基坑坑底抗隆起稳定性研究现状与展望

基坑坑底抗隆起稳定安全系数是基坑工程设计的重要指标之一,但在实践中,现有计算方法较难满足工程需要,经常导致基坑设计造价过高。为了推动基坑坑底抗隆起稳定分析方法研究,讨论了经典方法、我国现行规范方法及其规定的安全系数限值所存在的问题,并总结了近年来各类稳定性验算方法在考虑土体强度不均匀性,支护结构嵌固深度、刚度和抗弯强度等影响因素下的改进与发展。常规基坑坑底抗隆起稳定性验算方法并未考虑基坑宽度效应的影响,因此,进一步总结了地铁车站和综合管廊等需要考虑基坑宽度效应的窄基坑抗隆起稳定性的研究进展,主要对基于地基承载力模式和圆弧滑动模式改进的窄基坑坑底隆起破坏模式和稳定性验算方法进行了讨论,以期为基坑坑底抗隆起稳定性验算方法向着科学性、合理性、准确性方向发展提供参考。

基坑中软土的水平抗力系数几种确定方法探讨

该文围绕基坑中软土的的水平抗力系数的确定方法开展了探讨,分析了基坑规程中土的水平反力系数的比例系数m值的来源,分析了水平抗力系数确定的理论,罗列了现行规范中软土的水平抗力系数的经验值,最后通过案例分析,将3种土的水平抗力系数的计算方法(m值、k值和c值)的计算结果与实测进行了比较,发现按目前基坑规程公式计算的软土的水平反力系数的比例系数m值偏小的现象。

地铁邻侧深基坑工程低碳化应用分析

随着“双碳”目标的提出,碳排放总量成为评价建筑施工水平的重要指标之一。杭州市某邻近已运营地铁线的深基坑项目,根据减排理念选用新型围护工艺,为量化围护结构施工阶段产生的碳排放,分析工程围护方案的实际减排效果,并基于全生命周期理论建立围护结构碳排放计算模型,采用碳排放因子法对此工程不同围护方案下的几种围护结构进行碳排放量计算和对比分析。结果表明:本工程所用围护结构施工阶段碳排放总量3920.99 t,相较传统钻孔灌注桩结合止水帷幕4753.79 t,碳排放总量减少17.51%,减碳效果显著。这说明基坑工程施工阶段碳排放量与采用的围护结构类型密切相关,围护设计应结合减碳理念选用合适的围护方案,助力实现“双碳”目标。

新时代港航工程施工中基槽开挖与港池疏浚施工技术应用

新时代港航工程建设的要求更高,技术应用也更复杂,需要加强控制工作以保证施工质量、建设成效。以新时代港航工程施工技术要求为切入点,在此基础上,分别就基槽开挖技术、港池疏浚技术在港航工程施工中的应用进行论述,包括其技术流程、应用方式、技术应用要点等,为新时代港航工程施工活动提供支持,保证施工效益,提升港航工程建设水平。

智能同步穿心千斤顶在滑降式支撑中的应用

某地铁车站基坑采用智能同步穿心千斤顶顺利完成滑降式支撑滑降,滑降速度超过采用卷扬机的前代产品,极大减少基坑无支撑暴露时间,更有效控制基坑变形,更重要的是利用千斤顶的智能控制系统,达到4个吊点的整体同步滑降,整体倾斜度满足要求。详细介绍了吊装系统的组成、同步系统的原理及工作过程、穿心千斤顶的布置、吊装过程,为滑降式快速支撑吊装提供参考。

复杂地质条件下港口工程桩基施工技术

随着港口交通运输量的增多,港口工程桩基施工要求随之提高,尤其是复杂地质条件下,更要保证港口工程桩基施工的安全性和可靠性。立足工程实际,研究港口工程桩基施工技术,通过掌握技术要点、创新式运用钢管锁扣桩设备、加强施工技术细节控制,大大优化港口工程桩基施工效果。本文在港口工程桩基分类的基础上,分析复杂地质条件下港口工程桩基施工技术,接下来探究复杂地质条件下港口工程桩基施工质量要点,最后进行技术检验。旨在为相关人员提供借鉴,推动桩基施工技术在港口工程领域快速发展。

