响应

随着城市建设的蓬勃发展,城市地下铁道的建设已经越来越受到人们的重视。而在地下铁道的建设过程中必然会对地面已有建筑物产生一定的影响,尤其是在繁华地段下面进行隧道开挖,其安全性要求更高。以北京地铁十号线某区间段的地铁开挖过程为例,在详细研究该区工程地质条件和地铁设计参数的基础上,采用FLAC3D工程分析软件对地铁开挖过程及其引发的临近建筑地基的变形规律进行了数值模拟,研究了不同施工工序对建筑地基带来的影响与相应的变形特征。通过数值模拟,合理设计地铁开挖步序和方法,提出重点监测部位和有效的控制技术,指导地铁安全施工,减少对临近建筑地基的影响,避免造成建筑物的严重损伤。

宽厚煤柱煤岩体流变力学特性试验研究

煤柱煤岩体的流变试验是确定煤柱长期强度的基础 ,也是评价煤柱长期稳定性的重要依据。本次试验以兴隆庄煤矿的深部宽厚煤柱为研究对象 ,详细分析了煤岩体的蠕变特征、长期强度、破坏特征 。

腐殖酸对矿物结合汞植物活性的影响

以植物水培试验就腐殖酸（富里酸、棕色胡敏酸和灰色胡敏酸）对矿物结合汞（CaCO3－Hg，Fe2O3-Hg，MnO2-Hg，膨润土-Hg，高岭土-Hg）的植物活性的影响进行了探讨，并以土壤作印证试验.结果表明，溶解态无机汞是最有效的植物可吸收形态．腐殖酸对土壤、矿物结合汞的植物活性的影响，与其对矿物汞的络合溶解能力以及所形成的络合汞向无机汞转化的能力有关；矿物结合汞在不同环境条件下存在的稳定性及释放汞的潜力则是制约腐殖酸效应的内在因素.反应时间决定着二者作用进展的程度.

土壤矿物对汞的吸持特性研究

吸附热力学与动力学试验研究结果表明 ,5种土壤矿物对Hg的吸附容量与吸附强度均表现为MnO2 >Fe2 O3 >膨润土 >高岭土 >CaCO3 。MnO2 对Hg吸附容量大且固持能力强 ,CaCO3 则与之相反。各土壤矿物结合汞的形态分布特征表明各土壤矿物结合汞在不同环境的稳定性及相应数量比例。挥发试验结果表明各土壤矿物结合汞的环境活性 (挥发活性 )大小受土壤矿物对Hg吸附容量与吸附强度制约 ,并与矿物结合汞的形态分布特征相关 ,水溶交换态和酸溶态比例越高则土壤矿物结合汞挥发活性越强 。