倾斜锚固桩提升含软弱夹层边坡稳定性的应用与设计优化

通过数值模拟方法研究了倾斜锚固桩在加固含软弱夹层边坡中的稳定性影响,探讨了软弱层角度及桩倾斜度对桩身位移及内力的影响规律。研究发现,软弱层角度和桩倾斜度对边坡稳定性具有显著影响。软弱层角度的增大通常导致桩身位移和内力增加,而桩倾斜度的调整则能有效控制桩身位移和内力,特别是当桩倾斜度调整至30°时,既能优化边坡的稳定性又能降低设计成本。通过对比分析不同倾斜度及桩长的桩体设计,提出了在保证边坡稳定性的同时,通过最小化内力峰值以降低设计成本的优化方案,为实际工程提供了理论依据和参考。

砂砾石地基上板桩贯入度对水闸渗流稳定的影响

闸室稳定性、结构强度、闸基渗流稳定等是影响水闸安全的主要因素,在水闸失事原因中,由于渗流破坏引起的事故占比大,因此,水闸的渗流计算的研究具有十分重要的实际意义。文章用改进阻力法计算板桩不同贯入度0%,10%,20%,30%,40%,50%,60%,70%,80%,90%,95%,96%,97%,98%,99%,100%闸底板水平渗透坡降和出口出逸坡降,得出了板桩不同贯入度的防渗规律;在给定闸底板水平和出口容许渗透坡降情况下,得出了板桩最佳贯入度;用AutoBank有限元软件计算板桩最佳贯入度情况下的闸底板水平渗透坡降和出口出逸坡降,并对两种计算方法的结果进行比较分析,得出两种方法的适用性。

基于滑移线法的黏土海床中浅基础固结承载力分析

为评估海底浅基础服役过程的承载力时变规律,推导了预载作用下黏土海床完全固结后的不排水抗剪强度分布,利用滑移线法给出了应力特征线方程并求解出浅基础固结承载力,研究了预载比、土体不均匀性、有效内摩擦角和基础尺寸对浅基础固结承载力的影响.结果表明:浅基础固结承载力的相对增长幅度和预载比近似呈线性关系,由土体不均匀因子和有效内摩擦角共同决定,不受基础尺寸的影响.通过与水土耦合有限元分析结果进行比较,对所提方法的准确性进行了严格的验证,表明了该方法的有效性.最后,根据有限元结果分析了滑移线解的误差来源,发现孔压计算差异是导致固结承载力预测结果产生误差的主要原因.该滑移线解可快速准确地预估浅基础固结承载力的增长规律,为海底浅基础的优化设计提供重要参考.

SMW工法桩施工过程中变形监测与三维有限元数值模型的建立

SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。结果表明:围护结构桩顶水平位移的模拟值与实测值两者之差在3 mm以内,桩顶竖向位移模拟值与实测值两者之差在1 mm以内;实测数据与数值模拟结果基本拟合,所建立的三维有限元数值模型与实际工程结构较为相符,在施工过程中将现场监测与数值模拟相结合,以确保工程施工的质量与安全。

某大型陆域形成地基处理工程优化设计

某大型陆域形成地基处理工程的实施需要配合水上施工作业,但存在部分区域的水深条件不满足施工船舶的吃水要求的矛盾;另外,工程实施还面临疏浚土方外抛受限的困难。施工图设计阶段结合工程地质特点和施工条件进行了方案的优化分区设计,结合原泥面标高、软土层整体厚度及工后沉降要求,合理设置吹填区位置,细化了陆域形成的分区。本工程方案的优化用以指导本标段场地造陆及地基处理施工,也为本地区其他造陆工程项目提供一定的借鉴意义。

冻土地基桩基础承载特性温度与流变响应试验

为揭示冻土温度、流变特性对桩基承载性能的作用效应,进行温度、流变响应试验分析,采用自行设计的大型冻土桩基承载性能试验装置,开展了不同地温、不同加载过程下桩基承载特性模型试验,分析了轴力与侧摩阻力的温度、流变响应。结果表明:地基温度对桩基刚度具有显著影响,温度较高(约-3℃)时,刚度仅为温度较低(约-6℃)时的1/10。其次,温度较低时,轴力沿深度迅速衰减,侧摩阻力呈上大下小,桩体上部(约1/3)主要承载;温度较高时,轴力分布平缓,深部侧摩阻力发挥程度相应提高。再者,流变效应对侧摩阻力的发展、变化存在显著影响,持荷阶段流变导致的侧摩阻力降低逾200 kPa。此外,流变效应亦受地基温度及荷载水平的影响:地温较高时,流变导致的侧摩阻力松弛近乎初值的50%;荷载水平升高时,流变效应呈现先增大后减小的趋势。冻土地基中桩基础承载性能具有显著的温度、流变响应,实际工程设计、运维必须予以考虑,研究结果可为工程实践提供理论支撑。

