水底隧道护岸工程遮帘桩和T型地连墙复合结构方案探讨--以广州鱼珠水底隧道护岸工程为例

在水底隧道对河床基槽进行浚挖施工时,基槽的挖深拓宽会破坏原有护岸结构,降低其安全性能。对此,结合广州鱼珠水底隧道珠江护岸工程,将遮帘桩T型地连墙复合结构与格构式地连墙进行对比,按因地制宜原则选用遮帘桩和T型地连墙复合支护结构;通过三维有限元方法对其水平位移、结构应力等进行模拟仿真计算与分析,探讨其适用性及安全性,并进行优化设计。针对施工区域存在强风化泥质粉砂、淤泥等影响槽壁稳定性、易导致坍塌的不良工况,合理采取施工技术破解难题,最终通过施工监测,各项数据均符合规范要求。

“两墙合一”深基坑工程设计与技术创新

北京CBD核心区某项目基坑深度36m,因受场地空间限制,采用“两墙合一”+内支撑支护体系,在实现基坑挡土、止水功能的同时完成了地下结构外墙施工。为提高工程质量和施工效率,针对地连墙与主体结构的连接、槽段接头处理方式、有限空间导墙结合近接建筑物预换撑等方面进行了技术创新,取得了较好的工程效果,可供类似工程参考。

T型超深地连墙钢筋笼制作控制要点分析

在超深异型地连墙施工中,钢筋笼制作对钢筋笼吊装及混凝土浇注等后续工艺有着重要影响,是整个超深异型地连墙施工控制的重中之重。基于天津某市政工程T型超深地连墙钢筋笼制作的施工经验和工程案例,从钢筋笼断面形式、钢筋笼分段位置和钢筋笼吊点加强区三方面提出T型超深地连墙钢筋笼制作控制要点,降低钢筋笼卡槽、撕裂以及槽壁坍塌、混凝土沉渣过厚等施工风险,确保后续混凝土浇注灌注和地连墙整体施工质量,为类似超深异型地连墙钢筋笼制作提供了施工经验和依据。

不同接头类型地下连续墙受力特性研究

以浦东机场南区地下交通枢纽工程为例,通过建立数值模型分析了不同地下连续墙接头在基坑工程的应用效果,并对比选择了最佳接头类型。研究结果表明:地下连续墙接头部位的水平位移随着基坑的不断开挖而增大;接头位移在基坑开挖至底部时达到最大值66.3mm,在开挖过程中水平位移较大的部位基本位于基坑的中上部,要预先做好预警工作和应急预案,避免发生大面积渗漏的情况;接头类型不同时,地下连续墙对应部位的水平位移有所差异,选择刚性接头时地下连续墙传递应力的能力更好,承载能力更强,位移变形较小;随着基坑的开挖,地下连续墙采用H型钢接头和十字钢板接头时的水平位移变化趋势基本一致;支撑轴力在接头水平位移有显著降低的第3道混凝土支撑部位时的值较大;地下连续墙接头类型同时会对接头部位的稳定性和基坑支护结构造成较大影响;通过对比,H型钢接头更适用于背景项目。

地下连续墙异形槽段施工技术

地下连续墙具有止水性好、刚度大、对环境影响小、适应性强等特点,在建筑工程中被广泛应用。针对异形地下连续墙设计与施工差异、施工过程中易出现的问题进行综合分析,提出了相应的预防解决方案,可为类似工程异形地下连续墙的设计与施工提供一定的参考。

穿越既有管线障碍的Z形地下连续墙施工技术

为解决深圳机场至大亚湾城际铁路龙胜站围护结构地下连续墙施工遇管线障碍问题,提出了穿越既有管线障碍的Z形复杂槽段地下连续墙施工技术。通过管线刨验加固、液压抓斗+冲击钻组合分序成槽、一槽三笼分片吊装嵌入式对接等系列方法,实现了在保障管线正常运行状态下Z形槽段地下连续墙无扰动施工。该技术工艺原理简单,施工设备常规,可有效降低施工成本,缩短工期,保证围护结构质量。

