Analysis of the Influence Factors of Differential Settlement of High Embankment in Mountain Area

This paper reveals and analyses various influence factors which cause differential settlement of high embankment in mountain area using indoor consolidation test and field loading test. In this research, the actual stress characteristics of high embankment are simplified, stability compression value of stuffing with loads under lateral restricted conditions can be measured, e-p curves and p-s curves are drawn, we can calculate compression modulus as computation criteria to estimate the settlement of high embankment. The results indicate that unconsolidated flow of high embankment is the main factor to cause differential settlement of high embankment in mountain area. As the soil consolidated, compressive deformation and the strength gradually increase, the bearing capacity of the foundation is enhanced to reduce differential settlement of the post-construction of high embankment.

盾构隧道底部注浆抬升模拟试验研究

针对盾构隧道底部注浆时浆液扩散及隧道周围土压力影响不明的问题,开展了注浆单元体试验及盾构隧道底部注浆抬升模拟试验。注浆单元体试验分析表明:注浆过程浆液呈现劈裂扩散后最终发生了跑浆现象,而在发生跑浆后注浆附加土压力基本不再增加,甚至有所减小。在隧道注浆抬升模型试验注浆过程中,浆液发生了挤密扩散和劈裂扩散等;浆液劈裂扩散的方向具有一定的随机性,随着劈裂扩散浆液在土层中固结,其流动性逐渐降低,最终停止扩散;浆液由挤密扩散转为劈裂扩散后,挤密扩散所形成浆泡的周围土压力显著减小;完成注浆后,因浆液固结收缩,注浆导致的附加土压力将再次减小;模型盾构隧道在底部注浆导致的附加土压力作用下发生了横椭圆变形与纵向挠曲变形,模型盾构隧道与其周围土体形成相互作用的附加荷载。因此在实际施工中,除遵循少量多次的注浆原则外,应提高浆液稠度而避免发生跑浆。

盾构隧道施工对邻近建筑物差异沉降与扭曲变形影响分析

针对盾构隧道施工侧穿既有建筑物问题,结合南京地铁一号线北延段工程,以盾构隧道侧穿某浅基础建筑物为研究对象,通过对建筑物沉降实测数据进行分析,并利用Plaxis 3D软件建立数值模型,研究了隧道距建筑物不同水平距离和盾构以不同角度穿越对建筑物差异沉降与扭曲变形特征的影响。结果表明:随着盾构开挖面逐渐接近建筑物,建筑物差异沉降及扭曲变形逐渐增大;差异沉降量在盾构机通过时达到最大值,之后趋于稳定,而扭曲变形峰值出现在盾构开挖面到达建筑物中点截面位置时,随后逐渐减小;当建筑物中心至隧道轴线的水平距离与隧道外径之比L/D=0.5~2时,建筑物差异沉降量较大,在L/D=1.5时达到峰值;当盾构穿越夹角从θ=0°增大至θ=90°时,建筑物最大差异沉降量不断增加,而最终扭曲变形值则先增大后减小,在θ=45°时扭曲变形达到峰值。研究结果可为盾构隧道侧穿浅基础建筑物时相关类似工程提供参考。

清远地区高填方路基的固结沉降变形规律研究

依托广东省清远市某高速公路高填方项目,采用数值模拟与现场监测手段,对高填方路基的固结沉降变形规律和超静孔隙水压力的变化过程进行了研究,提出了通过减小填筑速度来减小工后沉降量的方法,对类似地质条件下高填方工程的设计与施工提供参考与借鉴。

地铁车站施工对近临高架桥的影响及控制研究

以城市轨道交通一座车站近临既有市政高架桥施工为背景,利用Plaxis有限元分析软件对桥梁墩台的沉降和变形进行数值分析。并根据实际监控量测结果反馈桥梁墩台沉降和变形。研究结果表明:地铁车站施工期间,既有市政高架桥变形主要为桥梁墩台沉降,沉降随基坑开挖深度增加而逐渐加大,但是基坑开挖到底板施工完毕,降水达到稳定水位时,沉降趋于稳定。桥梁墩台的沉降量远小于地面沉降量。桥梁墩台的倾斜变形和差异沉降引起桥面的转角远小于相应规范的控制要求。