某山坡脚建筑地基基础及基坑支护设计

以北京冬奥会技术运行中心及附属通信枢纽工程为例,对其地基基础和基坑支护设计进行了研究分析,经对比分析,得出设计方案,即南区采用地基处理+独立基础,北区采用筏板基础;为节省投资,北区不同部位采用不同的基坑支护方案;针对南北区分界部位,施工空间狭小,基坑采用无肥槽施工,防水采用外防内贴方式。

基于变形控制的某深埋软岩水工隧洞初期支护参数的选择与验证

大变形下围岩的稳定控制一直是水利水电、公路、铁路等行业的传统难题,尚未形成一套验证软岩大变形等级下初期支护型式及参数选取的经验方法。依据某深埋水工隧洞工程地质情况,选择典型洞段预测挤压变形风险,利用控制变形估算所需支护力,依据规范和相关工程经验确定支护类型与参数的同时,考虑实际开挖过程利用数值仿真分析验算支护的合理性。结果表明,该隧洞具有极大的大变形风险,采用支护力的方法所确定的支护类型和参数基本合理,可将围岩变形有效控制在规范要求的1.0%~3.0%范围,且锚杆长度及支护应力等均未超过极限强度。

岩石地基上高层建筑条形基础初探

主要研究岩石地基上高层建筑条形基础的计算模型和参数取值,提出文克尔地基模型为计算这类基础的适用模型,阐述了岩石地基上基床系数的特点,给出用岩石天然状态下的单轴抗压强度换算基床系数的回归公式,最后分析了基础结构在这种模型下的内力特征,并用一个工程算例说明了本文的方法,可供地基基础设计参考。

人字构架预应力装配式RC双柱基础受力性能数值分析

提出了一种变电站人字构架预应力装配式钢筋混凝土(RC)双柱基础(简称装配式基础)。这种装配式基础具有建造效率高、受力性能好、节能减排等优点。采用考虑材料非线性、基础与地基共同作用的数值分析方法,对实际荷载和全过程加载下的装配式基础进行了受力性能和破坏形态分析,并与同条件下的现浇基础对比分析。结果表明:装配式基础在实际荷载下的承载力和应力状态均满足规范要求;在全过程加载下,装配式基础具有良好的受力性能和协调变形能力,两类基础均有较大的安全储备;基于土重法和R.Ganesh理论,提出了装配式基础承载力的计算方法,其计算值与数值分析结果吻合良好。

强夯法加固软土地基技术及效果评价研究

文中研究了沿海工程软土地基加固工作中强夯法的施工技术,并分析施工过程中影响强夯法作业的主要因素与施工难点问题。通过对福建兴化湾陆域软土地基的2个试夯区进行强夯加固,分别采用静载荷试验、动力触探试验、瞬态瑞雷面波试验三种不同的测试技术并结合工程实践进行加固效果比较,试验检测结果表明达到了软土地基加固处理要求。最终提出适合福建兴化湾陆域软土地基强夯加固施工技术方案,得出强夯施工技术参数。

洞庭湖区软土地基水闸不均匀沉降问题浅析

在洞庭湖区软土地基水闸建设过程中容易发生不均匀沉降,该文对大通湖东垸分洪闸工程建设过程中发生的地基不均匀沉降开展研究,介绍了工程概况、地质条件、地基设计和沉降处理过程与措施,分析了不均匀沉降的原因,总结了洞庭湖区软土地基水闸施工不均匀沉降问题的控制思路和方法,可为同类工程提供借鉴。

软弱地基加固机理及其力学特性研究

当结构受限不得不选址在软弱地基上时,结构常出现差异沉降,给结构的安全使用埋下隐患。采用水泥搅拌桩和CFG桩是常见改善软弱地基的方式,加固后的复合地基性能得到极大改善,可满足设计和施工要求。论文通过对加固后的复合地基相关参数变化进行分析,并结合数值模拟对复合地基的沉降变形开展研究。研究得出的主要结论是,采用水泥搅拌桩和CFG桩加固软弱地基可有效控制地基沉降;采用水泥搅拌桩加固软弱地基时采用加固区桩土条带分算简化方法计算复合地基的参数精度高。

强透水性砂层地连墙施工关键技术探讨

文章通过对地连墙成槽中泥浆配比、导墙高度、槽壁稳定性等关键因素进行了经典的土力学理论计算和数值模拟及实践验证。对地连墙成槽开挖控制的关键点进行了总结。基于临江强透水性砂层的悬挂式帷幕超深地下连续墙施工项目,通过上述研究给出了强透水性砂层地下连续墙成槽施工防止坍塌的措施。针对强透水砂层地连墙槽段开挖的控制要点很好的缩减了工期;使用超深地下连续墙的空间桁架支撑实施方法进行地连墙钢筋笼的焊接和吊装,有效的提高施工效率并节省了大量人力物力;通过研究新型地连墙接头止水构件,在施工进程中有效杜绝了地连墙接缝渗水的隐患。

