大断面隧道初期支护中纵向连接与拱架联合承载效应

针对大断面隧道初期支护拱架在承载时易发生平面外失稳的问题,本文通过开展单拱架全比尺试验和考虑纵向连接的拱框架结构的数值试验以及现场对比试验,对纵向连接与拱架组成的拱框架结构进行优化研究,使其横向上有足够承载能力、纵向上有较高稳定性。研究结果表明,单个拱架的破坏模式是局部面外失稳导致整体承载力丧失,考虑纵向连接的拱框架结构的平面内承载力和平面外稳定性都得到增强。通过调整纵向连接间距和拱架间距也可以调整初期支护拱框架结构和喷射混凝土的内力分担比,以充分发挥初期支护的承载能力,但纵向连接间距应小于1500 mm,拱架间距也应小于1200 mm。因而,在不改变初期支护现有结构形式的前提下,通过合理地布设纵向连接与拱架形成的具有空间承载效应的拱框架结构,不仅可以保证初期支护的承载能力,而且还提高施工效率和经济效益。研究成果可指导大断面隧道初期支护结构设计。

渣土类建筑垃圾的资源化利用技术研究与应用

在所有建筑垃圾中,渣土类建筑垃圾利用率最低。为解决渣土资源化利用率低、不规则和作业空间狭窄基槽回填质量难以保证的问题,研究了以渣土为主要原材料的新型基槽回填材料,通过溜槽或泵送到各类肥槽、基坑、矿坑,进行回填施工,无需分层碾压和振捣、自密实,在满足施工质量要求前提下提高了渣土的利用率。

我国城市地下空间利用现状及发展趋势

城市地下空间开发利用是缓解城市资源匮乏、改善环境状况、提升居民生活品质的重要途径,具有重要现实意义。在总结国外城市地下空间开发特色的基础上,分别对国内城市地下商业街、地下道路与停车系统、轨道交通、综合管廊、地下综合体、地下市政系统、地下仓储物流系统、相关法律法规及标准规范的现状进行分析。深入剖析当前我国地下空间开发利用中,法律法规、管理机制、城市规划、开发保护、信息共享、防灾减灾和投融资模式等方面存在的不足。结合地下空间开发智慧化、绿色化、深层次、综合化发展的大趋势,提出除创新地下空间开发的理论体系和关键技术外,还需要综合管理、统筹规划、创新投融资及收益模式,结合国情完善相应的政策和法律法规。

含单侧预制裂纹梁的冲击动态断裂过程试验研究

利用动焦散线试验方法研究了冲击下预制裂纹梁的动态断裂行为,对比分析了冲击荷载作用下单裂纹与双裂纹试件的应力强度因子、扩展轨迹以及速度、加速度等参数的变化规律。试验结果表明:冲击荷载作用下,含双裂纹且主裂纹在冲击点正下方的试件起裂时间最早,裂纹扩展后期朝向次裂纹方向发生较小的偏移;含Ⅰ型单裂纹的试件起裂时间次之,裂纹扩展路径呈直线;含双裂纹且两条裂纹均偏置于冲击点的试件起裂时间最晚,扩展过程中发生明显的曲裂现象。同时,裂纹扩展过程中曲裂现象越严重,裂纹扩展的最大速度就越小。在落锤冲击试件到试件断裂的整个阶段,应力强度因子一直表现出振荡变化。含双裂纹的试件,在主裂纹扩展中期,次裂纹上的应力强度因子有一个快速下降的过程。

切缝药包预裂爆破减振技术试验研究

针对城市地铁区间隧道施工掏槽眼爆破所致振速大之问题,通过在掏槽眼上方600 mm处横向布置5-7个预裂孔,采用不同药包进行预裂爆破形成裂缝及裂隙区,减少、阻碍掏槽眼爆破所致振动波向上传播,从而减小预裂孔本身爆破所致振速,使振速降低。研究结果表明,采用预裂爆破,拱顶上方质点Z向振速最大,侧向质点Y向振速最大;较在循环进尺、总装药量及炮眼数目基本不变情况下,采用5孔切缝药包预裂爆破降振效果最明显;侧向采用5孔普通药包预裂爆破降振效果最明显;切缝药包预裂爆破时随预裂孔总装药量的增加,拱顶及侧向爆破振动增强。施工中应综合考虑现场实际情况,选择合理的减振措施,实现安全高效施工。

