富水地区深基坑支护技术综合运用

结合某城区基坑支护工程对富水地区深基坑支护技术的综合运用进行详细介绍。通过分析工程概况和地质条件,提出采用“护坡桩+预应力锚杆”支护体系、“复合土钉墙”支护体系、“土钉墙”支护体系及“放坡挂网喷锚”支护体系分区分段支护,并提出基坑支护的施工要点和要求,监测结果显示支护段最大竖向变形出现在基坑东北侧的4b-4b、4c-4c支护段。

压入式沉井与反力桩对地表沉降的耦合影响研究

利用压入式连续沉井群建造轨交地下车站是一种新型预制装配建造模式,但相较传统的明挖式基坑车站修建方式,目前尚缺乏对沉井压入过程环境影响的研究。为此,本研究以实际工程案例为背景,通过数值模拟,结合现有实测拟合沉降曲线,对比调查了沉井外侧反力桩的存在与否对地表沉降剖面的影响规律;进一步调查了桩间距对于地表沉降的调控作用;并基于抗拔承载力等效原则,同时探究了桩间距和桩径对周边土体沉降的影响。进而形成了桩外侧和桩间土体沉降剖面的修正归一化曲线,为压入式连续沉井群地下车站在高密度城市中心的实施提供参考支撑。

桩基与空箱结构一体化围堰施工技术及应用

在水利工程施工中,围堰施工时常会遇到场地狭小且水位波动频繁的工况,传统的重力式围堰和双排桩围堰很难适用。淮河航道临淮岗复线船闸工程,利用双排灌注桩结合旋喷桩与地下连续墙组成围堰下部防渗与承载体系,上接钢筋混凝土空箱结构,将常规基础防渗处理方法与空箱结构进行有效结合,形成一体化挡水围堰,有效地解决了有限空间和水位大幅频繁变化情况下的围堰施工难题。这种一体化挡水围堰防渗效果明显,结构稳定性高,工期短,工程造价低,对复杂作业面区水利工程围堰施工具有较高的借鉴价值。

黏性海床中固结桩式沉箱的垂向抗拔能力

随着海洋工程的日益大型化、深水化,巫需发展新型的水下基础建设方法。本文介绍了一种结合了吸力式沉箱与海工固结锚技术的固结桩式沉箱,描述了其结构与工作原理,并在试验室内开展了一系列的垂向上拔试验,观测分析了灌浆量及桩管长度对抗拔力的影响。试验表明,固结材料与桩管底部四周土体结合所形成的次生固结体大大增加了抗剪面积,固结桩式沉箱的抗拔能力较吸力式沉箱有显著提升;沉箱的灌浆量宜取1/20M_(s)(M_(s)为沉箱内能容纳的土体质量);短粗沉箱的最大抗拔力在桩管长度为1.5H(H为沉箱的高度)时出现拐点,细长沉箱的最大抗拔力拐点出现在桩管长度1.5H~2H区间。固结桩式沉箱的抓重比较传统沉箱更高,施工便捷,具有良好的工程应用前景。

大连湾海底隧道北岸防撞结构研究

大连湾海底隧道北岸高于原海床面K0+785—K0+988段易受船撞风险影响,需要采取防撞措施,结合施工难易程度、环保、造价等因素,在满足工期要求的前提下,提出了一种由没顶圆沉箱、立柱桩和现浇墩台组成的透水式重力墩基础作为防撞结构。并结合防撞墩的结构形式、主要荷载,用有限元法和规范法对防撞墩结构的整体稳定性、立柱桩的承载能力进行分析计算。结果表明该透水式重力墩防撞结构各方面均可满足工程使用要求,可为今后类似结构的施工提供设计参考。

钢板桩支护在淤泥质土中的应用

详细介绍了钢板桩在莆田环湖截污工程中的应用,重点讲解了其施工过程中的打设与拔除关键点,并利用位移监测技术进行了展示;还探讨了钢板桩在泥质土中的支护技术,并成功实现了有效的支护效果。

