类矩形盾构隧道开挖引发土体沉降解析解研究

类矩形盾构隧道施工可能会导致明显的土体沉降,并进一步影响周围既有建筑物的安全。基于Verruijt解和积分法推导得到类矩形盾构隧道开挖作用下的土体响应解析解,并充分考虑土体等量径向收缩、类矩形隧道竖向、水平向以及旋转位移4个变形分量的影响,以全面描述复杂施工或地层情况下类矩形盾构开挖引发的土体位移模式。利用实际工程实测数据验证解析解的有效性,并通过参数分析研究各个变形参数对地表土体沉降的影响。研究结果表明,解析理论计算结果与实测数据较为吻合,可较好地评估类矩形盾构引发的土体沉降,类矩形隧道的水平位移和旋转位移会使地表沉降呈现非对称形态,并会使最大地表沉降增大。

基于循环神经网络的盾构施工参数全局敏感性分析

依托杭州地区淤泥质黏土地层中某盾构隧道工程,利用循环神经网络建立盾构隧道施工引发地表最大位移的预测模型,基于该预测模型和Morris方法分析地表最大位移对各个施工参数变化的全局敏感程度,以探究影响盾构掘进引发地表最大位移的主导因素。研究结果表明,建立的循环神经网络预测模型对地表最大位移的预测效果良好;盾构隧道掘进过程中的同步注浆压力是影响地表最大位移的主导因素,因此施加合适的注浆压力是控制地表最大沉降和隆起量的关键。研究成果可为实际盾构隧道工程中的地表变形控制提供有益参考。

考虑空间效应的基坑开挖对邻近隧道影响分析

基坑开挖引起的围护结构变形将引起周边土体的卸荷,而土体卸荷将会对邻近隧道附加变形及内力产生不利影响。考虑围护结构变形的空间效应,建立了基于基坑侧壁位移影响的三维土压力卸载计算模型,并借助Mindlin解得到了基坑开挖卸荷在隧道轴线处引起的附加应力。考虑地基土体变形连续性,将隧道视为置于Pasternak地基的Euler-Bernoulli梁,得到了隧道附加变形的受力响应。将基坑开挖引起的附加荷载施加于邻近隧道,得到了考虑空间效应的基坑开挖诱发邻近隧道附加变形的理论计算方法。通过与已有案例的对比分析,验证了本文方法的可靠性。进一步分析了围护墙最大变形、隧道与基坑边距离及地基模量等因素的影响规律,结果表明:围护墙最大变形的增大会进一步增加隧道的变形及内力,而隧道与基坑边距离及地基模量的增加,则会减小隧道的附加变形及内力。

新建隧道对上覆既有隧道受力变形解析

为了理解既有隧道在盾构下穿影响下的受力变形规律,提出一种既有隧道与土体相互作用解析方法。采用Loganathan解获得盾构下穿引起周围土体自由位移场;随后,将既有隧道假定成放置在Vlazov地基上的欧拉梁,考虑既有隧道两侧侧向土体作用,基于既有隧道边界条件及Taylor级数展开获得隧道变形响应解析解。通过与上海工程和离心机实测数据比较:该方法与实测数据较为接近,证明该方法的可靠性;与该方法退化解析解比较,该方法计算结果更符合实测数据,随后对相关参数进行分析。参数研究表明:随着新旧隧道竖向间距的增大,既有隧道受到盾构开挖的影响逐渐减小;增大地层损失率会引起既有隧道位移及弯矩线性增大;提高既有隧道抗弯刚度能够明显减小盾构开挖对既有隧道受力变形响应。

外基坑宽度对坑中坑条件下被动土压力的影响

工程实践表明,外基坑宽度和坑中坑会影响基坑坑底滑裂面的形成方式,因此,经典朗肯土压力理论的假设建立在半无限空间土体的基础上不再适用。基于极限平衡理论和微分体受力平衡方法,考虑土体黏聚力和围护结构与滑动土体摩阻力,推导了宽基坑和窄基坑坑中坑的被动土压力理论计算公式。通过具体算例对比了宽基坑与窄基坑在坑中坑条件下被动土压力大小的变化趋势。结果表明,考虑摩擦力条件下的被动土压力大于未考虑摩擦力的被动土压力;无论宽基坑还是窄基坑,有内坑的被动土压力小于无内坑时的被动土压力;无内坑时,外基坑宽度的增加导致被动土压力减小,而在有内坑的情况下,外基坑宽度的增加,反而增大被动土压力;在窄基坑中,随着内坑位置的移动,土压力先变小后增大,且内坑平面尺寸的增大导致土压力逐渐减小。因此,内坑的存在将降低坑中坑基坑的外坑被动土压力,工程中应注意内坑的存在。

