欠固结地层静止侧压力简化计算方法

大量工程实践表明:正确预估欠固结地层的静止侧压力大小对工程的稳定性分析和安全设计十分重要。因此,通过理论分析和数值模拟深入探讨了固结排水过程中地层侧向压力的变化规律,建立了静止侧压力与超固结比OCR的联系,提出了等效静止土压力系数的概念和计算公式,形成了考虑OCR影响的欠固结地层静止侧压力简化计算方法,并用数值模拟和试验结果进行了验证。提出的等效静止土压力系数实现了欠固结地层和正常固结地层侧压力计算的统一。研究结果表明:欠固结地层的静止侧压力随超固结比OCR的增大而线性减小,且随土体有效内摩擦角的增大,OCR对侧向压力的影响越大。上述研究成果可为欠固结地层的土压力计算提供技术支撑。

不停航条件下机场飞行区地下穿越施工工法研究

文章通过调研分析国内外相关工程,进行了不停航条件下机场飞行区地下穿越工程的施工工法比选分析,重点介绍了明挖法和盾构法在穿越工程中的应用。基于机场飞行区的特殊性,总结了不停航施工的施工难点和限制因素。对比了明挖法、管幕箱涵法、盾构法和矿山法等在机场飞行区地下穿越工程中的优缺点和适用性。最后结合上海浦东机场和虹桥机场的地下穿越工程,详细阐述了明挖法翻交施工和盾构法穿越跑滑道的关键技术。

机场飞行区地下穿越工程管理与建造要点

中国民航业的快速发展致使许多机场出现了开发利用地下空间的需求,尤其是地下道路穿越既有飞行区的需求。因此,文章在调研分析了多个国内外机场飞行区地下穿越工程的基础上,从管理、规划和建造方面总结了机场飞行区地下穿越工程的建设要点。在管理方面,需要制定贯穿下穿越工程全过程的安全管理体系,并实施安全风险管理,严格执行不停航施工和禁区施工的规定。在规划方面,需要充分考虑机场功能区的空间组织和布局,采用近期与远期相结合、地上与地下相协调、开发与保护相统一的原则,实现机场飞行区不同功能区的有机、高效连接。在建造方面,需要以机场飞行区的运营要求为基础制定下穿越工程的变形控制标准,采用精细化设计、微扰动施工和高精度监测等控制技术,实施分区域、分阶段、分级的扰动控制,实现机场安全运营和经济的平衡。上述管理和建设要点可为其他飞行区的下穿越工程提供借鉴和参考。

轴心受压古砖砌体裂缝发生发展规律

裂缝是砌体结构损伤的直观表现.为研究古砖砌体结构受压状态下裂缝发生发展规律,对一批冻融循环后的古砖砌体试件进行抗压试验,获取了古砖砌体的荷载-变形和裂缝数据.提出砌体开裂荷载的确定方法,通过荷载-变形曲线、单条裂缝长度和裂缝发展趋势综合评判开裂荷载.建立了三折线模型,该模型能反映裂缝长度与荷载之间的关系.相比现代砌体试件,古砖砌体开裂早,裂缝发展快,平均开裂荷载为0.52fm(抗压强度);当应力达到约0.7fm时,裂缝上下贯通;当应力达到0.93fm时,砌体进入破坏阶段.提出用裂缝密度描述砌体损伤状态,得到了典型的古砖砌体裂缝密度发展规律,破坏时最终裂缝密度为8.7m/m^2.国内外相关文献的试验数据表明,裂缝密度是一种稳定性较好的指标,具有深入研究和推广应用的价值.

