盾构推进引起地表变形及深层土体水平位移分析

以广州地铁十八号线工程某区间盾构施工为背景,对盾构推进引起的地表沉降和深层土体水平位移进行了分析。首先,从力学角度分析了土体破坏产生的原因,并推导出了地表沉降计算公式。其次,在理论公式基础上进行实例分析,证明了其合理性。最后,利用Peck软件对盾构施工过程中地表沉降和深层土体水平位移问题进行仿真计算分析。结论:理论公式计算结果与实测值吻合较好;在模型试验中,土体破坏主要是由土体自身的压缩引起的。

分层土中单桩荷载分布和沉降计算新方法研究

根据分层总和法的原理,对以Mindlin位移解为基础的弹性理论法进行了推广,建立了一种近似求解分层土体下的单桩荷载分布和沉降计算方法。与现有方法相比,该方法能够取得较满意的结果。同时该方法能够考虑各土层弹模和泊松比的影响,也能够考虑桩端以下不均匀土层及刚性层的影响。最后对一组不均质土体下的单桩进行了计算分析,结果表明:在特定的工况下,不同土层中取用不同泊松比对桩顶沉降的计算影响较大;桩端土层以下存在分层土时,同其它土层相比,软弱土层对桩顶沉降的影响较大。

小半径曲线盾构施工对周边土体位移的影响

为研究小半径曲线盾构施工对周边土体地表沉降和深层水平位移的影响,采用现场实测和有限元分析法对曲线盾构施工进行全过程模拟,分析了隧道曲率半径和千斤顶不平衡推力对隧道周边土体位移的影响.研究结果表明:曲线盾构施工会造成横向地表沉降最大值位置向曲线内侧偏移,地表沉降槽呈非对称性;在曲率半径250~500 m内,地表沉降最大值及其偏移量随曲率半径的减小而增大;在左、右侧千斤顶推力比1~2.5内,地表沉降最大值及其偏移量与推力比的增大呈正相关;与直线盾构隧道不同,曲线隧道左右两侧土体水平位移变形呈非对称性,曲线外侧土体受盾壳的挤压作用,背离隧道移动;曲线内测土体因刀盘超挖,土体卸载,位移朝向隧道方向.研究结论对类似工程的施工有指导意义.

大面积堆载对土地水平位移影响的因素分析

大面积堆载作用下土体侧向位移和垂直位移的大小及其变化速率除了是考察大面积土体堆载对周边环境影响的主要指标外,同时又是控制堆载过程中是否能满足变形与稳定要求的主要参量之一。采用有限元计算对比论证分析大面积土体堆载引起的水平位移和沉降发展规律,分析了不同影响因素对水平位移和沉降在空间变化影响规律,并通过与大面积土体堆载实测资料对比,获得了大面积堆载对周边环境影响的定量分析方法。

基坑围护结构破坏引起邻近土体位移场分析

地下空间开发不断深入,围护结构作为基坑工程的重要组成其安全问题不容小觑,维护结构变形研究具有重要现实意义。建立plaxis2d有限元模型以模拟基坑破坏后对基坑围护结构以及围护结构周边环境影响分析,各道水平内支撑破坏引起邻近水平内支撑轴力增加,邻近内支撑处地下连续墙剪力与弯矩增大,最大值点为基坑底部的水平内支撑;基坑底部水平支撑破坏后对围护结构造成的影响最大。同时底部水平支撑破坏对基坑周围地表与深层土体沉降比其余内支撑破坏影响更加明显。

填海区地铁盾构隧道下穿公路施工地层沉降规律的数值模拟

以深圳地铁2号线盾构隧道下穿填海区滨海大道公路为背景,利用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,研究在隧道施工扰动下,地表的横向沉降和纵向沉降、地层的水平位移和分层沉降的变形规律。仿真计算结果表明:在隧道横断面方向上地表沉降近似呈正态分布,在纵断面方向上地表沉降槽宽度约为15.0m;距隧道开挖面越近,地层水平位移受车辆荷载和隧道开挖扰动越大;在车辆荷载作用区域,地表沉降和地层水平位移均大于非车辆荷载作用区域,地层的分层沉降和沉降槽宽度均随着地层埋深增加而减小,地层的上部沉降普遍大于下部;在非车辆荷载作用区域,隧道中心线上方的土体沉降随着地层埋深的增加而增加。