我国城市地下空间标准制定现状及对策

追溯我国城市地下空间开发利用及标准体系的发展历程,梳理城市地下空间国家标准体系制定现状,总结出我国现行城市地下空间标准体系面临着专用类标准缺失、发展不均衡、滞后于工程建设、地下空间分类不明确、交叉重复、编制水平低以及对新技术反应迟缓等问题。针对上述问题,提出及时更新和补充标准、加强标准审查、审批力度等以及鼓励新技术建立标准等相应对策,逐步建立健全我国城市地下空间标准体系,对促进我国城市地下空间科学、有序、可持续发展具有重要指导意义。

40吨级双舱矩形预制管廊工厂化生产关键技术研究

以十堰沧浪大道管廊项目为依托,针对40吨级节段预制双舱管廊的工厂化生产关键技术进行研究。详细论述了节段预制管廊钢筋笼整体制作与运输技术、巨型双舱立式模具设计与操作技术、混凝土循环逐层布料技术、构件高温蒸汽养护技术以及构件成品保护技术。经工程实践检验,该节段预制管廊工厂化生产关键技术可有效提高施工效率、降低建设成本,研究成果将有利于推动预制装配式综合管廊技术的发展。

狭小场地条件下地下连续墙桩式配筋设计与应用研究

为克服狭小场地条件下地下连续墙钢筋笼施工困难的问题,提出一种新型地下连续墙配筋形式,并将其命名为“桩式墙”。首先,通过公式推导对桩式墙进行设计;然后,对其施工过程进行数值模拟,并将数值模拟结果与监测结果进行对比分析;最后,形成桩式墙结构的设计方法,并以抗弯性能为切入点对比桩式墙结构、传统地下连续墙结构及支护桩结构的优缺点。研究结果表明:与传统地下连续墙结构相比,同等情况下应用桩式墙结构需使用1.27~1.58倍的纵向钢筋,但可使施工期间的灵活性大幅提升,可在狭小或复杂场地深基坑围护结构设计与施工中应用。

国内外地下道路设计规范比较研究

随着中浅层地下空间开发利用日趋饱和,地下道路作为深层地下交通的主要形式,将成为城市交通地下化、深层化发展的必然趋势。聚焦中、日、美3国典型城市地下道路设计规范,从规范架构和技术指标两方面展开对比研究,发现我国规范存在的问题与不足,提出我国城市地下道路技术指标体系和国外地下道路设计规范的适用性建议。

暗挖隧道装配式二衬技术研究

为了克服现有暗挖隧道施工方法易对环境造成污染、施工速度慢、防渗水性能差等缺点,提出一种暗挖隧道叠合装配式二衬建造技术。该技术方案包括喷射混凝土初支、现浇仰拱及二衬叠合板三大部分。结合具体案例对叠合装配式二衬的分段形式、叠合板结构、节点连接构造等进行了详细设计,并对其施工方法进行了论述。研究结果表明:该技术方案经济可行,可有效减少衬砌背后孔洞,提高衬砌力学及防水性能。

狭小场地深大基坑分离式围护结构施工技术

随着地下空间开发利用的规模越来越大,在复杂的施工条件下建造地下空间的需求日益增长,目前常用垂直支护体系通常无法适应较为狭小、复杂的施工环境,既拖慢了整体工期,也无法实现工业化建造和绿色施工。深圳地铁某区间施工场地小,障碍物较多。如何在狭小场地中进行各种工序的交叉作业及场地布置,是施工中需要克服的重点、难点。通过前期的合理规划以及施工过程的有效管控等措施,最终顺利完成了深基坑施工,取得了良好的效果。