基坑开挖导致邻近既有隧道变形的主动控制研究

采用有限元分析方法对新型支撑轴力主动控制系统进行了研究,提出了一种支撑轴力设计方法;在对支撑不施加主动轴力的情况下,研究了花岗岩残积土地层中基坑开挖对既有隧道的影响,根据基坑侧边不同位置隧道在基坑开挖作用下的位移划分了基坑开挖影响区;基于提出的轴力设计方法,研究了基坑开挖过程中支撑轴力主动控制对既有隧道位移的影响规律;获得了隧道位移控制到预警值10 mm以下的临界控制比,分析了其在不同隧道位置时的分布规律。结果表明:该地层中的影响区范围相对已有研究的影响区更小;隧道位移与地连墙位移的控制比近似呈正比关系;基坑腰部0.6倍挖深位置附近隧道的水平位移需进行最严格的控制,靠近基坑且深度较深的区域通过水平位移控制得到的临界控制比更小,应以隧道水平位移控制为主,而远离基坑且深度较浅的区域应以隧道竖向位移控制为主;花岗岩残积土中的基坑开挖影响区以及对临界控制比的量化研究成果可为类似工程提供参考。

ANALYSIS AND DESIGN OF LOAD-UNIFORMING MANGLE ROLLERS WITH AXIALLY-STAGGERED CONTACT

It is desirable to get a uniform load distribution for the pressure rollers of the mangle.In thispaper,the load uniforming principle of the axially-staggered pressure rollers and the rules for theroller design have been analysed by the theory of bending of beams.The ratio of maximum tominimum value of the distributed load in the nip being taken as a useful index to describe the uni-formity of the load distribution,the performance of the so-called load-uniforming pressure rollerswith rubber covering,under various operation conditions,has been evaluated.As a result,it isproved that the load-uniforming pressure rollers with axially-staggered contact is a pratically use-ful means of uniformizing the load distribution,which ensures that the mangle will squeeze the ma-terial to be processed uniformly over its whole width under any technological load,and needs onlysome simple regulations.The conclusions obtained in this paper can easily be extended to the pressure rollers with anysupport conditions.

深基坑工程不同施工阶段对其围护结构及临近在役铁路路基稳定性影响分析

为研究基坑工程不同施工阶段对基坑围护结构及临近在役铁路稳定性的影响,针对盐城市铁路综合客运枢纽能源中心深基坑工程,首先分析不同施工阶段对基坑围护结构变形量的影响;然后基于临近铁路路基沉降变形监测数据,分析各施工阶段对铁路路基稳定性的影响。研究结果表明:土方开挖过程中基坑圈梁水平和竖向位移、支撑轴力、格构柱竖向位移均呈逐步增大的变化规律,支撑施工及底板浇筑过程中基坑各结构的位移量及支撑轴力逐步减小;随着施工进程的不断推进,铁路路基的竖向位移逐渐增大,直至拆撑结束后逐渐趋于稳定。最后通过收集若干基坑开挖对临近铁路路基影响的工程实例,发现铁路路基最大沉降值S_(max)与mH_(e)/L_(t)(m为基坑靠近路堤一侧的宽度、L_(t)为基坑坑壁至路基坡脚线的水平净距、H_(e)为基坑开挖深度)存在良好的对数关系。

巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护效果分析

为探究玻璃钢锚杆与螺纹钢锚杆组合支护在巷道中的支护效果,以纳林河二号矿为工程背景,调研分析了该矿的工程地质条件与采掘巷道布置,提出了巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护方案。基于不同方案,应用FLAC3D,模拟分析了全螺纹钢锚杆支护、螺纹钢-玻璃钢锚杆组合支护和全玻璃钢锚杆支护3种条件下的围岩屈服破坏和围岩位移分布情况。结果表明:巷道围岩开采帮部采用玻璃钢锚杆替代螺纹钢锚杆,若玻璃钢锚杆不发生损坏,采用玻璃钢与螺纹钢锚杆组合支护,可以维护巷道围岩稳定。