基于钢管——钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术研究

为了提升码头交接位置的施工技术和质量控制,本文通过介绍基于钢管-钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术的工程概况、施工组织安排、嵌岩桩稳桩施工、交接部位防漏砂施工以及“L”型布置的重力式沉箱码头后方回填前墙位移控制等内容,深入分析了施工过程中的关键技术措施和应用效果。通过实践应用验证了其可行性和可靠性。研究结果表明,该施工技术能够显著提高码头交接位置的稳定性和防漏性能,有效控制前墙位移,保证码头的正常使用和安全性能。

沉井结构在海边桩基础泵房设计中的应用

国外某大型燃煤电站取水泵房位于海边红树林滩涂的软弱土层上,泵房下部采用预制沉井结构,软基处理采用混凝土灌注桩方案,结合施工方案,对泵房施工期和运行期的沉井结构分别进行设计优化,控制下沉方式和下沉系数,并对沉井泵房桩基与沉井施工次序进行优选,针对工程特点,结合工程实际,简述带桩基的沉井结构泵房设计要点,为同类工程设计提供参考。

桥梁深水基础的发展和展望

桥梁基础是将上部结构荷载传递到地基的重要构件。桥梁深水基础主要有沉井基础、沉箱基础、桩基础、管柱基础、复合基础及特殊基础等类型。沉井和沉箱基础是应用较早的深水基础形式,沉井基础一直沿用至今,而沉箱基础则逐步被桩基础和设置基础取代。桩基础自20世纪70年代以后成为我国最主要的深水基础形式。管柱基础20世纪50年代发源于我国,20世纪80年代后被大直径钻孔桩取代。复合基础一般是沉井或沉箱与桩基或管桩复合,兼具两者优点,但施工费用较高。特殊基础一般指锁口钢管桩基础、地下连续墙基础、设置基础、钟形基础、负压筒形基础和浮式基础等,在国际上应用较多,我国在钟形基础和负压筒形基础方面还是空白。我国在设计规范及理念、基础形式、施工技术与装备、深水地基加固等方面与国外发达国家之间还有差距。随着科技与工业的进步,大直径空心钻孔桩、大型管柱群基础或小型沉井群基础、负压筒形基础、地下连续墙基础、设置基础、新型复合基础以及浮式基础将得到更大发展。

西堠门公铁两用大桥5号桥塔基础方案比选

西堠门公铁两用大桥为主跨1 488m的斜拉-悬索协作体系桥。5号桥塔基础水深最深约60m,墩位处海床面高程为-60^-45m;300年一遇最大流速为3.47m/s;100年一遇最大浪高为7.80m;地基为岩石地基,基本无覆盖层。针对5号桥塔基础水深、波流及地质条件,提出了大直径钻孔桩基础(36Φ5.0m、24Φ5.8m、18Φ6.3m3种)、设置沉箱基础、设置沉井基础及超大直径管柱+钻孔桩组合基础等方案,从结构构造、受力特性、施工方案及经济性等方面对4种基础方案进行综合比选,推荐采用施工工艺较成熟、风险相比更小、经济性更好的18Φ6.3m大直径钻孔桩基础方案。

沉箱-钢管桩逆作法复合基础试验

为研究逆作法复合基础的荷载与沉降关系、桩土荷载分担特性以及钢管桩受力性能,进行了单桩、沉箱及沉箱—钢管桩逆作法复合基础系列模型试验。结果表明:采用沉箱—钢管桩逆作法复合基础,先施工沉箱及部分上部结构,而后续进行钢管桩的压、封桩能充分利用土体的承载能力,压桩前土体与沉箱底板保持严密接触,上部结构荷载全部由地基土承担;压桩后,土体得到了加固,沉降减小,承载力提高;封桩后,继续增加的荷载主要由桩体承担,直至桩达到极限承载能力;由于沉箱的影响,使桩身上部轴力衰减平缓,桩侧摩阻力被削弱,同时使桩身中下部轴力衰减加剧,侧摩阻力发挥得到增强;6倍桩距时,可不考虑群桩效应对逆作法复合基础的影响。