市政公路多箱涵顶进下穿既有铁路站场的影响研究

箱涵顶进施工过程中产生的地层扰动会对周围既有建筑物的安全使用造成威胁。为研究多箱涵顶进下穿对既有铁路站场的影响,以三河市迎宾南路通道箱涵下穿京哈线铁路站场为工程背景,采用FLAC3D有限差分软件对箱涵顶进下穿施工进行全过程模拟,研究站场内铁路线路在箱涵不同顶进方向、顶进顺序影响下的变形受力特征,结合现场监测数据分析箱涵顶进施工过程中地表沉降规律。研究表明:箱涵通道开挖引起土层应力释放导致坑底隆起,出现通道中部隆起两侧沉降现象;箱涵顶进会扰动邻近桩基础,使上部铁路出现差异沉降;采用多箱涵并行施工方式对控制铁路纵向沉降差具有显著效果,且能有效提高施工效率。

桩锚支护基坑对近邻建筑影响实测及三维数值分析

文章对长沙市中密砂砾-粉质黏土地层中某基坑开挖进行了现场地表沉降和支护结构位移的实测分析,利用有限差分程序建立了考虑建筑结构-地基-支护体系相互作用的三维数值模型,结合考虑加卸载路径的土体塑性硬化本构关系较好地模拟了开挖诱发的地层变形。在通过现场实测数据验证了数值模型合理性的基础上,对桩锚支护深基坑开挖影响下的地层位移、围护结构变形以及近邻浅基础建筑结构变形内力等进行了系统分析。分析结果表明:依托工程所采用的桩锚支护设计及施工方案能较好地控制地层变形并保障近邻既有建筑物的安全。锚索预应力的传递可导致地表出现隆起,基坑开挖引起的地表差异沉降会导致建筑物出现轻微偏转,引起基础下地基附加应力重分布,进而加剧差异沉降。基坑开挖后建筑结构柱附加弯矩趋向于集中在框架底层,建议类似工程中将安全监测重点可布置在紧临开挖侧的低楼层板柱连接处。对于基坑诱发变形的预测有必要考虑建筑物与地基的共同作用,忽视共同作用则有可能低估基坑开挖引起的建筑物差异沉降而造成潜在安全风险。

富水细砂地层盾构斜向超近距下穿双洞双线暗挖站施工技术

为研究富水细砂地层某盾构区间斜向超近距下穿施工对既有地铁站变形的影响,文章以临近既有地铁站暗挖段的新建地铁盾构区间工程为背景,对地铁盾构区间工程施工进行设计,并用MIDAS计算分析程序对富水细砂地层盾构斜向超近距下穿既有地铁站施工过程进行数值计算分析。总结了盾构斜向超近距下穿施工过程中既有地铁站位移变化特征;研究了既有地铁站明暗挖交界处变形缝差异沉降规律;分析了既有地铁站轨道沉降变化趋势;整理施工监测数据结果并与模拟计算趋势比对,变化规律基本一致,侧面印证了仿真计算的准确性。

预制拼装综合管廊承插式接头剪切力学性能研究

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力与极限错台位移。结果表明:预制拼装综合管廊节段剪切造成管廊接头内侧受压外侧受拉,接头插口端应力分布在竖向侧壁,承口端主要由顶底板两侧受力,承插式接头最大主应力集中在承口端侧壁顶部外侧1 m处及插口端的底板;管廊节段顺剪接头剪力随沉降增大而减小,逆剪接头剪力随沉降增大而增大,承插式接头顺剪与逆剪工况极限剪应力分别为407 kN和512 kN左右,研究结果可为预制拼装综合管廊安全运营提供科学依据。