珠海深厚淤泥地层中大直径桩插入比对基坑变形特性的影响

依托横琴口岸大规模基坑群工程,通过现场监测、数值计算和统计分析相结合的手段,揭示珠海深厚软弱淤泥地层中大直径桩插入比对基坑变形特性的影响。横琴口岸基坑群开挖深度为9.2~13.3 m,采用直径为1500 mm或1600 mm、插入比为2.50~3.70的超长大直径灌注桩作为围护结构。研究结果表明:受淤泥层分布的影响,围护结构的侧移模式有悬臂式、鼓肚式以及弓型3种,侧移存在明显的滞后性和时间依赖性。围护结构最大侧移、最大侧移深度以及地表沉降均随淤泥层厚度的增大而增大,地表最大沉降点与围护结构之间的距离为0.75He^1.00He(He为基坑开挖深度);围护结构最大侧移随插入比的增大而呈非线性减小,近似呈“三段线”关系:当插入比大于1.60时,最大侧移将稳定在0.22%He^0.40%He;当插入比小于1.20时,基坑存在踢脚破坏的风险;最大侧移深度随着插入比的增大而逐渐减小,最后稳定在1.15He^1.35He;最大沉降点与围护结构之间的距离受插入比的影响较小。相比于其他软土地区的围护结构,插入比大多处于0.70~1.00,珠海横琴岛内基坑由于存在深厚淤泥层,所需的插入比明显较大。

冻融循环下古砖砌体的受压破坏研究

环境变迁对古砖砌体受力性能有直接影响。基于大气环境实验舱对山西某地古砖进行了不同次数的冻融循环抗压试验,运用图像处理技术分析了试件裂缝的特征,分析了不同冻融循环次数对古砖砌体抗压性能的影响。结果表明,古砖砌体中部产生的裂缝宽度最小;冻融循环次数为20次时古砖砌体的开裂荷载和破坏荷载较大;开裂荷载与破坏荷载差值大于190 k N时,裂缝平均宽度在1.8 mm上下波动;经冻融循环的古砖砌体,破坏特征的第一阶段显著提前出现,进入第一阶段时对应的荷载与破坏荷载百分比平均值为35.16%。研究成果对古建筑受力性能评估具有一定的参考价值。

沉管隧道格形地墙护岸变形的地层参数敏感性分析

岩土体参数的不确定性是困扰地下工程设计分析的一大难题,可在数值模拟中通过参数敏感性分析的方法加以研究。如意坊放射线隧道工程(一期工程)沉管护岸采用格形地下连续墙的支护形式,其结构性态复杂,受力变形性质相比传统支护结构存在明显的差异。在进行方案设计时,通过建立大型三维有限元模型,模拟沉管隧道基槽的开挖过程,揭示了格形地墙的变形模式,分析了地层参数不确定性的影响。数值模拟结果显示:开挖卸载会导致格形地墙发生向江侧的倾斜,一级基槽边坡开挖后,地墙最大侧移约为14.1 mm(最大开挖深度H的1.64‰),二级基槽边坡开挖后,地墙的最大侧移约为23.8 mm(1.74‰H),表明现有设计方案能够有效控制施工扰动;在基岩埋深,土体强度和模量3个分析因素中,地墙护岸变形对基岩埋深的变化最为敏感,基岩埋深越深,相应的地墙嵌岩长度越短,开挖卸荷引起的变形越大;减小土体模量和强度时,地墙变形明显增大,而增大土体参数对计算结果的影响较小。因此在勘探和设计时,须进一步完善测试技术和增强数据分析能力,提高岩土参数的准确性,其中应尤其重视对基岩埋深的分析。研究得到的格形地墙三维变形模式及对地层参数的敏感性,可为设计和施工提供参考建议,对类似工程也有很好的借鉴价值。

基于三维有限元模型的沉管隧道格形地墙护岸变形模式及方案比选分析

格形地墙作为一种新型支护结构形式,其受力变形性质相比传统支护结构存在明显的差异,相关理论研究滞后于工程实践.介绍了如意坊沉管隧道护岸工程中黄沙端格形地墙的设计方案,其依据基槽边坡开挖深度的差异,在不同区段采用了不同的格构形式和地墙长度.通过建立大型三维有限元模型,研究了护岸地墙变形的空间分布特征.计算结果表明,基槽边坡开挖引起的护岸地墙侧移模式具有刚性平移、整体转动和不同区段之间相对变形的特征.这种变形模式主要是由不均匀的土体开挖卸荷造成的,同时也受地墙格构形式分布特性的影响.最后,对既有设计方案中采用的格构形式和地墙长度进行了比选分析,论证了该方案是能同时兼顾安全性和经济性的优选方案.本文介绍的格形地墙护岸设计方案和得到的三维变形模式,对相关工程具有很好的参考借鉴价值.