武汉青山长江公路大桥桥塔基础设计

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,桥塔为A形混凝土塔,桥塔基础地质结构复杂,工程设计难度大。从基础结构受力、经济性以及施工方便性等方面,对沉井基础方案和钻孔桩基础(Φ2.2m、Φ2.5m、Φ2.8m3种桩径)进行比选,沉井基础采用分离式沉井,施工难度大且造价偏高;钻孔桩基础施工工期短且施工工艺相对成熟,3种桩径方案中Φ2.5m钻孔桩经济性最优、受力性能较好,最终推荐Φ2.5m钻孔桩基础方案。桥塔基础塔座高3m,承台厚6m,采用2个独立群桩基础(单个塔柱下布置30Φ2.5m钻孔桩,按摩擦桩设计,19号、20号桥塔桩长分别为92m、84m),基础之间采用空心系梁连接成整体式哑铃形结构。

马鞍山长江公路大桥左汊主桥基础设计

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为(360+2×1 080+360)m三塔两跨悬索桥,中塔墩位处水深、冲刷深度大,通过比较选择了3.0m钻孔桩方案,该方案大直径钻孔桩受力较合理,桩数相对较少,水上施工时间也较短;南、北边塔墩位于主槽两侧边滩,处于浅水或无水区域,通过比较选择了2.5m钻孔桩方案,该方案较为经济、简单易行;通过比较沉井和地下连续墙方案,南、北锚碇基础均选择了施工工艺成熟、经济性较好的沉井方案。经设计验算,各塔墩的桩基础和锚碇的沉井基础的强度、刚度和稳定性均满足要求。

层状地基中沉箱加桩复合基础的水平-摇摆振动

对沉箱基础底部加桩之后侧向动力性能的改善问题进行了研究。首先,通过沉箱和群桩两部分在界面处的内力平衡和位移协调条件建立了复合基础的水平–摇摆振动方程,其中沉箱部分的振动方程采用动力Winkler地基模型根据受力平衡条件建立,群桩部分的振动特性则依据既有文献的研究成果。然后,对沉箱振动的动力Winkler地基模型参数进行了研究,得到改进的表达式。最后,通过算例研究了层状地基中复合基础的水平–摇摆振动问题,验证了沉箱下群桩明显地改善了基础的动力性能。

带桩沉箱复合基础水平向承载性状模型试验研究

以琼州海峡跨海大桥工程为背景,通过4组不同型式深水桥梁基础模型试验,对新型带桩沉箱复合基础的水平向承载性能进行了初步研究。试验得到了4组模型在砂性土层中的Q-s曲线及水平向极限承载力,并对复合基础在各级水平荷载下的桩身弯矩和剪力进行了详细分析,同时对沉箱-桩荷载分担比展开了讨论。试验结果表明:当增加裙边、钢管桩、或同时增加钢管桩和裙边后能够使单体沉箱基础的水平向极限承载力分别提高1.2倍、1.6倍和2.0倍;桩身最大弯矩点均出现在桩身中部即泥面下约0.5 m处。水平荷载主要由上部沉箱基础及桩身中上部土体承担,钢管桩桩顶与沉箱连接部位出现最大剪力,在实际工程中应在此处采取加固措施。研究成果可为这一新型深水桥梁基础的推广应用提供诸多有益参考。

准椭圆沉箱群墩结构波浪力试验研究

通过物理模型试验研究不规则波对准椭圆沉箱群墩结构波浪力的影响.试验中入射波向为0°～22.5°,平均周期为1.03～1.63s,准椭圆沉箱的相对间距L/D(L为沉箱间中心距、D为沉箱宽度)采用2.00、2.68和3.00.试验的模型比尺为1∶50.试验波谱采用改进的JONSWAP谱,试验包含72个不同的试验组次.对试验数据进行统计分析,给出了入射波向、周期、相对间距等因素与准椭圆沉箱所受波浪力之间的关系,并讨论了准椭圆沉箱侧壁开孔对结构物所承受波浪力的影响.研究结果表明,沉箱相对间距的增大可以减小沉箱承受的正向波浪力;侧壁开孔可以显著降低沉箱承受的横向波浪力.

