反压土作用下超大圆形基坑灌注桩变形响应

由于矩形和不规则多边形基坑开挖时容易产生坑角效应,通常采用具有明显空间拱效应的圆形支护形式进行超大基坑开挖。为了提升反压土计算方法在基坑支护体系的应用,本文提出了适用于深厚软土地区超大圆形基坑灌注桩变形分析的反压土简化理论,并采用数值分析及现场实测对理论分析进行了验证。结果表明:(1)推导得出的折减系数α在反压土平台及支护结构深度范围内均保持连续,仅为深度z的函数;(2)简化理论与土层结构法在计算结果上趋势一致,且在现场实测数据范围内,证明了简化理论具有实用性和可操作性;(3)在基坑反压土预留时,土体对称平衡布置更有利于控制基坑变形。简化理论促进了反压土在基坑工程中的应用,提高了基坑开挖的效率。

滨海地区桩墙咬合支护结构施工关键技术

针对滨海地区基坑支护结构的施工过程复杂、施工周期长及防水防渗要求高等问题,创新性地提出了桩墙咬合联合支护结构,其同时具备地下连续墙与圆形灌注桩的优点。采用榫结构对桩墙结构进行咬合连接,增强了桩墙结构咬合支护体系的整体性。通过总结铣槽施工及钢筋笼垂直度控制的施工工艺,形成新型桩墙咬合支护结构施工关键技术,支护结构可满足滨海地区基坑支护结构刚度大、止水效果好的需求。

坡度对膨胀土边坡径渗流特性的影响规律探究

为了探究坡度对膨胀土边坡径渗流特性的影响规律,开展了膨胀土边坡的人工降雨模型试验,对不同坡度边坡的径渗流分配特性及土体含水量随时间的变化特征进行分析。结果表明:①在相同的降雨条件下,坡度小的边坡,地表径流出现的时间越晚,雨水在边坡上以入渗为主、地表径流为辅的现象越明显;②随着坡度的增加,地表径流在降雨中的比例增大,边坡同一深度土体含水量在相同降雨时间下的增量越小,坡度对产流时间、径渗流分配特性、边坡土体含水量的影响不断减弱;③随着降雨入渗时间的增加,边坡不同深度的土体含水量变化在时间上呈现出一定的滞后性现象。

考虑倾角的土质边坡Green-Ampt改进入渗模型

针对传统Green-Ampt入渗模型忽略坡角和土体非饱和区对边坡降雨入渗的影响这一情况,利用倾角对土体入渗势能梯度进行修正,并将入渗时边坡土体按含水率划分为饱和层、过渡层和未湿润层,建立考虑倾角的土质边坡分层假定入渗模型,推导边坡降雨入渗深度与降雨历时的关系,并通过入渗实例将新模型与传统模型进行比较。研究结果表明:分层假定模型预测的坡面产流时间及湿润锋深度与降雨历时的关系较传统Green-Ampt入渗模型(简称为GA模型)更接近实测值;自由入渗阶段,分层假定模型的湿润锋扩展深度与GA模型一致,但入渗速率低于GA模型;积水入渗阶段,分层假定模型的湿润锋扩展深度及入渗速率均大于GA模型,湿润锋扩展深度的差值随着降雨历时的增大逐渐增大,而入渗速率差值的变化呈相反趋势。根据新模型,分析了倾角和雨强对边坡降雨入渗的影响,发现随着边坡倾角的增大或雨强的减小,雨水入渗到坡体内相同深度所需的降雨历时增加,这种现象在倾角大于60°或雨强小于20 mm/h时尤为明显。

