孤岛工作面沿空巷道合理支护参数研究

针对围岩松软采空区下孤岛工作面沿空掘巷支护,本文采用FLAC3D数值模拟软件,对不同支护方案下围岩松软采空区孤岛工作面沿空掘巷支护效果进行模拟分析,研究巷道工作面变形演化特征。研究结果显示,单侧工作面采空和两侧都采空的巷道变形量相似,上部7227工作面采空有利于巷道支护,采用联合注浆加固支护方式对松软破碎围岩巷道效果更佳。

深中通道岛隧结合部波流特性及覆盖层稳定性试验研究

基于岛隧工程结合部与传统隧道、近岸陆地工程衔接存在明显差别,以及在设计上面临的新难题,为保证深中通道岛隧结合部沉管隧道覆盖层在极端恶劣条件下的安全性和可靠性,对结合部区域范围内波流特性和防护结构的稳定性进行了研究。通过开展物理模型试验,模拟了包括波浪和水流之间变化角度的水动力场,以及波流耦合作用护面块体稳定性;揭示了岛隧结合部波流耦合效应,总结了波高比(H_(s)′/H_(s))和流速比(U′/U)与相对流速(U/C)、波陡(H_(s)/L)、相对水深(d/L)和波流夹角(α)变化规律,并导出了相应的计算公式;同时通过多组试验对比优化,获得了护面块体最优稳定重量,导出了波流耦合作用下护面块体稳定重量的计算方法。研究结果不仅解决了深中通道重大工程的实际问题,也为今后海底沉管隧道覆盖层的建设提供基础数据和技术支撑。

寺河煤矿2301(上)工作面沿空巷道无煤柱开采技术

针对寺河煤矿孤岛煤柱工作面工程条件,根据关键层理论,对孤岛煤柱工作面开采上覆岩体破断结构特征进行分析,寺河煤矿在巷道掘进支护时,上覆岩体可能存在砌体梁或者伪砌体梁结构,该结构会影响巷道的稳定性,同时由于采用分层方法进行2次回采,煤柱两侧采空区上覆岩层破坏较为严重,由此提出U型钢+柔模墙体支护的窄小煤柱沿空掘巷方案和锚碹基本支护的零煤柱沿空送巷方案,通过对比,最终确定在寺河煤矿2301(上)工作面选用窄小煤柱沿空掘巷方案进行工程试验。试验结果表明,不仅解决了矿井掘进及低回收率问题,避免井下煤柱的应力集中,而且实现区段无煤柱开采,回收留设的40 m煤柱,增加了矿井的可采储量,利于矿区可持续发展。

海域人工岛填筑及地下互通隧道施工对邻近桥梁桩基影响研究

针对深中通道东人工岛下穿广深沿江高速桥梁工程建设过程出现堆载开挖问题,为了保障临近桥梁安全运营,考虑土体硬化特性,重点研究了海域分层填筑及桥桩保护措施,以及人工岛隧道基坑下穿及并行既有桥梁桩基两类典型不利工况,分析了依托工程筑岛后互通隧道施工过程与桥梁结构之间的相互影响,提出了分层分块填土、钢板桩加固、旋喷桩加固等措施要点,以及隧道下穿和并行时基坑设计关键技术。结果表明:横桥向两侧分层交替填筑有利于降低对桥梁桩基的影响;钢板桩内先填土方案可降低桩身弯矩50%左右;支护桩从嵌入强风化岩至嵌入中风化岩过程,临近桩基变形可降低30%左右;采取针对性的桥桩保护措施可控制各种不利工况下桩身变形及裂缝在设计规范要求范围内,并保障邻近广深沿江高速桥梁正常运营安全。研究成果可为类似海域明筑地下互通设计与施工安全提供有益的参考。

港珠澳大桥东人工岛岛隧结合部沉管安放区导流堤掩护效果水动力精细模拟

港珠澳大桥东人工岛所在海域受水下地形和近岸边界影响呈“涨潮NE向、落潮SW向”的往复流特点,东人工岛岛隧结合部沉管基槽水域在岛头挑流作用下涨潮流呈N向流动。根据岛隧结合部区域的水流运动特征,制订了基槽掩护区南北两侧“非对称”型的双导流堤掩护措施。建立基槽局部水域的三维水流数学模型,模拟岛隧结合部水流运动的三维特征,对导流堤实施后的掩护效果进行水动力仿真模拟。研究结果表明:基槽掩护区内流速大幅减弱,E33管节基槽的人工整平段最大流速在0.5m/s以内,整平船施工段最大流速不超过0.8m/s,E33管节各区流速均能满足沉管安装的水流条件。为安全起见,E33管节沉放安装时机适合选在潮流动力较弱的小潮期。