一种深基坑排桩支护结构内力位移矩阵分析法解答及工程应用

基于平面弹性地基梁法,采用结构力学矩阵分析法,进一步完善已往工作推导公式解答的缺陷。传统的平面桩支撑解答计算理论局限于计算支护面桩体的内力和变形,没有解决xoy水平面支撑轴力计算问题,但真三维解答推导过于复杂,通常三维模型计算依托有限元软件。与传统二维排桩支护模型相比,在以往的工作基础上,推导出考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用的支护面位移、受力矩阵解答方程组和xoy水平面计算支撑轴力计算方法,并利用FORTRAN语言编制的程序求解。依托工程实践项目分析冠梁、腰梁、支护桩、支撑位移和内力在空间效应下的变化规律并与有限元法、理正深基坑计算结果及经非线性回归处理监测数据对比分析,结果表明,考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用矩阵分析法计算出的冠梁位移具有明显的空间效应,靠近基坑角部更明显,距离坑角约1/4冠梁跨度内可以适当增加桩间距,xoy水平面坑角支撑轴力明显较中部小,与监测值能较好吻合,支撑截面和配筋计算可以针对性的优化,从而降低工程造价。冠梁、桩身位移与理正深基坑、监测数据能较好地吻合,再次验证方法的合理性与可行性,可以作为一种优化设计新方法。

黄河冲积地层深基坑支护结构变形与受力特性分析

文中以济南市黄河冲击地层深基坑工程为案例,研究了深基坑支护结构变形与内力在基坑开挖过程中的变化规律。结果表明,墙体最大水平位移出现在开挖深度附近,坑外土体蠕变将引起墙体附加变形;墙顶水平支撑受拉,其他各道支撑受压,各道支撑轴力随开挖深度增大而增大,水平支撑架设完成后,各道支撑轴力基本保持稳定。

富水砂层地区深基坑坑外降水变形研究

为研究富水砂层地区基坑坑外降水对周边环境及支护结构的影响,文中以佛山某市政基坑工程为例,通过现场实测总结分析坑外降水期间周边地表沉降、支撑轴力、桩体深层水平位移等变形规律。研究结果表明,该特定地层条件及施工工况下,周边水位下降125.9%,地表沉降增加105.99%,钢支撑轴力减少15.87%,桩体深层水平位移不同程度减小,说明坑外降水可有效减小围护结构的受力与变形,但同时也加剧了地表沉降及不均匀沉降,坑外降水在环境复杂的城区应谨慎使用。

利用支撑宏观变形计算支撑轴力的方法研究

混凝土支撑由于其高强度和强稳定性的优点,经常被用做基坑支护工程的支撑结构,支撑轴力监测是判断支撑支护结构安全的重要监测指标。本文通过对利用钢筋应力计、监测支撑梁两端宏观变形两种计算支撑轴力方法的研究,提出根据支撑梁两端宏观变形监测点计算支撑轴力的简化公式。当现场出现利用预埋钢筋应力计测量支撑轴力时,监测点被破坏且无法恢复后,可以用宏观变形监测点间接反映支撑梁的受力情况。

软土地区基坑工程变形及轴力监测研究

文中结合某建筑工程施工实践,对基坑施工过程中的变形及应力响应进行监测,分析基坑水平位移、竖向位移、支撑轴力以及沉降量的变化规律。结果表明,地下连续墙相同深度位置的水平位移随开挖深度的增加而不断增加;地下连续墙的水平位移随着深度的降低先略微增加后降低,且反弯点出现的位置随着开挖深度的增加而增加。围护结构的竖向位移随着时间的增加表现为先稳定再快速下降后再次平稳的规律,当开挖至基坑底部时,围护结构的竖向位移稳定在22 mm;第二根支撑ZL1-3的轴力最大,达到了1500 kN。基坑周边地面沉降量随着支撑施工深度的增加表现为不断增加的规律,当底板施工完成后,基坑周边地面的最大沉降量为31.5 mm。