多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。

隔离桩对隧道侧穿邻近建筑物的沉降影响分析

地铁隧道开挖会引起周边建构筑物的沉降及变形,影响建构筑物的安全与正常使用。基于某地铁新建盾构隧道侧穿邻近浅基建筑物工程,介绍了隔离桩的减沉机理,并通过三维数值模拟分析,研究了有隔离桩和无隔离桩两种工况下隧道周边土体的竖向沉降及水平位移分布情况。数值模拟结果表明:采用隔离桩能有效降低隧道周边土体的竖向沉降及水平位移;土体的沉降在隔离桩附近有突变,土体竖向沉降被限制在隔离桩内侧,但地表土体在隔离桩内侧附近有所增大;增加隔离桩能有效阻隔土体向隧道内的滑动趋势,保护隧道周边建构筑物的安全。

胶新铁路砂土液化区路基沉降规律研究

地震液化常给人们带来巨大损失，而剪切振动和循环荷载作用下的动力学效应常被认为是地震液化的主要原因。人们对剪切荷载作用下饱和砂土的液化问题进行了较多的研究，而对循环荷载作用下砂土液化的动力学效应研究较少。胶新铁路在DK39＋000开始为高地震烈度区，DK283＋550-DK283＋770分布有地震可液化层，工程修建后列车动荷载的影响将会有诱发砂土液化的可能性。为了研究通车前自然沉降特征和通车后循环荷载作用下的路基沉降变形规律，本文在具体分析了砂土液化的概念和准则判别的基础上，重点分析了砂土液化区路基沉降特征，包括测试断面竖向分层沉降变形特征分析和路基水平位移特征分析。最后在试验的基础上，从理论上给出了循环荷载下砂土的本构关系。

分层开挖支护基坑变形监测及影响因素分析

为了得到基坑开挖导致支护结构的变形和土体的位移对周边环境的影响,利用信息化施工技术对郑州某深基坑分层开挖与土钉墙联合支护施工过程中支护结构的水平位移及周边建筑物的沉降进行监测和分析。结果表明:基坑坡顶产生的水平位移主要发生在开挖和支护阶段,预应力锚杆对于控制基坑变形起关键作用;基坑变形与土方分层开挖时间有直接关系,土方开挖快,位移速率大;周边建筑物沉降与基坑壁水平位移有关联但不同步,沉降滞后水平位移一周之后。

油罐地基环梁沉降监测与分析

基于现场环梁沉降观测资料、油罐边缘深层土体侧向水平位移观测资料,结合上部荷载情况,对油罐地基充水预压期进行全过程变形分析,尤其是对变形较大的情况加以具体剖析,得到了一些有益的经验。

唐港高速公路软土地基沉降观测分析

在不同路段,分别采用地表沉降仪、连续沉降仪、分层沉降仪、地表和地下位移测量对地表沉降、连续沉降、分层沉降、深层土体位移、地表水平位移进行观测。研究了地基沉降与加载方式、加载速率、加载时间的关系,为软土地基的处治提供参考。

真空联合堆载预压下软土路基的位移和孔压监测分析

根据某一级公路软土路基的各类监测数据结果,详细地分析了地表沉降、孔隙水压力、土体水平位移等随时间和空间的变化规律,结果表明:淤泥层的沉降量占路基总沉降量的65%,低液限黏土层(15m以下)的水平位移较小,这与其土体强度较大有关;由于过快的填筑速率可能促使总的超静孔隙水压力大于0,所以在堆载过程中需要对孔压数据进行密切观测,以防止路基失稳;加固区30m以外基本无地表水平位移,软基处理过程不会对江堤安全性产生影响;结合孔压和土体分层沉降可知,真空联合堆载预压的有效影响深度可以达到排水板以下2m的范围。

