厦门梧村隧道明挖深基坑施工监测分析

以厦门梧村隧道明挖段深基坑施工为例,对施工期间的支护结构自身安全以及对周边环境的影响相应开展安全监测研究工作。监测内容包括巡视检查、沉降、水平位移、深部位移、地下水位、锚索轴力和爆破振动等。结合场区地质条件和现场施工情况,分别对支护结构及周边环境的监测成果进行较为全面的分析。研究结果表明:地质条件是引起变形监测成果分布差异的主要因素;新临空面的出现会产生较大的位移,对支护桩的稳定有一定的影响;深基坑采用钻爆法开挖时,需要进一步验证边坡支护设计参数选取的合理性。对施工过程中出现的支护桩位移速率过大、边坡滑塌等工程险情进行跟踪监测和分析,监测成果表明相应的处理措施是合理有效的。

全程注浆在隧道穿越既有建筑物中的试验研究

厦门市成功大道工程是福建省2005年重点建设项目,项目由多座立交和两条特长城市隧道组成,其中莲前至梧村山隧道里程长度为3700m,采用双洞双向6车道标准。隧道在埔南工业区的685m段采用跨度达34m的浅埋连拱结构穿越地面67栋密集建构筑物。洞顶至地表的覆盖层只有7～24m,水文、地质较差,洞顶基本为杂填土和残积亚黏土层,洞底多为全、强风化花岗岩,地下饱和水位高(局部洞身地处海平面以下20m左右),施工风险极大。为了保证既有地面建构筑物的安全,提出了以过程控制和过程恢复为核心的全过程注浆方案,并预留104#和105#拆迁房为试验楼,采取地面注浆和洞内注浆的方法来进行过程控制和房屋抬升的试验。在现场试验中,根据全过程注浆的思路,提出了建筑物安全风险控制标准。通过室内试验比较了不同浆液的注浆效果,分析实际施工中房屋基础改造和地基注浆加固、动态跟踪注浆以及工后房屋恢复抬升的特点和效果。在注浆过程中进行实时的信息反馈和分析,进而了解注浆工艺和参数与地层加固效果和建筑物抬升效果之间的关系,得出了一系列有意义的结论。试验结果为隧道后续穿越建构筑物施工提供经验和指导,研究思路可为类似的隧道穿越工程提供一定的参考。

城市隧道上覆地层整体下沉的力学机制分析

通过对北京和深圳地铁、厦门海底隧道、机场路等工程的现场监测结果的综合分析表明,浅埋暗挖隧道的受力机制与山岭隧道有较大不同,上覆地层变形体现出明显的整体下沉趋势,且带来的地层开裂、破坏更具突发性和破坏性。针对这种特征,对工程中地层滑动破裂角采用一种新的模型进行推导,其结果显示,地层滑裂角比传统结果大约15°,即滑裂面更陡峭、接近竖直方向,且该滑裂角是围岩参数、应力场、覆跨比、断面矢跨比的函数,一定程度上体现了围岩变形破坏类似的具几何效应,即浅埋暗挖隧道上覆地层的整体下沉、塌陷,突发性冒顶等特征,是由围岩的力学特性和几何特性共同作用的结果。另外,隧道结构下部土体的扰动、损伤、软化等,极易造成下部地层沉降和承载力的丧失,随之而来的即是隧道结构的整体下沉、支护效果恶化以及进一步的上覆地层整体沉降加剧。相应的采用理想弹塑性模型、修正剑桥模型的数值模拟分析,能部分反映这种上覆地层整体下沉的特征。研究结果还表明:对浅埋暗挖隧道围岩受力变形机制、本构关系的研究急需加强。

深基坑附近房屋出现裂缝的施工监测分析

针对明挖隧道深基坑旁6#房屋出现明显的墙体裂缝,结合施工设计开展相应的安全监测工作,监测内容主要有房屋裂缝、房屋沉降、土体深部位移、支护桩水平位移及爆破振动等。根据对典型裂缝测点和房屋周边环境的跟踪监测成果,对裂缝成因进行分析,推断出施工动荷载是房屋裂缝出现较快扩展的主要因素,冲孔桩施工使房屋墙体力学性能弱化,爆破开挖施工造成墙体出现裂缝,连续几天爆破振速超过1.0 cm/s时产生的已有裂缝将持续扩展;而环境温差对裂缝宽度变化有一定的影响。将分析成果应用于后续施工中,对7#房屋附近区域的爆破作业提出严格的振速控制要求,使7#房屋裂缝扩展速率得到很好的控制。

房屋注浆抬升实践与监测分析

厦门梧村山浅埋大跨隧道,要求下穿浦南片区密集建筑群,其工程难度国内外罕见。通过对现场房屋的抬升实践和监测分析发现:房屋注浆抬升可分为两个层次,即注浆止沉和注浆抬升。现场抬升试验表明:采用动态跟踪补偿注浆能够较好地实现房屋止沉,而房屋的抬升则极富挑战性。一方面房屋抬升必须以补偿注浆、止浆墙完成、地层加固密实为前提;另一方面还必须选取合适的注浆工艺、注浆量、压力、抬升孔分布、注浆深度等,才可能实现抬升。抬升过程监控还发现:地层抬升明显,房屋止沉效果良好;但房屋抬升呈波动趋势,最终房屋仍呈沉降趋势。该结果反应了注浆地层抬升与房屋抬升是不一致的,只有较大范围、稳定的、均匀的、不消散的地表抬升,才能形成安全有效的房屋抬升。通过相关的解析和数值方法,对抬升注浆参数进行初步优选以及对房屋抬升量进行预测,结果可以满足工程需要。

厦门环岛路三期工程海军码头至演武路段桥梁波浪力试验研究

该项研究是在保证工程安全可靠与经济合理的前提下 ,优化桥梁结构型式、两桥间距及其与接岸结构平面布置。除为工程设计提供实际作用于桥梁结构的波浪荷载外 ,还对如何估算作用于桥梁的波浪力进行了探讨 。

地下十字交叉隧道的设计与施工技术

厦门市机场路一期工程中的万石山隧道下穿正在改建的钟鼓山隧道,在十字交叉部位隧道的设计和施工组织都非常复杂,通过在钟鼓山隧道交叉段边墙内设置暗梁,加大万石山隧道的结构厚度等措施,解决了结构受力问题;通过万石山隧道设置双层衬砌结构,第一层二次衬砌采用先拱后墙的盖挖法施工,解决了施工过程中两隧道结构的相互干扰问题。