软黏土基坑开挖诱发坑外地表沉降的时效解

对比理论和实测研究成果,发现既有坑外地表沉降计算方法不适用于蠕变效应显著的软土基坑。借助Lame方程和三参量黏弹性地基模型,推导得到柔性挡墙任意变位诱发坑外地表沉降的时效半解析解;将理论计算方法应用于杭州软土地区的两个深基坑工程实例,分析了从基坑开挖到地下室回筑的施工全过程中坑外地表沉降的发展规律。结果表明:(1)软土蠕变诱发不依赖于挡墙附加侧移的地表沉降,不仅导致软土基坑开挖期间的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比远大于非软土基坑,而且引起坑外土体在地下室回筑期的持续沉降;(2)软土蠕变诱发的地表沉降随挡墙侧移的增大而增大,表现为凹槽沉降模式;(3)深厚软土深基坑的地表最大沉降与挡墙最大侧移之比主要受软土蠕变性和施工时间等因素的影响,与挡墙侧移量的关系不明显。

上软下硬地层隧道盾构施工地表沉降影响因素及规律研究

为研究盾构隧道穿越上软下硬地层时,开挖面内不同土岩厚度比对地表沉降的影响,以贵阳轨道交通3号线某区间隧道为工程背景,保持隧道埋深和双线隧道间距不变,建立7种工况下的三维有限元模型,通过与实测数据对比分析得到沉降规律,并利用双线隧道的44组地表沉降数据,拟合出适用于当地复合地层的Peck分段公式。研究结果表明:从整体看,数值模拟的沉降曲线均为W形,地表最大沉降位于先行隧道上方;穿越红黏土层时地表更易受到扰动而产生不均匀沉降,随着土岩厚度比的减小,模拟曲线对称性增强,左右隧道的沉降差缩小,整体沉降值基本表现为减小趋势;总结土岩厚度比与修正系数的关系,图表显示Peck分段公式能较好地预测贵阳上软下硬地层的沉降规律。

深厚欠固结软土悬浮桩复合地基固结沉降

沿海填土地区通常存在软土地基,其中软土层较厚,土壤欠固结现象普遍存在。这导致了诸如承载力不足、固结周期长、沉降量大等问题。为改善欠固结软土地基的低承载能力问题,依托珠海南湾大道悬浮桩地基工程,采用Flac3D有限差分计算软件建立复合地基模型,并将计算结果与短期监测数据进行比对,以验证模型的准确性。对深厚欠固结软土悬浮桩复合地基的沉降变形特征、孔隙水压力消散特征以及土体有效应力增长过程进行了研究。研究结果表明:模型的计算结果与监测数据基本吻合,数值模型能够准确反映饱和软土复合地基的固结和沉降特征,为深厚欠固结软土地基的道路施工提供了理论参考。

一种区分欠固结软土地区盾构施工地表沉降组成的实用方法

在欠固结软土地区中,监测所得盾构掘进引起的地表沉降相对于真实值往往偏大,导致掘进对地层的影响被高估。欠固结软土地区盾构掘进对地层扰动规律目前缺乏研究,为找到能更精确评估掘进影响的方法,文章结合实际广州某大盾构项目的地表沉降实测数据分析欠固结地层中盾构掘进引起的地表沉降规律。分析实测数据后得出以下结论,在欠固结软土地区盾构施工中,地表沉降应由盾构施工引起的沉降和地层欠固结引起的沉降两个部分组成,两个部分沉降的速率存在明显差异,利用盾构施工引起的沉降呈现槽形分布且先完成的特点,提出了“增量沉降速率槽”方法,从总沉降中有效分离出盾构施工引起的沉降和地层欠固结引起的沉降两部分。研究有助于更加准确地评价和确定盾构掘进在欠固结地层引起真实位移。

储煤场堆载对地基和煤棚桩基影响的离心模型试验研究

某大型储煤场位于沿海地带,建设初期通过真空堆载联合预压煤场软土地基进行了预处理。储煤场煤棚基础采用预应力高强度混凝土管桩(PHC桩)进行加固处理,并在其前方设置水泥搅拌桩(CDM桩)作为保护桩。为了研究煤场长期大面积堆载对地基和桩基煤棚产生的影响,开展土工离心机模型试验,模拟了煤场循环堆卸载和30 a长期堆载两种工况。实验结果对煤场地基的沉降进行了预测,通过对桩基础的受力分析,进一步对煤场进行安全性评估。

软土地层基坑群模型试验相似材料研制及应用

针对基坑群连续开挖存在的耦合效应问题,首先确定相似材料配比方案,通过正交试验得出合理的配比材料,进而设计基坑群模型试验来研究两侧基坑叠加作用影响下车站基坑的围护结构和土体表层变形.研究结果表明:满足该软土地层相似常数的土层材料配比为(石英砂∶滑石粉∶双飞粉∶膨润土∶水=0.27∶0.27∶0.232∶0.058∶0.17);基坑群开挖时由于相邻墙体引起的墙后土拱效应叠加导致坑间土体水平应力降低,围护结构受力和变形量减小,坑间土体沉降量增大;基坑间距是支护结构变形的主要影响因素,两侧基坑间距位于1H~2H之间(H为基坑深度),接近1倍开挖深度一侧的叠加影响大于接近2倍开挖深度一侧.