超深地连墙异形槽段多导管同步浇筑系统设计

某长江大桥南航道桥主跨设计长度为2300m,锚碇结构采用支护转结构复合地下连续墙基础,最大成槽深度83 m。一期槽段创新性的采用现浇钢壳混凝土成墙技术,施工时需要配套新工艺、新装备来解决异形多根导管同步性浇筑的难题。为此,文中提出了多导管一体化同步浇筑解决方案。首先,分析该长江大桥南航道桥锚碇基础结构特点,明确十字形槽段浇筑空间和设计参数;其次,详细设计多导管同步浇筑系统,采用自动化流量分料系统搭配一体化多导管浇筑平台来实现异形槽段的同步浇筑;最后,介绍超深锚碇地连墙异形槽段浇筑工序,在槽位处开展多导管同步浇筑系统功能性试验,顺利完成封底混凝土和二次混凝土浇筑,为今后同类型超深地连墙异形槽段的浇筑提供了参考和借鉴。

T型地下连续墙基坑支护特性研究

通过对T型地下连续墙受力及支护特征研究分析,结合等效刚度原理,采用弹性地基梁法对墙体内力及位移进行推导;采用理论计算、数值分析等方法,建立T型地下连续墙基坑支护三维有限元模型,分析基坑开挖过程中不同开挖深度及不同截面处的墙体水平位移、墙后地表沉降规律。结果表明:采用T型地下连续墙进行基坑支护时,墙边至肋端外侧1/3~1/2肋长范围土体变形受墙肋影响较大;T型地下连续墙对于较大开挖深度能够更早起到支护作用,对于较小的开挖深度作用有限;墙厚增加将降低墙体变形,但在一定开挖深度下,存在最优墙厚,在满足基坑变形要求的前提下,可适当减小墙厚,以提高工程经济性。

“两墙合一”深基坑工程设计中的若干技术问题与对策

地下连续墙刚度大,变形小,作为基坑开挖阶段的围护结构可有效的保护周边环境。“两墙合一”的设计使其兼作永久使用阶段的地下室结构外墙,经济效益显著。本文以上海世茂北外滩酒店基坑工程的设计和实施为背景,对“两墙合一”地下连续墙与临时围护结构的连接、在结构梁板大面积缺失情况下的处理措施以及支撑结合施工栈桥的设计等作了比较详细的介绍。这些针对常见工程问题的处理措施在工程实践中取得了良好的实施效果,值得在同类工程的设计中借鉴和参考。

天津滨海新区61m深异形地下连续墙施工技术

基于天津滨海新区于家堡交通枢纽工程,对61m深异形地下连续墙在天津滨海复杂土质情况下的施工技术进行了研究与分析,重点阐述地下连续墙成槽技术、防止槽壁坍塌技术、垂直度控制技术及钢筋笼吊装技术等关键技术。结果证明该施工技术适用于滨海地区复杂土质的超深地下连续墙施工,施工工期相对较短、造价低,能够保证工程质量。

苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析

以苏州广播电视总台现代传媒广场大尺度深基坑(面积为33500 m2)为工程背景,并收集了该地区11个采用钻孔灌注桩围护、顺作法施工的方形基坑(长宽比1.01~2.68)及至少23个采用地下连续墙围护的长条形地铁车站基坑的实测数据,全面地对比分析了苏州地区采用不同挡土结构、不同形状的大尺度深基坑的变形性状。研究结果表明:1方形基坑连续墙最大侧移值(δhm)平均值为0.08%He;地铁车站基坑连续墙δhm平均值为0.20%He;2方形基坑和地铁车站基坑的围护结构最大侧移点埋深(Hm)分别落于(He-10,He+5)和(He-7,He+8)范围内。采用混凝土支撑的基坑的Hm稍小于采用钢支撑的基坑的Hm;3同样采用地下连续墙围护的本工程方形基坑和长条形地铁车站基坑的墙后地表沉降最大值(δvm)的范围分别为(0.01%~0.09%)He和(0.04%~0.27%)He。地铁车站基坑墙后地表沉降影响范围约为4.5He,大于方形基坑墙后地表沉降的影响范围;4本工程方形基坑和地铁车站基坑δvm/δhm的范围分别为0.13~1.07和0.22~1.65;5方形基坑和地铁车站基坑的立柱隆起值(δcu)分别为(0.07%~0.26%)He和(0.10%~0.23%)He;6大尺度方形基坑和地铁车站基坑表观土压力包络线峰值分别为0.80γHe和0.87γHe,皆出现在开挖面以下(0.21~0.64)He处。采用Terzaghi和Peck及日本土木学会建议的土压力分布模式会显著低估该地区大尺度深基坑表观土压力峰值。