大面积堆载预压处理滩涂地基沉降分析及固结度推算

在预压堆载过程中,滩涂地基总沉降、差异沉降、水平位移、固结度等指标变化,以及最终固结度是否满足相关要求,是工程建设中的关键问题。为研究堆载预压对此类地基的作用过程以及处理效果,通过对宁德市某大道工程堆载预压全程的地基沉降过程进行分析,并对地基最终固结度进行推算,得出:地基堆载预压过程中,深层分层沉降变化基本保持一致,且在某一载荷下发生显著沉降;地基邻水侧深层土无水平位移,中上层土横向位移较大,而无水侧土体各层均存在水平位移;预压过程地基存在以不排水为主伴随剪胀的状态,随预压时间增长,土体完成结构重排固结,并逐渐转化为排水为主的状态。同时,双曲线法适合用于推算滩涂地基最终沉降量计算,拟合度极高。

自密实固化土基坑回填影响因素研究

自密实固化土是将建筑废土与固化剂拌合后形成的一种土体,固化前土体由于具有很强的流动性,能较好地控制回填质量,固化后土体具有良好的密实度、强度和抗变形能力,可用于基坑肥槽回填。这种技术节省了建筑材料,又能废物利用,应用前景广阔。以南京河西某基坑工程为依托,对现场土样进行室内试验,掌握土体以及其固化后物理力学参数,采用ABAQUS有限元软件对基坑回填过程进行了数值模拟,研究了自密实固化土相关参数对周围环境以及回填土体表面沉降的影响;通过正交试验分析对回填土表面沉降影响最大的土体力学参数,并提出可以减小回填地表沉降的工程建议,可为实际基坑肥槽回填施工提供参考。

邻近建筑物或地面超载作用下围护结构水平位移与坑周地表沉降关系研究

分析了坑周超载大小、埋深等因素对地表沉降的影响。论述了坑周土体水平位移与地表沉降的关系,进而通过有限元分析得出超载作用下坑周附加地表沉降的线性分布规律,并结合上海地铁2号线河南中路站实测数据给出了超载影响系数K及考虑超载的坑周地表沉降表达式。

真空联合堆载预压近海软基加固效果分析

根据舟山近海软基处理的监测数据,详细分析了地表沉降、分层沉降、孔隙水压力及土体水平位移等变化规律。分析表明:6 m以下土层预压后单位土体的压缩量较大,与该土体土质和预压前土层未被压缩有关;每级堆载的施加使孔压相应增加,但因真空预压占主导地位加之孔压的转化,使孔压仍呈下降趋势,且产生的联合超静孔压始终小于0,说明采用真空联合堆载预压加固软基过程中,抽真空形成一定的负超静孔压后,快速堆载不会出现地基失稳现象;一定深度下土体水平位移由收缩变为向外挤出,是因井阻使真空度沿深度衰减较大,产生的真空吸力小于堆载产生的向外的附加应力。真空联合堆载预压的有效影响深度可达塑料排水板以下4 m。

桩锚直径等对水泥土桩锚墙支护影响

土体采用双曲硬化模型,水泥土桩墙和水泥土桩锚采用弹塑性模型,计算分析了水泥土桩锚直径和长度对水泥土桩锚墙支护结构的影响。计算结果显示,在计算条件下,桩锚直径大于400 mm时,桩锚在饱和软黏土中的置换、占位、加筋效果明显,控制墙顶水平位移和墙后土体沉降效果显著,桩锚直径小于200 mm时,将失去置换、占位、加筋作用,从而降低对墙后土体的主动加固效果。桩锚长度达到开挖深度的1.6倍时,能有效控制墙顶水平位移以及墙后土体沉降,桩锚长度超过1.6倍开挖深度以后,控制水平位移和墙后土体沉降的效果不明显。经与同一基坑的监测数据对比,计算值与实测值重复性好、规律性好。

堆载预压和真空堆载联合预压的比较

堆载预压和真空联合堆载预压都是工程中处理软土地基的常用方法。通过舟山富通电缆项目地基处理工程项目中堆载预压和真空联合堆载预压施工的比较研究,得出真空联合堆载预压比堆载预压具有更高的施工成效效率,更好的沉降稳定性和沉降性,以及水平位移量更小,使周围软弱边界的变形处于较为稳定的状态。

真空联合堆载预压

介绍了真空联合堆载预压法大致机理,并通过工程运用实例,对工程实际中的地表沉降,分层沉降,孔隙水压力,水平位移进行现场监测,实践表明:真空联合堆载预压法具有提高加荷速率、缩短工期、提高加固深度及减少工后沉降等优点.