坡度及坡长对膨胀土边坡径渗流影响规律研究

在降雨条件的诱发下,膨胀土边坡常发生浅层滑坡,传统方法大多将其处理成缓坡,且认为边坡越缓越稳,但膨胀土坡却具有缓坡滑动的特性。膨胀土边坡表层含水量的变化可影响边坡浅层稳定性,而坡度和坡长等又是影响受雨后边坡表层含水量的重要因素。采用现场试验及数值模拟的方法,研究坡度及坡长对膨胀土边坡表层含水量影响规律。现场试验结果显示:膨胀土边坡坡度越陡,坡长越短,承雨面积越小时,降雨以地表径流为主,渗流为辅。通过数值模拟研究发现坡度越陡,坡长越短,越有利于边坡排水,膨胀土陡坡表层含水量可保持相对稳定的状态,由于膨胀土具低渗透性,可防止雨水进入膨胀土坡体内部而产生不利影响。研究成果表明坡度及坡长对膨胀土边坡表层含水量的影响至关重要,为解释稳定的膨胀土植绿陡坡提供佐证。

滴灌作用下膨胀土边坡表层含水量影响因素分析

含水量是影响膨胀土裂隙开展的关键因素,基于控制含水量(后称"控水")的思路治理膨胀土边坡的方法具有重要的工程意义。提出利用滴灌加湿作用控制膨胀土边坡裂隙的理念。运用有限元分析方法,研究滴灌作用下膨胀土表层初始含水量、滴灌量、滴灌历时以及坡度等关键敏感性因素对边坡表层含水量的影响规律。研究结果表明:膨胀土具备较强的保水性能;初始含水量低、持时短、大间距的滴灌,不利于土体水分重分布;多点源交汇滴灌下的坡度越大,滴灌浸润范围越大。因此,可通过开启较高的滴灌临界含水量、设置较大坡度以及合理的滴头水平间距来增强膨胀土边坡表层土体的加湿效果。

装配式地下综合管廊抗震性能影响因素分析

地震作为影响城市地下构筑物安全的关键因素,研究地下综合管廊的抗震性能,提前采取抗震减灾措施,对提高当前地下综合管廊抵抗地震的性能具有重要的意义。通过采用线弹性单元简化管廊模型,对不同回填土体、管廊连接节点刚度及地震波方向等因素作用下管廊的地震响应进行研究。结果表明:(1)管廊周边回填土体对管廊的地震响应性能影响较大,且管廊两侧及顶部的土体基床系数对管廊地震响应不一致;(2)管廊节点刚度对结构地震响应影响较小,为确保节点处抗渗性能,建议采用柔性材料以承受管廊节点处位移。结合对不同因素对管廊地震响应的影响,提出了管廊结构的抗震减灾措施,为今后综合管廊抗震设计提供一定的参考。

浅滩跨海特大桥下构施工平台方案比选分析

下部结构施工平台是决定跨海特大桥施工进度、安全、成本等的关键因素,该文以广西某跨海特大桥为工程背景,结合经济效益及社会效益进行不同方案的分析,通过3种不同下构施工平台的方案进行比选,结合地形地貌、水文条件及施工工期等因素,得出钢栈桥通长方案为某跨海特大桥最优下构施工平台方案,为相似跨海大桥的建设提供了依据与参考。从目前方案的实施效果看,钢栈桥通长施工平台运输具有便道运输稳定、交叉作业风险低、施工技术成熟且质量易控制、对外界影响程度低等优点。

考虑岩体非均质性的隧道掌子面图像分级方法

针对隧道掌子面围岩等级识别主观性强、依赖技术人员经验,且同一隧道掌子面某一区域地质情况可能存在差异等问题,通过引入深度学习方法,结合掌子面图像滑窗识别技术,开展掌子面围岩等级自动识别研究。通过现场采集隧道掌子面图像共1192张,建立隧道掌子面图像数据库,采用图像预处理技术对掌子面图像进行预处理以满足模型训练要求;构建AlexNet、ResNet34和ResNet50共3类卷积神经网络模型,并对比其性能优劣与适用性,获得识别准确率为85.2%的ResNet50最优模型;最后结合ResNet50模型建立掌子面图像滑窗识别技术,解决了非均质掌子面岩体分级效果差的问题,进一步提高识别准确率,实现隧道掌子面围岩等级自动识别。经过实际隧道工程应用,验证了该方法的可行性与适用性。