周边敏感环境下深基坑施工微扰动技术与主动补偿方法研究

为了研究周边敏感环境下深基坑施工微扰动技术与主动补偿方法,依托实际工程项目,确定了轴力伺服钢筋混凝土支撑系统的分级加载、保压方案,分析了轴力伺服加载前后基坑围护结构侧向位移变化。最终结论为:轴力伺服系统可以有效减小基坑围护结构侧向变形,实现对邻近地铁的微扰动;轴力伺服应分级加载,并依据围檩与地下连续墙脱开量确定最终保压值;应通过优先在邻近地铁处进行轴力伺服加载主动补偿该位置基坑围护侧向变形。

钢筋混凝土支撑轴力补充监测方法研究

受混凝土收缩徐变、温度等因素的影响,常规的监测方法计算出的支撑轴力与实际轴力存在一定的偏差。为对常规方法的监测结果进行校核并增补一种额外的轴力测量方法,文中提出除常规振弦传感器监测外,可在基坑开挖前同时测定支撑两端坐标,若支撑轴力测值出现异常,则可通过持续监测支撑两端的变形计算支撑轴力。结果发现轴力补充监测方法与常规方法监测结果变化趋势较为接近,监测数据较为稳定,且轴力补充监测方法计算结果整体偏小。因此,可将该种方法作为常规监测方法的有效补充。

大跨度下基坑支护结构体系受力及变形分析

以中国科学院临床研究医院为工程背景,采用排桩与斜支撑相结合的支护体系,运用ABAQUS有限元软件建立本构模型,重点分析医院基坑施工过程中桩顶水平位移与斜支撑轴力的变化规律,并改变其斜支撑间距,分析对其造成的影响。首先模拟得到桩顶水平位移与斜支撑轴力,发现桩顶水平位移与斜支撑轴力均随着基坑开挖深度的增大而增大,最大值均发生在基坑开挖深度10 m处,桩顶水平位移的最大值为24.13 mm,斜支撑轴力最大值为600.85 kN,均未超过预警值;再对比现场监测数据,发现两者变化规律基本一致,验证了数值分析的有效性;最后改变其斜支撑间距,分别设置为6、8、10 m,并与原斜支撑间距进行对比,通过分析,发现原工程方案斜支撑间距设置最为合理。

顶管工程中PC工法组合钢管桩关键技术研究

顶管井施工工艺的选择是顶管设计中的关键,顶管井根据基坑安全等级及环境保护等级,多采用沉井、SMW工法、灌注桩、地连墙等围护形式。PC工法组合钢管桩是一种新型可循环周转的围护形式,具有节约施工工期、不产生泥浆、没有污染、低噪声等优点。对PC组合钢管桩作为围护时的基坑开挖工况中的围护结构变形、顶管顶进工况中的钢支撑受力采用理论计算及现场实测值分析。将PC工法组合钢管桩等刚度拟合为地连墙可基本反映出基坑开挖工况的实际变形,可用于实际工程设计阶段验算基坑变形。在开挖至坑底及施工壁板阶段,围护结构变形最大值的理论值与实测值基本一致,坑底以下围护结构实测值大于理论值。在均匀顶力及偏心顶力两种顶进工况下,顶管洞口上方最近的一道钢支撑体系在顶进工况下安全。

深基坑多道支撑之间的影响及支护效果分析

依托多道支撑的深基坑工程案例,分析钢支撑、混凝土支撑的多种不同的组合方案及在不同的预加轴力条件下,各支撑最终轴力的变化。结果表明,下一层支撑的形式和预加轴力的变化,对上一层支撑的轴力基本无影响;而上一层的支撑形式和预加轴力的变化,对下一层支撑的轴力有较大影响。随着预加轴力的增加,钢支撑的最终轴力随着增加,基坑的最大变形随之减小,但是增加、减小的速度不及预加轴力增加的速度。结合钢支撑受力特点,分析钢支撑施加预加轴力的必要性和有效性,提出钢支撑的预加轴力不能盲目按照以往经验、规范取值,还需计算施加预加轴力后钢支撑的最终轴力,保证结构安全。