基于双栈技术的IPv6校园网络设计

随着IPv6技术的不断深入,IPv4/IPv6网络设计与部署方面也有了长足的进展。根据目前主流网络技术及应用环境,提出基于双栈技术的IPv6校园网的设计及接入方案,以及双协议栈技术与其它过渡技术如隧道技术相结合的IPv6网络解决方案。最后并列举了华南农大信息大楼IPv6网络的部署案例。

海岛风敏感商业裙楼海浪形钢屋盖风洞试验研究

对海岛和沿海陆地区域受海陆风影响的风敏感商业裙楼钢屋盖的风洞试验进行相关研究,通过风洞试验确定海浪形钢屋盖复杂围护结构的风荷载,便于海浪形钢屋盖结构的抗风计算,并进行风振结构响应极值估算,用于结构抗风设计。海岛风敏感商业裙楼位于海南岛凤凰海岸核心地段,裙楼屋盖是由多个曲面复合而成的海浪形钢屋盖复杂结构。通过在0°~360°范围内,进行的36个风向测试,得到所有风向下风洞试验结果,统计分析取得:海浪形钢屋盖表面某局部风压峰值可直接用于外围护构件的抗风计算;商业裙楼海浪形钢屋盖风压时程具有明显的非高斯特性,大跨度屋盖悬挑结构处更容易受到负风压的影响,产生向上被掀翻的局部破坏。在风洞试验基础上进行风振结构响应计算分析,为主体结构提供风振结构响应极值。大跨度屋盖悬挑结构处在300°风向角时出现最大等效静风荷载,其值为4.8 kN/m^(2),应在屋盖结构风敏感区域加强抗风设计,保证结构在风荷载作用下的安全可靠度。

挤密砂桩加固水下软土大型原位载荷试验研究

港珠澳大桥岛隧工程水下深厚软土采用挤密砂桩进行加固,设计了一套大型原位载荷试验系统对水下挤密砂桩(sand compaction pile,SCP)复合地基的力学和变形特性进行研究,通过在水下设置高精度静力水准系统获得了良好的沉降观测结果。试验结果表明,水下挤密砂桩复合地基在同一置换率下的应力分担比与载荷水平以及时间效应密切相关;应力分担比比值随荷载级别的升高表现出先减小后增大的趋势,在同一荷载级别下比值随着时间逐步衰减,并最终趋于某一定值。对比分析了几种散体材料桩复合地基承载力理论的计算结果,表明按被动土压力法得到的复合地基承载力与载荷试验结果较为接近。对于高置换率的挤密砂桩复合地基,采用建筑地基处理技术规范提出的沉降折减系数计算得到的复合地基沉降与实测值最为接近,采用日本经验公式计算得到的沉降量偏大。研究结果对于水下挤密砂桩复合地基的设计计算和深水原位测试具有一定的参考意义。

沉管隧道与人工岛技术发展及展望

港珠澳大桥岛隧工程建成了2个离岸人工岛和当前世界最长的公路沉管隧道。文章综述了沉管隧道和人工岛技术发展,展望了可持续、更绿色的人工岛和沉管隧道新技术:1)基于180 m节段式或半刚性沉管管节工厂流水线预制,对80 m短沉管管节提出了效率更高、占地更省、工序更少的工厂流水线预制方法;2)针对长距离运输、多管节预制的建设条件,提出了负干舷沉管隧道结构设计及助浮施工,并分析该方法的独特优势;3)讨论了沉管隧道主动止水可折叠可逆最终接头优缺点,提出改良构想;4)比较了传统人工岛与深插钢圆筒和副格筑岛的工程理念差别和优缺点,进一步提出装配式人工岛的施工新方法。