港口航道护岸工程中的软基处理施工技术

开展港口航道工程施工建设时,水下软基是一种比较特殊的地质状况,要采取合适方式进行处理,提高软土地基的承重能力。目前,较常见的处理方式包括垫层法、强夯法、搅拌桩法、土工格栅加筋法等。基于此,本文以港口航道护岸工程的软基处理技术为研究对象,详细分析垫层法、强夯法、搅拌桩法、土工格栅加筋法的施工技术要点,希望能为同类型工程起到一定的参考和借鉴作用。

梅花型混凝土桩截面几何特性

为便于梅花型桩设计计算,基于梅花型桩截面的外切圆半径和开弧弧度2个控制变量,研究梅花型桩的截面面积、周长以及截面惯性矩特征,分析2个控制变量对截面几何特性的影响规律,将梅花型桩与圆形桩进行了对比分析。结果表明:梅花型桩的截面面积、周长随截面外切圆半径、开弧弧度的增大而增大,面积增大比周长显著,其中截面外切圆半径对截面面积和周长的影响最为显著,当截面外切圆半径从0.1 m增加到1.0 m时,截面面积从0.02 m^(2)增加到3.22 m^(2),面积增大了161倍,截面周长从0.79 m增加到7.85 m,周长增大了9.94倍;相同截面面积梅花型桩与圆形桩截面周长比为1.15~1.16,所以相同混凝土用量时梅花型桩的周长比圆桩大15%~16%;梅花型桩存在2个截面惯性矩Ix和Iy,且Iy恒大于Ix,2个截面惯性矩随截面外切圆半径的增大而增大。相较于等截面圆形桩,梅花型桩的截面惯性矩呈指数增长趋势。

弹性地基梁板的径向基函数逼近求解方法

基于Winkler模型对弹性地基梁和弹性地基板的挠度求解提出了一种新方法。利用加权余量法中的配点法结合径向基函数逼近得到挠度近似解,该方法无需划分网格且无需积分是未知数与方程数目一一对应的强形式解法。数值实验表明:该近似解结果与理论解基本吻合,计算效果与杂交边界法相当,优于滑动最小二乘法;此外,根据边界条件可赋予附加未知量物理意义,将部分特征矩阵构造成单位阵从而降低了待求方程组的求解难度,减小误差,为特征矩阵附加行的编写提供了新思路。

川滇金沙江大桥重力式锚碇非闭合式拱形咬合桩基坑支护体系设计

沿江高速川滇金沙江大桥主桥为1060 m单跨双塔钢桁梁悬索桥,云南岸采用重力式锚碇(基础平面尺寸65.0 m×69.5 m,最大开挖深度约29.2 m)。受锚碇基坑坡面起伏影响,不同开挖面土压力差异巨大,各开挖面无法通过荷载环向效应实现轴向推力自平衡,故提出一种适应山区陡峭地形的非闭合式拱形咬合桩基坑支护体系(由拱形咬合桩、角点抗力桩、压梁及预应力系杆索组成)。该体系仅在东侧和北侧设置基坑支护结构,通过咬合桩拱形效应将坑外土压力转化为拱轴方向推力,最终由设置在西北、东北及东南侧的角点抗力桩及桩后被动土压力共同承担。为验证结构安全性,对基坑边坡稳定性、支护结构内力及抗力、支护结构刚度进行计算分析。结果表明:最不利工况下,基坑边坡稳定状态良好,支护体系抗力有较大富余,结构刚度满足要求。该基坑开挖历时35 d,开挖过程平稳顺利,现场实测支护结构最大水平位移40 mm,实测值与计算值变化趋势基本一致。理论与实践表明,该新型支护体系结构安全可靠,可为山区桥梁深基坑建设提供新思路。