软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术研究

为了解决原有软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术只计算单一的盾构掘进参数,导致控制效果不佳的问题,计算盾构机的铰接角度,确定铰接角度与千斤顶行程差间的关系,分析盾构掘进下地面沉降情况,计算盾构千斤顶的侧向压力和注浆空隙数值,设置相应的软土隧道盾构掘进参数,控制和分析软土隧道盾构掘进下多个施工要点,实现对地面沉降的快速控制。实验结果表明,与以往的软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术相比,在实际应用中设计的软土隧道盾构掘进下地面沉降快速控制技术,能够将地面沉降数值控制在–4.00~2.00 mm,控制效果更好。

洪泛区软基处理施工技术

简述了阿尔及利亚东西高速东标段项目PK360~PK363段洪泛区软土地基处理施工技术。结合沉降观测方法,对抛石挤淤法处理洪泛区软土地基技术进行优化,并提出现场沉降控制措施。填筑完成后,由观测数据验算路基的稳定性可知,施工过程中沉降可控,并最大限度地避免了工后沉降。该段软土地基处理满足阿尔及利亚相关规范的要求。

高水位软土公路路基土石方填筑施工技术研究

由于土石方填筑施工缺乏与实际工况的结合,导致存在高水位软土公路填筑路基沉降值超标的情况,为此,文中对高水位软土公路路基土石方填筑施工技术进行研究。收集高水位软土公路路基各土层的厚度、力学参数(压缩模量、抗剪强度等)等基本地质信息,结合水位分布以及高度,确定其对地基沉降情况的影响,计算高水位软土公路路基沉降状态。在土石方填筑施工阶段,结合计算结果,针对不同土层的具体情况,从填筑松铺厚度、填料粒径、碾压速度、碾压次数,以及特殊工况的施工基础进行针对性设计。应用路基填筑技术后,60 d的最大沉降值仅为0.66 mm,在沉降值允许范围(≤1.0 mm)内,且在50 d后,沉降逐渐收敛,10 d内,沉降值变化幅度仅为0.03 mm。

软土地层大断面矩形顶管施工诱发既有结构变形特性研究

为研究矩形顶管穿越软土地层诱发既有结构变形特性,进一步弄清软土地层中顶管施工引起的变形规律,依托南京某出入口顶管工程,首先开展了矩形顶管施工现场试验,分析了矩形顶管下穿桥基和管线引起的地表及结构变形规律。在此基础上,考虑地层损失对结构变形的影响,构建了矩形顶管动态顶进数值分析模型,分析了土体收缩率、箱涵与顶管间距和掌子面压力对既有结构变形的影响规律。研究结果表明:随着顶管管节逐级推进,地表横截面与管线呈现中间沉降大、两侧轻微隆起的变形特征,桥基变形特征主要表现为背离管节方向发生偏移;相较于箱涵与顶管间距和掌子面压力,土体收缩率变化对既有结构变形的影响最大。

软土地层45m级超深基坑工程实测变形性状分析

以上海软土地区某挖深45m级超深基坑工程为背景,分析了其实测变形特性。结果表明:地下连续墙的侧向位移随开挖深度的增大而逐渐变大,且变形空间效应显著;由于开挖深度大,地下连续墙的绝对侧向变形量也较大,但最大侧向位移平均值与开挖深度的比值仅为0.43%,与上海软土地区挖深小于30m的基坑变形统计平均值接近;地下连续墙及立柱受开挖卸荷影响,竖向位移表现为隆起,且在底板浇筑工况下隆起值趋于稳定,立柱的最大回弹达65mm;各道支撑轴力增量基本发生在紧邻下方土体开挖工况,且最大轴力值基本发生在第六、七、八道支撑中;基坑外地表沉降均呈“凹槽形”,随施工阶段的推移地表沉降逐步增加,且发生最大沉降的位置随之逐步向坑外发展,而无量纲化地表沉降仍处于上海软土地区统计的沉降包络线范围之内;此外,基坑周边管线、磁悬浮的变形均较小,表明基坑工程的安全可控。

软土地基上高填路堤沉降变形与稳定性模拟试验研究

为研究软土地基高填路堤沉降变形与稳定性,采用Optum G2软件模拟了软土地基高填路堤动态填筑过程,得出短期与长期工况下高填路堤的沉降变形特征,并用强度折减法计算出短期与长期工况下高填路堤的安全系数。研究表明:软土地基高填路堤沉降值与填筑高度呈正相关,且短期与长期工况的沉降变形呈现“U”字形状;随着填筑高度的增加,长期工况的高填路堤安全系数将降低,但对于短期工况的高填路堤,其安全系数将增大;随着填筑高度的增加,铺设土工格栅后,短期与长期的高填路堤安全系数均增加。以上研究成果对软土地基高填路堤工程的设计、施工和维护均具有重要的借鉴意义。