海域岛隧结合区水流结构和沉管沉放过程水流力试验研究

港珠澳跨海通道由东、西人工岛实现桥隧过渡,海中隧道采用沉管法,沉管段总长5664 m,从西人工岛开始布置E1—E33管节,标准管节长180 m,宽37.95 m,高11.4 m,重约8万t。岛隧结合区受到人工岛挑流和基槽开挖水深突变的影响,水流结构复杂,沉管沉放时也会引起水流变化。沉管安全沉放和精准对接安装需掌握受到的水流力大小。利用宽水槽几何比尺为100的正态模型,开展岛隧结合区水流分布和沉管沉放过程水流力试验研究。结果表明:岛头无掩护措施时,岛壁挑流影响到E1管节中部附近,表、底层流速大于中层;E1管节沉放过程中纵向水流力最大可达4601 kN,E2管节纵向水流力平均5149 kN;掩护E1管节后,E1管节处流速大幅减小,E2管节中部受掩护体挑流影响最大,流速最大增加40%,中层流速大于表、底层;E2管节纵向水流力平均5240 kN。当沉管完全入水后,基槽内流速较小,沉放过程中受到的水流力逐渐减小。岛隧结合区水流垂线分布并不是指数分布,受到岛头壁挑流的影响沿管节长度方向流速分布也不均匀,管段浮运水流力公式并不适用计算沉管沉放过程受到水流力的大小。

新型钢-混凝土组合箱形浮坞门在沉管预制厂中的应用

随着海洋工程大型化和海底沉管隧道项目快速发展,预制厂规模逐步增大,坞门也随之加高加宽,传统干船坞全钢结构浮坞门已无法适用。特别是大型“工厂法”沉管预制厂需坞内蓄水,坞内水位高于坞外,坞门所承受的水压力比传统干船坞浮坞门增大数倍。针对大型“工厂法”沉管预制厂浮坞门的受力特点,以港珠澳大桥岛隧工程桂山沉管预制厂深坞浮坞门为例,创新性提出一种结构设置合理、浮游稳定性高、安全性好的钢筋混凝土与钢结构组合沉箱重力式浮坞门结构。现场使用结果表明,新型钢-混凝土组合箱形浮坞门结构受力合理、安全可靠,止水效果能够满足设计要求,可在类似工程中推广使用。

重大工程团队动态创新能力演化动力模型研究——以港珠澳大桥岛隧项目为例

重大工程是我国强国战略的根基所在,其关键核心技术攻关的重点在于形成和发展项目团队的动态创新能力。基于港珠澳大桥岛隧工程项目的单案例研究,通过扎根理论研究方法提炼出重大工程团队动态创新能力演化动力要素,对行动学习、自组织和适应性领导力影响机制进行了梳理,构建重大工程团队动态创新能力演化动力模型。在研究过程中发现行动学习、自组织和适应性领导力从驱动力、创造力、影响力等方面揭示了重大工程团队动态创新能力演化动力的关键影响因素,进一步丰富和深化了动态创新能力的理论研究,也为重大工程团队进行动态创新实践提供理论参考。

离岸人工岛岛隧结合部沉管隧道基础沉降控制研究

为防止深中通道岛隧结合部暗埋段、E1管节、E2管节差异沉降过大,进而导致管节接头剪力键剪力及管节内力过大,通过对岛隧结合部沉管基础采取预加固措施,研究不同段落地基与基础参数,分析计算出E1管节预抬量合理值。通过室内试验及现场试验获取关键参数并开展大型三维有限元分析,研究管节应力及沉降特性。根据室内试验确定考虑预压30k Pa的1.0m厚碎石垫层变形模量取值为:0~30k Pa段为25.4MPa,30~110k Pa段为8.9MPa。根据现场试验确定块石垫层变形模量取值为50MPa。依据上述参数开展有限元分析,最终确定岛隧结合部沉管基础加固措施及管节的预抬量值为70mm。

港珠澳大桥工程宽海域高精度高程传递方法探讨

在港珠澳大桥施工测量中,由于跨海测量距离较大,没有具体的规范和操作规程规定可循,需要根据实际情况进行专项测量方案设计。为了确保获得准确可靠的高程传递成果,针对工程实际情况分别采用经纬仪倾角法、三角高程法以及GPS水准法开展了高程传递施测工作。在分析宽海域高程传递所面临的主要技术问题的基础上,设计制作了专用观测标志,解决了远距离测量照准问题;针对海中测量平台晃动影响测量精度问题,探索出一套有效的测量应对流程,保证了有效数据的获得率。不同单位、不同方法测量结果的对比分析表明,此次高程传递测量成果可靠,达到了国家二等水准测量技术指标的要求。