格栅式连续墙在沉管隧道护岸工程支护中的应用

在介绍常用沉管隧道基槽开挖护岸结构形式基础上,结合具体工程项目,对格栅连续墙支护结构的土压力和护岸支护结构设计进行了探讨,提出了格栅连续墙的简化计算方法,并采用简化计算法和有限元法进行了对比计算分析。对比两种方法的计算结果可知,与有限元方法相比,简化计算方法计算的弯矩偏大,位移偏小,主要是由于简化计算方法没有考虑格栅连续墙的空间效应导致弯矩偏大,且等效刚度偏大导致位移偏小;格栅连续墙由于其自身的几何形状,其墙身弯矩分布具有典型的空间特性。其中,内墙承受较大的水平弯矩,外纵墙弯矩均较小,通过对格栅连续墙弯矩分布规律的分析,可以对格栅连续墙结构的配筋进行优化设计。由于目前对格栅连续墙的受力特点和设计计算方法对其空间效应考虑较少,因此格栅连续墙结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。本文对格栅式连续墙基坑的计算设计具有一定的参考和借鉴作用。

地下连续墙预制接头技术的研究与应用

预制接头技术已经成为预制地下连续墙技术的一个重要发展方向,即以预制接头在常规现浇地下连续墙施工流程中取代了锁口管的位置和作用。该工艺克服了常规锁口管接头成槽时极易引起槽壁塌方、浇捣混凝土时易产生绕流、拔出困难等缺陷,是一种相对经济、施工便捷的新技术。基于上海地区地下连续墙预制接头技术的研究和应用现状,文中着重讨论了地下连续墙预制接头的设计方法、施工技术及相关配套措施,并给出了工程实例。

接头形式对框格式地下连续墙应力变形影响的有限元分析

在水电工程中采用地下连续墙处理复杂地质条件的地基时,在施工过程中不可避免地产生施工接头,接头的存在对地下连续墙的整体受力性能存在一定的影响,成为困扰工程界的一个难题。根据桐子林水电站末段框格式地下连续墙地质条件,在连续墙上分别设置刚性接头、铰接头及半自由接头,模拟地下连续墙在工程上常采用的各种接头形式,建立了不同接头形式的3组框格式地下连续墙槽段有限元模型。基于ABAQUS软件对框格式地下连续墙在不同接头形式下的施工过程进行了非线性有限元数值模拟,详细分析比较了3种接头形式的地下连续墙在最危险施工工况下的应力与变形,得到了不同的施工接头对框格式地下连续墙应力变形的影响情况,研究成果可为类似工程提供借鉴。

南京长江第四大桥南锚碇地下连续墙支护结构设计

南京长江第四大桥南锚碇基础为支护开挖深埋扩大基础,采用井筒式地下连续墙支护体系,平面形状为"∞"形,长82 m,宽59 m,由两个外径59 m的非完整圆和一道隔墙组成,壁厚为1.5 m。隔墙为前后两个非完整圆的支撑结构,抬高隔墙底标高,使得基础底板为一整体结构;填心混凝土施工完成后凿除部分墙体,既解决了开挖状态下的支护问题,又使基础顶板有效连为整体。采用"∞"形比圆形或矩形结构形式布置平面面积小,截面惯性矩大,且半径较小,墙体环向应力小,安全性及可实施性高,有效降低了工程投入,提高了结构的安全性。