预压期对软土地基沉降的影响

为研究预压期对软土地基沉降的影响,文章以日照(岚山)至菏泽公路枣庄至菏泽段工程项目为依托,分别在微山湖东侧和西侧各选取一个断面,计算有预压期和无预压期2种工况下的地基沉降,最终得出了预压期对软土地基沉降的影响规律。

富水软土地层盾构掘进不同土仓压力影响分析

盾构法施工会对土体造成破坏,引起地表沉降,危及地表及周围建筑物安全。以天津地铁11号线工程为例,应用Midas GTS软件,探讨了在富水软土地层中进行盾构挖掘时,不同土仓压力和注浆压力对地层竖向位移、地表横向沉降及纵向沉降的影响。结果显示,提升土仓压力和注浆压力有助于减少地表沉降,其中土仓压力对于控制地表沉降的作用更突出。由于左线隧道先行开挖,左线地表沉降略大于右线地表沉降。富水软土地层施工时,盾构掘进参数建议取值范围为:土仓压力110~130 kPa,注浆压力150~180 kPa,施工沉降标准为30 mm。

天津港地区超软土地基长期沉降机理研究

为研究超软土地基软基处理后长期沉降的产生机理及关键影响因素,依托天津港南疆港区规划三路超软土地基工程,采用数值分析和现场试验结合的方法,分析了超软土地基的地基处理过程及工后长期沉降变形和孔压变化规律,得到了津港地区超软土地基长期沉降的产生机理。超软土地基排水板下方的下卧黏土层在抽真空结束后产生了132 kPa的超静孔压,这是决定软土地基工后长期沉降的关键因素。下卧黏土层的固结排水性能决定了整体地基的长期沉降的发生发展趋势。

渝东北山区某涵洞地基加固处治技术

为解决渝东北山区某涵洞深厚软基段差异沉降问题,基于涵洞开裂成因分析及基底工程地质特点,比选各类加固处治方案,提出洞内底板小直径引孔+高压旋喷桩的加固技术,并对加固处治路段进行了长期变形监测。结果表明:1)涵洞基底下覆厚度不均的淤泥质粘土层致使基础产生较大不均匀沉降;2)采用洞内底板小直径引孔+高压旋喷桩的处治措施,具有在狭小空间实施性强、对底板破坏小、施工工期短的优点;3)结合承载力、理论变形计算及现场沉降监测验证,采用本方案能有效控制涵洞基底沉降。该处治技术可供今后山区公路深厚软基涵洞设计、新建施工和处治加固参考。

一种基于双影响因子的软基沉降时序模型

为进一步提高软基沉降预测精度,对利用钻探取样、单轴固结实验、渗透—三轴固结联合实验、经验公式建立的固结沉降时序模型以及通过稳健加权总体最小二乘算法拟合得到的区块沉降时序模型进行组合,得到一种以时间为自变量、基于固结沉降和区块沉降双影响因子的软基沉降时序模型。将模型应用于广州市南沙区某软基地面监测点沉降预测中,结果表明该模型较好地反演了软基沉降规律,预测误差指标均小于其他模型,预测准确性和可靠性最高。

软土场地500 kV变电站沉降监测与建模分析

变电站基础产生过大的累积沉降或不均匀沉降将严重影响变电设备的安全运行,因此有必要对变电站沉降进行监测和分析。以山东省东营市某500 kV变电站为研究对象,介绍该工程场地的地质条件和地基处理情况,分析该工程各变电站建筑实地监测沉降数据,总结变电站建筑的地基沉降规律。采用水泥土深层搅拌法,通过设置合适的桩径、桩长、桩间距,按照相关规范严格把控施工质量,有效控制变电站建筑的累积沉降。应用商业有限元软件ABAQUS,将土体视为饱和多孔介质,采用渗流-应力耦合分析方法,建立变电站主要建筑物地基基础的三维有限元模型,对地基沉降过程进行数值模拟并与实测结果对比,验证了模型分析方法的合理性。通过对数值模拟数据进行最小二乘拟合,提出进行累积沉降预测的经验计算公式。

泡沫轻质土在高速公路工程中的应用

为研究泡沫轻质土在高速公路工程的应用效果,通过制备泡沫轻质土,并选取监测路段,得到6个横断面的沉降差异值和沉降随时间的变化值。结果表明:通过设计满足要求的泡沫轻质土,并采用削坡阶梯拼接法等合理的施工工艺,辅以满足要求的施工质量,泡沫轻质土能够极大地减小对软土路基的压力,使新旧道路沉降差异值较小,且在竣工后14个月的沉降量最大值为32.6 mm,较好地满足了要求,解决了软土地基大体积扩建工程的要害问题。

软土地区大吨位静载试验支墩地基处理技术浅析

本文结合某工程桩基静载检测实例,针对软土地区地基承载力低难以承担大吨位静载压重平台这一问题,通过计算分析地基承载力及变形特性,综合考虑工期、安全以及经济等因素,对比提出合理的地基处理方案,保证了静载试验压重平台顺利堆载,地基处理效果良好。