深基坑施工对坑角外建筑变形的影响研究

依托某邻近建筑的深基坑工程,通过PLAXIS 3D有限元软件对该基坑施工全过程进行模拟,分析建筑变形的规律。结果表明,建筑在坑角附近的墙体底部出现了一定程度的“S”形扭曲现象,变形曲线从坑边中点位置向坑角呈现由凹向凸的变化趋势,出现了拐点;尽管在坑角效应的影响下,拐点处整体沉降值较小,但其沉降变形的陡变同样会造成建筑基础及墙体的开裂甚至折断。为了解释这一现象并找出其规律,分别建立了三个矩形基坑数值模型并且对坑外平行于基坑边方向的地表沉降进行分析。结果表明,地表沉降曲线同样呈现出先凹后凸的趋势,与建筑墙体底部变形趋势一致,证实了拐点的存在。通过对比研究发现,沉降曲线在拐点处的斜率随着基坑开挖深度的增加而增加,且在不同开挖深度和不同基坑尺寸的情况下,拐点均出现在距离坑角向坑边直线方向0~10m这段范围内,该段区域定义为“沉降拐点区”。由于坑外“沉降拐点区”的存在,会对施工附近的建筑产生较大的影响,施工时需要加强保护措施来降低差异性沉降影响。

沉管隧道接头型式发展及变形机制研究进展

在沉管隧道建设中,基础不均匀沉降容易使沉管隧道发生差异变形,进而严重威胁沉管隧道的安全稳定性。因此,如何分析、控制基础不均匀沉降对沉管隧道使用安全和运营寿命的影响,是建设沉管隧道必须面对的难点和挑战。首先总结沉管隧道建设的发展和沉管隧道接头的特征;其次,概述当前通过模型试验、数值模拟和理论解析已取得的研究进展,研究结果反映了目前沉管隧道在控制变形方面的发展水平,但在接头精细化模型以及复杂地质条件下沉管隧道全寿命研究方面尚存在不足;最后,建议在有限元的研究基础上开展多场多尺度的精细化耦合分析,并针对复杂地基特性提出考虑地基随循环荷载-时间变化的沉管隧道受力变形分析方法。

复杂条件下湿陷性黄土路基不均匀沉降控制关键技术研究

为保证黄土地区路基设计质量,对湿陷性黄土的变形特征进行分析,并以某高速公路项目为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,研究了黄土路基各位置的不均匀沉降变形规律及灰土挤密桩、土工格栅、补夯等措施对路基不均匀沉降的影响。

基于InSAR沉降监测的建筑地基沉降变形量测量

当前,地基沉降变形量测量结果误差较大。因此,文中提出融合InSAR沉降监测技术的建筑地基沉降变形量测量方法。通过滤波处理合成孔径雷达影像,结合InSAR沉降监测原理,计算出建筑地基的最大形变梯度,采用概率积分法进行空间差值计算,求解沉降变形量测量值。结果表明,该方法的测量平均百分比误差为0.04%,沉降中心测量平均百分比误差为0.09%。

钢板桩支护施工技术在市政道路施工中的应用

针对市政道路施工过程中面临的软基深度过大及水泥搅拌桩失效问题,结合市政道路工程实例,分析场地地貌、地层结构及地质参数,采用钢板桩临时支护施工方案,围绕钢板桩选型、安装导向架、施打钢板桩、钢板桩拔除4环节梳理施工技术要点,并建立软基固结沉降与土体塑性变形模型,最终获取模型计算与现场监测结果,证明钢板桩支护方案可有效提高结构稳定性,使复合地基承载力提升至100 kPa。