Π形地下连续墙盾构进出洞施工技术研究

如何选择合理的盾构进出洞施工方法是目前需要解决的关键技术问题。对Π形地下连续墙盾构进出洞施工方法作一简单介绍,运用有限元软件建立数值模型对不同工况下盾构始发进行数值分析,主要得出:易挖除性、临时性与经济性是该方法优于其它工法的主要特点;数值模拟中工况2、3和4下Π形地连墙的较大压应力主要集中在2、3号地连墙靠近洞门内侧,较大拉应力主要集中在2、3号地连墙靠近洞门外侧,随着盾构开挖推进其范围在扩大;Π形地下连续墙在整个开挖过程中基本不发生位移;工况2、3和4下地表路径1最大沉降量分别约为1.37、2.56、6.51 mm,地表路径2最大沉降量分别约为1.00、1.83、4.94 mm。所得结果可为今后类似工程设计提供技术参考依据。

格栅式地下连续墙桥梁基础格室效应数值分析

作为一种新型的桥梁基础,格栅式地下连续墙在国内外已得到重视,但对于其"格室效应"的研究却很少涉及。基于FLAC3D有限差分软件,对格栅式地下连续墙基础的"格室效应"进行较深入的分析,研究结果表明:相同格室尺寸下,随着格室数目的增加,格栅式地下连续墙的极限承载力并非呈线性地成倍增长,且单个格室的承载力大幅削弱;格室间的应力重叠,即"群墙效应"在一定程度上削弱了基础的承载力;在满足基础承载力要求的前提下,应尽量采用格室尺寸较小且格室数目较少的格栅式地下连续墙基础形式,以使基础获得更优的承载性能。

20万吨级卸荷式板桩码头离心模型试验研究

中国板桩码头结构的设计和建设从2000年前的3.5万吨级到现今的20万吨级,有了长足的进步。新提出的一种20万吨级卸荷式板桩码头结构,考虑了刚性较大的T型地连墙方案和柔性较大的组合钢管桩前墙方案,与之相对应的卸荷承台群桩基础结构中分别设置2排和3排直立灌注桩。开展了大型土工离心模型试验,对这两种方案的卸荷式板桩码头结构性能进行了验证。结果发现,这两种方案都是可行的,前墙位移均在允许范围内,其中刚性较大的T型地连墙方案中,前墙锚着点位移较小,但墙身弯矩反应较大,拉杆力较小,承台群桩基础结构中灌注桩弯矩反应正常,而柔性较大的组合钢管桩方案中,前墙锚着点位移较大,但墙身弯矩反应较小,拉杆力较大,承台群桩结构中灌注桩弯矩反应较强。前墙和灌注桩弯矩反应强烈程度所呈现的此消彼长特性,揭示了卸荷式板桩码头中单锚式板桩结构部分和卸荷承台群桩基础结构部分之间的荷载分担工作机制。

超深异型地连墙施工关键技术研究

地下围护结构技术的创新和进步促使地连墙结构向超深、异型方向发展。文章根据多年的地连墙施工经验及天津于家堡地区建设超深异型地连墙的成功案例,提出了超深异型地连墙施工关键技术要点,即液压抓斗与反循环联合成槽施工工艺、超深异型地连墙垂直度控制的经验公式和地连墙刚性接头软连接的施工方法,拓展了地连墙向超深、异型方向发展的应用范围。

超高填方涵洞地基处理方法研究

超高填方涵洞在山区公路建设中日益增多,其上部荷载很大,对涵洞地基承载力提出了更高的要求。现阶段涵洞地基设计多采用规范法,这对涵洞安全和造价均有很大影响。本文运用FLAC3D对某超高填方拱涵进行数值模拟,分析了井字形地连墙法对超高填方涵洞沉降和土压力的影响,并对换填槽深度、宽度,增强体沿涵洞纵向轴线间距,地基处理范围及换填材料性质进行参数分析。结果表明,采用井字形地连墙法处理后,涵洞基础沉降明显减小,涵顶土压力略有增加。加大换填槽宽度、深度;减小轴线间距;提高换填材料模量都能有效减小基底沉降。增大地基处理范围,可同时减小基底沉降和涵顶土压力。