花管土钉抗拔力学模型研究

花管土钉已被广泛应用于基坑工程中,但其抗拔承载机理尚不明确。根据花管土钉的支护原理,分析其三种破坏形式,提出花管土钉的四个受力阶段;基于库仑土压力理论,将滑动土体上方看作均布荷载,推导出花管土钉极限抗拔承载力的计算公式;结合兰州某基坑实例,将《建筑基坑支护技术规程》中的花管土钉极限抗拔承载力计算方法与本文计算方法进行拉拔试验,并对结果进行对比分析。研究表明:花管土钉的破坏模式主要为花管杆体被拉断、出浆锚固体被剪断及出浆锚固体前端土体变形过大;花管土钉的四个受力阶段包括静止阶段、塑性区产生阶段、塑性区扩张阶段和破坏阶段;在花管土钉极限抗拔承载力的组成中,出浆锚固体提供的抗拔力所占比重随花管埋深的增大而显著增大,是花管土钉极限抗拔承载力的重要组成部分。

如何处理港口工程中的软土地基问题研究

开展港口工程建设时,需要充分考虑软土地基问题,以便能够保证整个工程后续相关建设工作的质量。从处理港口工程中的软土地基问题角度出发,具体分析相关内容及问题后,具体给出几点地基处理技术应用建议,以确保工程建设质量。

复杂软基条件下沉箱出运坡道加固设计研究

根据港口F地区的软弱地基情况,结合项目坡道设计需求,探讨了几种沉箱外运坡道的设计形式,并针对软弱地基进行坡道的加固设计,然后使用MIDAS–CIVIL对几种不同的加固方式分别建立模型,根据模型计算结果对比分析实际计算结果,完成坡道加固分析。结果表明:软弱地基上坡道的承载力与坡道加固设计的厚度不完全呈线性关系,坡道加固不仅要提升厚度,还要考虑变形的连续和施工组织,选择合适的加固方案;考虑潮汐变化按区域设置碎石层、水稳层和混凝土层的加固方式,提高了坡道的承载力,保证坡道的稳定。

主体结构伸入内支撑搭接的超大深基坑拆撑异步解耦设计实践

地下连续墙+混凝土内支撑作为一种常见的基坑支护形式,其内支撑拆除往往制约主体结构施工进度。昆明交通枢纽项目基坑采用三道七圆环内支撑支护形式,最大限度避让塔楼,可使七栋塔楼中的六栋实现塔楼先行,但1#住宅楼无法实现避让。为保证工期节点,提出采用主体结构伸入内支撑搭接的异步解耦拆撑设计,将1#住宅区域支撑局部拆除,该区域地下室主体伸入保留支撑内与之相互搭接,拆除施工与主体施工单独流水。使用ANSYS软件开展了部分支撑拆除后剩余支撑体系的受力变形验算、先行施工的有限跨结构承载及变形验算,根据计算结果提出对支护体系的加固以及临时封闭后浇带等措施。多圆环内支撑异步解耦技术通过理论计算、增加适当加固措施,为进一步加快施工进度、优化拆撑条件提供了可实施方案。

静力触探试验在复合地基方案设计中的应用

文中将双桥静力触探试验引入桩基工程地基基础设计,结合滨海片区某建设项目预制管桩复合地基的设计工作,针对国内现行的JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》、TB 10018—2018《铁路工程地质原位测试规程》与European Committee for Standardization(欧标),对采用静力触探试验估算单桩承载力的计算方法及结果进行了对比分析。结果表明,我国采用的两本规范计算结果较为可靠,欧标计算结果偏向于保守。

基于核磁共振试验的粉砂岩干湿循环损伤演化研究

受降雨入渗和地下径流影响,内陆港口岩石地基经历着干湿循环作用,地基承载能力随时间推移而逐渐衰减。以粉砂岩为研究对象,开展5种干湿循环条件下的核磁共振和单轴压缩试验。基于几何损伤和能量损伤,结合岩石孔隙体积及弹性模量变化规律,建立两种损伤演化方程,分析粉砂岩干湿循环损伤演化机制。结果表明:粉砂岩T_(2)谱图表现出3个峰,分别对应微小、小尺寸和大尺寸孔隙,粉砂岩的结构孔隙以微小、小尺寸孔隙为主;随着干湿循环作用的加强,T_(2)谱峰总面积、孔隙度均表现出幂函数递增规律,岩石孔隙数量逐渐递增;干湿循环促进峰值强度和弹性模量的衰减,当循环次数达到16次时,衰减幅度逐渐平缓。