公路加宽改建工程路面纵向开裂原因及对策研究

公路加宽改建工程是现代交通建设的必然选择,但随着交通量的不断增加,路面纵向裂缝的出现给公路的使用带来了很大的安全隐患,对道路交通的正常运行也造成了严重的影响。文章通过对公路加宽改建工程中路面纵向裂缝的形成机理进行分析,总结其主要原因,并针对性地提出了有效的预防和治理措施,为公路加宽改建工程的设计、施工及养护提供一定的参考。

某大型土石坝坝脚挡墙变形机理分析

常见土石坝坝脚挡墙变形破坏机理主要有地基承载力不足、地基不均匀沉降、温度效应或自身抗滑(倾)稳定性不足等。某项目土石坝坝脚棱体排水改为挡墙后,挡墙变形特征与常见起因均不相符,变形仅在挡墙伸缩缝处可见,伸缩缝呈张开、闭合或错位等变化。研究发现,伸缩缝变形是因坝体固结沉降导致挡墙产生水平位移,并与相邻挡墙间形成水平位移差有关,位移差越大变形越严重;同时挡墙水平位移大小与坝截面高度、坝基所处水文地质条件等相关。土石坝下游棱体排水改为重力式挡墙后,除按规范要求设计计算外,还应计算挡墙间水平位移差,并考虑挡墙位移、排水不畅对坝体下游排水系统的影响。研究结果对正确分析坝脚挡墙变形机制和挡墙抗滑设计具有较好的参考价值。

珠三角地区深厚淤泥软土地基处理方式探讨

我国珠三角地区位于东南沿海岸线,属三角洲滨海相~海陆相沉积单元,发育深厚的淤泥类软土,如何正确认识并解决此类软土地基问题是工程建设的重难点。结合南方沿海珠三角地区道路工程的建设经验,对珠三角滨海相~海陆相沉积深厚层软土地基上的地基处理方式、方法进行了分析和探讨,以期分析结论加深设计者对珠三角地区深厚软土特点及其地基处理方法的认识,供同类工程借鉴。

天津某物流仓库欠处理地基沉降分析研究

欠处理地基上建成的物流仓库,在投入使用后库内地坪随地基沉降而产生较大变形,影响仓库正常使用并产生安全隐患。文中结合天津某欠处理地基物流仓库工程实例,通过地坪沉降实测和地基沉降及固结度理论计算,对欠处理地基沉降变形进行综合分析。研究结果表明,复合地基沉降计算时应充分考虑影响深度,避免处理深度不足而引起较大沉降;采用沉降与固结度联合计算分析软弱地基沉降较为可靠,为行业设计人员提供借鉴参考。

变荷载下成层地基一维非线性固结分析

首次将e-log10σ′和e-log10kv关系引入了成层地基一维非线性固结问题的研究之中,建立了能综合考虑荷载、土的成层性和自重等因素影响的固结控制方程.基于半解析法,采用Fortran语言编制了相应的计算程序NAODCLS,并利用该程序分析了变荷载下成层地基一维非线性固结的性状.结果表明,在成层地基非线性固结过程中,超孔压消散速率和沉降发展速率是不一致的;与将土层自重应力取为常值的作法相比,当考虑自重应力沿深度实际分布时,地基固结加快,而沉降量则增大.

农村居民点多功能识别与空间分异特征

多样化和分异是当前社会经济转型期中国农村居民点演变的重要特征。以山西省长治市为例,根据距离衰减原理,以县域为研究单元,县城为中心将农村居民点划分为城中村、近郊型、远郊型和边远型4类。基于农村居民点内部用地视角将农村居民点多功能识别为生活功能、农业生产功能和非农生产功能。构建农村居民点功能表征属性指标体系分析不同类型农村居民点多功能表征属性分异。最后,基于农村居民点功能表征属性指标,构建农村居民点多功能量化公式,测算农村居民点功能优势度,从而揭示不同类型农村居民点优势功能的差异。研究结果揭示了空间内不同类型农村居民点生活功能、农业生产功能、非农生产功能及其表征属性的分异特征,可为农村居民点分类整理提供科学依据。