受承台和埋深影响的沉井水平位移计算

在桩的线弹性地基反力法基础上,求出考虑承台以及埋深影响的沉井水平位移的通解,即在沉井计算中,经常遇到的地面处水平抗力不为0时新的计算方法。并对沉井的边界条件作出了数学上的归纳总结,它们涵盖了在实际中可能遇到的大多数情况。推导出了对应于每种工况的显式表达式,并利用安徽马鞍山长江大桥的实际数据验证了所求得的显式解的数学上的正确性和力学上的合理性。所得出的公式对长桩、短桩、细桩、粗桩以及沉井桩都适用。承台对沉井(桩)的约束体现在桩顶的边界条件中。

考虑应力历史的冲刷对沉箱加桩复合基础水平振动特性影响研究

水流的冲刷效应会导致桩身周围土体的减少及土体应力状态的改变,而对沉箱加桩复合基础的动力特性产生显著的影响。提出了动力Winkler模型,建立了沉箱加桩复合基础受冲刷后考虑应力历史改变影响的动力阻抗计算方法,并通过与海绵边界动力有限元方法的对比,验证了其合理性。对沉箱加桩复合基础工程实例计算结果表明,冲刷对复合基础的动刚度及阻尼有比较显著的影响,且随着冲刷深度的加大,影响更为显著。仅考虑基础侧向土体的减少是不够的,应力历史的改变还会进一步弱化基础承载特性,从而放大结构动力响应,对忽略土体应力历史改变而计算的动力阻抗值是相对偏大的,且应力历史的改变会明显增加基础的共振幅值,但对共振频率大小无明显影响。

盾构隧道近距离穿越浦江饭店施工保护技术

浦江饭店是上海外滩通道工程施工过程中的重要保护节点,普通的灌注隔离桩保护技术因为其施工时引起的沉降量大等原因已不能满足该工程的需要。为此在试验和监测的基础上,提出一种外套管内螺旋取土的隔离桩施工方法,简称FCEC工法,并比较了该工法与普通灌注隔离桩的优缺点。FCEC工法施工过程中对土体的扰动小,成桩时带土量少,混凝土浇注充盈系数平均达到1.07,并且成桩后对桩周土体具有挤压效应,这对有效控制沉降有十分重要的作用。FCEC工法在控制不均匀沉降和整体最大沉降方面比普通灌注桩有很大的提高,为彻底满足本工程在总体最大沉降控制的苛刻要求,在桩间辅助水泥浆与水玻璃双液浆注浆,有效控制了该工程的整体最大沉降。

复杂环境下跨海桥梁深水基础方案研究

研究目的:甬舟铁路金塘水道主航道桥建设环境复杂,墩位处最大水深49 m,设计流速3.14 m/s;设计风速42 m/s,最大浪高8.89 m;海底岩面起伏较大,覆盖层厚薄不均。本文就金塘水道主航道桥深水浅覆盖层地区和深水厚覆盖层地区基础方案展开研究,探寻适用于不同地质条件下的深水跨海桥梁合理基础类型,以期为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供借鉴。研究结论:(1)跨海桥梁深水基础选择应结合水文、气象、地质、通航等边界条件,从结构受力、经济性、可实施性、水流适应性及通航要求等方面综合确定;(2)深水浅覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的设置基础;(3)深水厚覆盖层地区应优先采用整体刚度大、承载力高的沉井基础;(4)水深30 m以上桥梁基础采用桩基础施工难度大、经济性差,设置沉井基础、沉箱基础、复合基础,沉井基础应为复杂恶劣海洋环境下跨海桥梁优先考虑的基础形式;(5)本研究成果可为复杂环境下跨海桥梁深水基础设计提供参考。