338 m×229 m一体化基坑整坑顺作变形控制技术研究

针对时空作用下超大型基坑整坑顺作施工时大面积卸载、降水对围护结构及环境变形影响大的难题,依托泰和污水处理厂扩建工程338 m×229 m一体化全地下箱型基坑的实施,提出采用基坑降水、有限元模拟整坑分区分块错层跳挖、局部设置混凝土支撑双向伺服系统等方法控制变形术,减小基坑隆起、支撑变形等对基坑本体及周边环境的影响,相关经验数据可供类似工程借鉴。

钢支撑轴力自动补偿系统在14号线豫园站超深基坑的应用

针对一级基坑变形指标的要求,结合上海市地铁工程豫园站基坑钢支撑自动伺服系统建设实例,具体阐述采用钢支撑轴力自动补偿系统来解决复杂的地质条件下地铁超深基坑施工的变形控制难题。通过钢支撑轴力自动补偿系统工作原理介绍、系统布置、施工计划、设备详解、工程实践效果等,为今后类似工程提供参考。

佛山地铁2号线湾华站-登州站区间中间风井施工监测分析

文章主要从墙体水平位移、地面沉降、支撑轴力等监测项目出发,对佛山地铁2号线湾华站—登州站区间中间风井进行全过程的施工监测数据分析,结果表明,在基坑开挖过程中,墙体水平累计位移最大值不断增大,且所处位置不断下移,最后于0.6H(H为基坑深度)附近趋于稳定;累计地面沉降最大值对应距离坑边20 m处,约为0.57H;第三层支撑轴力在开挖第五层时达到最大值,此时地面沉降也较大,应重点关注支撑轴力前后变化幅度较大的节点。

基于有限元模型的地连墙钢支撑预加轴力研究

针对深圳地铁某深基坑项目,采用Adina有限元软件进行三维建模,根据土层参数和地质勘探报告中的数据,将不同的土层属性分配给模型中的各个区域,根据施工进度对深基坑地连墙的钢支撑施加不同的预压轴力进行分析。当钢支撑预加轴力为0时,墙体水平变形量最大可达8mm。当施加100%的钢支撑预加轴力后,墙体水平变形量最小。预加轴力达到51%的钢支撑预加轴力后,桥墩的位移被控制在允许范围内。结果表明,适当增加预加轴力可以有效地控制结构位移,保证深基坑的稳定性。

基于CEEMDAN-SVM的叶片故障诊断模型研究

受到恶劣工作环境和高速运转等因素的影响,通风机叶片裂纹的产生成为制约其性能和安全的隐患。为解决这一问题,本研究基于振动信号处理和人工智能技术,提出了一种综合的裂纹检测模型。通过实时监测叶片振动信号,结合小波降噪技术处理原始信号,再利用CEEMDAN和希尔伯特谱分析提取裂纹特征,最终通过支持向量机进行裂纹分类,从而创建了一个裂纹检测模型。这一研究为提高矿用轴流式通风机设备的安全性和可靠性提供了新的思路。

深基坑混凝土支撑轴力监测与分析

为了研究桩撑支护的深基坑在开挖过程中混凝土支撑的轴力特性,本文以珠海地区深基坑为典型案例,分析了基坑开挖过程中支撑轴力监测值的时序特征,研究了计算值与监测值之间的关系。针对轴力现场监测值超过警戒值、基坑未开挖时轴力持续增加等情况,从荷载、温度、徐变和收缩4个方面进行了分析,揭示了基坑在开挖过程中支撑轴力的演化机制。研究表明:(1)随着基坑开挖深度的增加,支撑轴力均表现出增大的趋势;基坑开挖到底后,第1、2层支撑轴力现场监测值是理论计算值的1.67~3.52倍。(2)温度对轴力有明显的影响,达68 k N/℃;收缩及徐变的影响更大,约为轴力现场监测值的1/3。(3)根据拆撑前后的实测数据,切断支撑消除外荷载后,应力计仍能测到轴力,约为未切断前轴力的60%。本文研究结果可为深基坑支撑设计、施工和监测提供参考。