地铁明挖车站工程中的深基坑开挖及支护施工技术

文章以某地铁工程作为案例,从土方开挖、弃土外运和覆土回填、支护施工技术等方面研究了地铁明挖车站工程中的深基坑开挖及支护施工技术,重点探讨了钢筋混凝土支撑施工、钢支撑安装、预应力施加和拆除等技术。

隧道开挖引起上覆既有隧道受力变形解析解

为了精确且快捷地评估隧道开挖对上覆既有隧道的影响,首先基于Loganathan公式获得隧道开挖引起周围土体竖向自由位移解,然后将上覆既有隧道视为搁置在Vlasov地基模型的欧拉梁,综合考虑隧道两侧土体对既有隧道受力变形的影响,最后采用积分法获得既有隧道纵向变形解析解。案例分析结果表明:该方法计算结果与实测数据接近;与该方法的退化解析对比,该方法更贴近实测数据。进一步参数研究表明:增大地层损失率会引起既有隧道纵向位移和内力呈现线性增加的趋势;既有隧道抗弯刚度的增强会导致其纵向位移的减小,且会造成其内力增强;新旧隧道竖向距离和土体模量的增大会有效地减小既有隧道纵向位移和内力。

砂卵石地层钻孔桩施工技术

本文以京承高速公路三期工程为依托,分析地质特征,从施工原理、施工流程、操作要点等施工工艺角度阐述了在砂卵石地层采用冲击钻孔成桩的施工技术,并取得显著经济效果。

DX桩在淤泥土层中的应用研究

采用FLAC3D有限差分软件作以及模型试验作为研究手段,结合浙江省台州市某工程实例,对淤泥土层中直孔桩和DX桩的沉降规律进行了对比分析,在相同的荷载作用下,同桩长、同直径的直孔桩和DX桩,DX桩的桩顶竖向沉降要比直孔桩小,DX桩以较小的桩长就能获得与桩长较大的直孔桩一样的沉降,因此在工程中采用DX桩可以节约资源、降低成本。

DX桩承力盘破坏机理研究

由于施工工艺的限制,DX桩承力盘范围内没有配置钢筋,承力盘为素混凝土结构,因此,在进行DX桩设计时,必须对承力盘进行抗剪强度验算。根据现有混凝土结构设计规范中规定的公式计算出的结果偏于保守,当盘端阻力达到一定值时,承力盘先发生剪切破坏,因而,承载盘的存在对桩基竖向抗压承载力并没有大幅提升作用,但经过多次现场静载荷试验证明,DX桩相比于同直径、同桩长的普通直孔桩,其竖向抗压承载力会有明显提升,因此,承力盘发挥的作用是非常明显的。鉴于上述理论计算与工程实践的差异,本文通过理论分析方法对DX桩承力盘的受力机理进行了深入的分析,并采用FLAC3D有限差分软件对承力盘底面的土体反力分布形式进行了研究,可以发现DX桩承力盘范围内的应力分布与承力盘尖角密切相关,且承力盘底面的土体反力呈抛物线形式分布。

软土地区大直径盾构管片配合比设计及耐久性研究

基于管片混凝土的力学及耐久性能需求,进行了混凝土配合比设计,研究了不同配合比的混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、抗水渗透性能以及预制管片的抗渗漏性能。结果表明,水胶比越低、胶凝材料用量越大,混凝土力学性能、抗氯离子渗透性能、抗水渗透性能越好,相应的预制管片具有更好的抗渗漏性能。

内隔墙对小尺寸基坑围护结构变形特性影响研究

深基坑开挖对基坑变形及周围环境的影响一直是工程中关心的问题。而利用好基坑的空间效应则可以控制好变形。本文采用plaxis有限元分析对利用内隔墙产生的二次空间效应来控制基坑变形的影响,分析了内隔墙的刚度、埋入深度和基坑尺寸之间的相互影响。分析结果对城市中心复杂环境下施工过程中对基坑的监测和周围环境保护有较好的指导作用。