地下水位波动对软土地基桩力学性能影响试验研究

软土地基中的水位波动会引起软土的孔隙水压力变化,影响土体剪切强度和变形特性,导致桩基变形失效。因此,深入研究水位波动对软土地基桩力学性能影响,对于设计和施工阶段的土木工程项目具有重要意义。本文为深入研究地下水位变化对软土地基桩基行为的影响,通过室内3D模型箱,使用立管装置模拟水流系统,在模型中调节地下水位并模拟不同的工程条件。同时,采用单桩模型进行试验,通过监测桩基沉降和承载力变化,以及单位表面摩擦力和地基土有效应力的变化,研究地下水位变化对桩基行为的影响。研究结果对于深入理解地下水位变化对软土地基桩基行为的影响具有重要意义。

岩质基坑开挖过程中水平位移特性分析

为研究岩质基坑开挖过程中基坑侧壁水平位移的变化特征,文中以山东大学齐鲁医院Ⅱ期项目基坑工程为例,通过数值模拟与现场监测数据相结合的研究方法,对岩质基坑开挖过程中基坑土体与坡顶水平位移变化规律进行分析。研究结果表明,在基坑的开挖过程中,坡顶处岩体较为破碎的强风化花岗岩产生的水平位移较大,微风化花岗岩岩体位移较小;随开挖深度的增加,基坑水平位移影响区域逐渐增大,基坑侧壁相同位置的水平位移也随之增大,近似为“中间大,两端小”的分布规律;坡顶水平位移的模拟值与监测值变化规律一致,证明研究的可靠性。研究结果可为类似工程提供借鉴作用。

石灰和粉煤灰固化软土静动力力学特性研究

软土广泛存在于华南沿海地区,常使用固化剂对其进行固化,但在现有的研究中,缺少对其固化前后静、动力力学性能的研究,也鲜有探究各关键因素间的相互联系。因此,本文通过一系列固结不排水三轴试验,研究分析了粉煤灰和石灰掺水泥比(TR)、固化比(CR)、含水率(w)和围压(σ’3)对软土和固化软土的静、动力力学特性的影响。试验表明:固化土的静力特性随TR的增加而先增加后降低,随围压的增加而增加,随含水率的增加而减少;固化土的动弹性模量随CR和围压的增加而增加,随含水率的增大而减小;固化土的阻尼比则随CR和围压的增加而减少,随含水率的增大而增大。本文的研究结果,为今后的软土固化研究提供了理论基础。

深部软岩底抽巷支护结构及数值模拟研究

为解决深层软岩底抽巷的支护难题,以赤峪矿底抽巷围岩为实例,结合实际工程背景,提出锚网喷与顶板锚索结合的支护方案。同时将工程实测数据与ABAQUS有限元软件模拟结果相结合对支护方案的有效性和合理性进行了全面讨论。结果表明围岩应力主要集中在巷道底板偏下部位以及顶板偏上部位;锚网、索、杆位移变化集中出现在锚网的帮部位置处;围岩浅部变形量较小,应力值较低,说明支护结构发挥出支护效能,起到很好的主动支护作用。

黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁横向自振特性分析

基于修正Timoshenko梁理论,建立黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的横向振动控制方程,运用回传射线矩阵法推导出黏弹性Pasternak地基上两端简支修正Timoshenko梁自振频率和衰减系数的解析解,结合二分法和黄金分割法计算了经典边界条件下黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的自振特性,对比分析了考虑剪切变形引起的转动惯量、梁长及不同的边界条件对结构自振特性的影响。研究表明:黏弹性Pasternak地基上修正Timoshenko梁的各阶自振频率和衰减系数小于经典Timoshenko梁的各阶自振频率和衰减系数;梁越短,剪切变形引起的转动惯量对结构自振频率和衰减系数的影响越大,且对高阶的影响明显大于低阶;边界约束条件越强,振动能量衰减越明显。

推扭(H-T)荷载作用下刚性矩形基础承载特性研究

现行杆件基础设计仅考虑水平力(H)而忽略扭矩(T)的作用,这很可能导致杆件基础发生推扭破坏。为分析推扭(H-T)荷载下刚性矩形基础的承载特性,首先根据杆件基础的受力特点,建立了相应的简化计算模型,推导了T、H-偏心弯矩(M)2种承载模式下基础受力与变形分析的理论解答;其次通过数值模拟分析,获得了H-T荷载下矩形刚性基础的破坏包络线;在此基础上,通过室内模型试验验证了理论计算方法的合理性,并探讨了扭推比、地基抗力比例系数m值对基础受力与变形的影响。研究发现:H-T荷载下刚性矩形基础的破坏包络线近似呈抛物线分布;随扭推比增大,矩形基础的地基承载力随之减小,其破坏模式也由水平变形破坏转为扭转变形破坏;增大m值,可有效减小基础地面处水平位移及旋转角度。为确保刚性矩形基础的安全稳定,其上覆回填土体性质和压实度均应满足设计要求。上述结论可为多杆合一杆件基础的设计提供参考。