几内亚马西铁路直接工程费计算模型研究

国外欠发达地区铁路建设缺少统一颁布的造价标准体系及价格信息体系,国内现行铁路工程造价标准亦无法完全适应国外的市场及工程建设环境,针对“几内亚马瑞巴亚港至西芒度矿区铁路线”项目,通过对几内亚境内人工、施工机具及建筑材料等基础配套市场的实地调研,参照国内现行铁路造价标准体系,建立了该铁路项目直接工程费用计算模型并据此分析计算项目投资规模。首先,通过调查分析几内亚当地中国籍“工人”工费水平与国内工费水平的统计学关系,同时结合几内亚籍“工人”工费和技术水平,研究确定施工人员组成权重及项目人工费单价加权计算模型。其次,基于对几内亚境内建设材料供应能力分析,确定建设材料供应方案及国际运输供应材料单价计算模型。最后,结合几内亚铁路项目特点,采用加速折旧法调整并建立施工机具台班单价计算模型。

钢套筒围堰技术在输电线路基础工程施工中的应用

一直以来,如何在渔塘、港、河中进行基础施工是输电线路基础工程面临的一大难点。为了解决输电线路基础工程在渔塘、港、河中施工难的问题,确保建成后的输电线路运行安全可靠、经济合理,本文提出采用单壁钢套筒围堰施工技术破解渔塘、港、河中进行基础施工困难。

高速公路软土路基拓宽粉喷桩处治方案分析与验证

交通量的迅速增长使越来越多早期建成的高速公路需要拓宽改建,而软基路段新老路基变形协调控制是主要技术难题之一。以沪宁高速公路镇江段扩建工程中采用粉喷桩处理的典型软基路段为背景,考虑老路基先期固结,采用FLAC3D程序分析桩长、桩距、桩侧摩阻力、铺设土工格栅与否及填土速率等对新老路基变形协调的影响。其过程为先分析桩长与桩距的影响,然后在此基础上分析其他因素的影响。研究结果表明:桩长和桩距对拓宽路基的影响最为显著,桩长过大对减小沉降无太大意义,桩距过大则不能满足沉降控制要求,计算断面合理的桩长为进入持力层2.5 m左右,且合理桩距为1.1m。实际桩侧摩阻力相对设计值降低量不超过50%时,其对路基沉降的影响较小;有桩和桩帽时在路基底铺设土工格栅对减小路基沉降和不均匀沉降的作用很小。路堤填土速率较大时对沉降速率有一定影响,但对累计沉降基本无影响,小于10kPa/d的加载速率是可行的。基于以上结果,确定优化的路基处治方案,通过沉降监测证明计算结果与实测结果基本相符,拓宽路基沉降满足设计要求。

车轮荷载下路基和基底竖向应力计算

为了验证特殊交通荷载(如超载)下特殊填料(如软岩、风化岩和人工材料)的承载力,在标准轮载(25 kN和0.7 MPa)前提下,考虑非标准轮载和路基填土重度的变化,分别计算了集中轮载和均布轮载作用下路基和基底内竖向附加应力和总应力:计算均布轮载下路基内应力时,考虑了路面材料和路基材料抗压模量差异引起的应力扩散角的存在;计算基底内应力时,将路基作为条形基础,对路基中心下基底内不同深度处的应力进行了计算。计算结果表明:标准均布轮载下产生的路基内附加应力较标准集中轮载要大,在路基深度大于3 m时两者趋于相等;轮载变化对路基内竖向附加应力的影响较大,其影响深度约为3 m;在路基填高大于5 m时,标准集中轮载与标准均布轮载作用下基底总应力趋于同一值;在路基填高大于1 m后,基底内某一深度处总应力与路基填高近似呈线性增长关系。