基于建设世界一流工程的工程伦理思考

本文选取港珠澳大桥岛隧工程管理实践活动中的一系列代表性案例,包括世界最大沉管预制厂选址与建造,人性化工程构建,钢圆筒筑岛创新,气候变化120年外海工程设计风险重评估,以及岛上建筑清水混凝土变更等案例,结合工程哲学的伦理思想与国内外工程伦理理论的研究成果,讨论工程伦理在大型复杂工程项目建设中发挥的作用、规律与应用方法,揭示了“合同+N”、“伦理生态”、“头雁效应”与工匠精神、社会主义核心价值观与工程伦理的内在关联,以及工程伦理对于建设世界一流工程和实现工程建设高质量发展具有的重大现实意义,可为工程师和管理人员提供借鉴,并作为工程伦理理论研究的实践案例。

港珠澳大桥岛隧工程精细化地质勘察管理

由于港珠澳大桥岛隧工程设计的精益求精要求,该项目地质勘察严格采用国际标准实施精细化地质勘察,以真实客观准确地反映项目所在区域的岩土物理力学特性。借鉴港珠澳大桥岛隧工程精细化地质勘察成功经验探讨如何进行高素质管理人员全员管理、全过程控制管理及全方位协调保障的精细化地质勘察管理,以满足高标准项目的进度及质量要求,为类似项目提供参考。

深厚软土地基上插入式钢圆筒的结构稳定性

结合港珠澳大桥岛隧工程东人工岛工程实例,基于PLAXIS 3D有限元软件计算平台,利用可同时考虑剪切硬化和压缩硬化的土体弹塑性本构模型Hardening-soil model,对深插式大直径钢圆筒岛壁结构三维数值计算展开研究,分析施工全过程中各控制工况下钢圆筒的变位情况,并与二维理论计算和现场实测位移相验证,探讨深厚软黏土地基上大圆筒结构的变形与稳定特性。结果表明,三维数值模拟钢圆筒位移和实测位移相近,两者均大于二维平面等效计算位移值;当钢圆筒有足够的直径和埋深时,即使其插入深厚软黏土地基,水平和竖向变位均较大,但是其结构稳定性也较好。分析成果对类似工程以及大直径钢圆筒结构在软土地基上的推广应用具有一定的参考意义。

复杂集成的极简:港珠澳大桥外海人工岛岛上建筑总体设计

港珠澳大桥两个外海桥隧转换人工岛岛上建筑是无工程案例借鉴的外海高集成设施,从该工程特异的外海工程特点,分析所处区域丰厚的人文资源及自然资源,探讨两岛总体的规划思路、隧道空间与建筑空间的集成、两岛的整体形象构思过程以及清水混凝土为基调的景观、建筑美学的理念。

港珠澳大桥岛隧工程大圆筒结构边坡稳定分析

港珠澳大桥岛隧工程人工岛工程采用带副格的插入式大圆筒作为岸壁围护结构,同时外侧辅以抛石斜坡堤进行防护。针对岸壁结构整体稳定,进行了从施工期到使用期的全寿命分析。对于施工期,结合施工工序确定对结构稳定最不利的四种工况;对于使用期,考虑了大圆筒腐蚀对结构稳定的影响,并分别采用港口工程地基计算系统和Geo Studio-Slope/W两种软件进行对比计算。经稳定性验算,岸壁结构的圆弧滑动稳定性符合相关规范要求且有较大富余,满足了使用要求,同时也为类似工程提供借鉴。

舟山群岛港口发展有广阔前景

舟山海域位于长江水道和我国南北洋通道交汇的前沿 ,是我国南北海运的要冲与江海联运的枢纽 ,地理位置非常优越。舟山的三大优势资源“鱼、港、景”中 ,港的优势得天独厚 ,拥有极为丰富的深水岸线 ,适宜建设第四、五代大型集装箱泊位及其他大型深水泊位 ,发展潜能很大。就舟山港域的发展提出了三点建议 :1、充分利用区域优势 ,北依上海 ,南托宁波 ,定位于华东沿海重要的区域性港口 ,成为长江三角洲港口群体中的一个重要组成部分。 2、利用岛屿多、岸线分散、适宜发展大宗散杂货码头的优势 ,因地制宜发展成为专业码头专业岛。 3、实施连岛工程将舟山陆路与大陆集疏运网络连成一片 ,充分开发利用舟山的区位和资源优势 ,从根本上改变舟山的经济结构 ,从而使舟山成为大陆伸向海洋的港口城市。