既有建筑物不均匀沉降的最优注浆加固范围研究

为研究既有建筑物不均匀沉降的最优注浆加固范围,以成都市某商城的地基加固工程为例,通过ABAQUS建立数值模型进行计算,分析不同加固深度和加固长度条件下注浆加固的效果,所得结论如下:地基沉降值随地基深度的增大而逐渐减小,软弱层对应位置的地基沉降程度大于相同深度其他位置,产生地基不均匀沉降现象。地基沉降值随加固深度的增大而减小,加固深度大于软弱层深度时,地基不均匀沉降基本消失,最优加固深度为6.6m。当加固长度达到20m时,由于软弱层的存在导致的地基不均匀沉降基本被消除,选取最优加固长度为20m。

软土浅埋超大直径盾构始发端头加固范围研究

为确定软土地层浅埋超大直径盾构始发端头加固的合理范围,以珠海杧州隧道为工程背景,采用有限元建模分析,研究了端头加固范围对素混凝土墙破除以及盾构始发掘进过程地层变形的影响。基于数值分析结果,以端头中心点水平位移为控制目标,得出横、竖向合理加固厚度约为0.28倍隧道开挖面直径,略大于理论计算值和工程经验值。盾构掘进模拟结果表明,当纵向加固长度超过盾构机长度后,横断面受剪区域未与地表形成“塑性贯通”,端头盾构掘进对地表扰动程度较低;如以地表最大沉降为控制值,软土地层合理加固长度为1.14倍盾构机长度,该结果与理论计算值接近,而略小于工程经验值。

深厚软土地层地铁盾构换刀区土层加固范围优化

地铁盾构隧道在城市深厚软土地层中施工时会发生刀盘磨损,须在掌子面前方的土层加固区内进行换刀操作。为研究盾构换刀对掌子面前方土体的影响,以及获得合理的土体加固范围,采用PLAXIS-3D有限元软件建立了深厚软土地区地铁盾构隧道掘进三维数值模型,研究了盾构换刀时周围土体的变形规律,在此基础上通过正交试验的方法进行对比分析,并最终确定最优加固土体范围。结果表明:盾构换刀时,盾构隧道周围土体易发生较大变形,其中纵向变形最小,竖向变形次之,横向变形最大;隧道最大竖向变形位于隧道上方,最大横向变形位于盾构掌子面处,约为22 mm;竖向沉降随时间不断累积,需要通过加固换刀区周围土体来减小土体变形;随着横向加固长度的增加,土体沉降量先减小后缓慢增加,土层横向最优加固长度为8 m;在确定横向最优加固长度后,随着纵向和竖向加固长度的增加,加固后土体的竖向位移缓慢增加,纵向位移随加固长度的增大而减小,当纵向加固长度增大至10 m时,地面土体的纵向位移仅为0.2 mm;盾构换刀区土层最优加固范围为10.7 m(纵向)×10.7 m(竖向)×8.0 m(横向)的长方体区域。

富水砂卵石地层盾构始发端加固范围研究

以济南地铁1号线为工程背景,通过土体强度、稳定性理论分析结合数值模拟,确定理论加固范围,结果表明横向加固宽度2 m,纵向加固长度8.4 m为富水卵石地层合理加固范围,以期为相关地层加固范围提供借鉴。

盾构穿越桥桩注浆对加固范围和效果的影响分析

地铁线路穿越已建成区时,往往实施盾构法隧道沿既有市政道路敷设,从而与市政道路常见的人行天桥存在交叉关系。对于盾构与天桥桩基贴近但又不冲突,但盾构与桥桩之间的间隙又无法实施隔离桩时的工况,对天桥的保护注浆加固方案是区间工程的重点。本文以某城市区间隧道工程盾构贴近穿越既有人行天桥桩基为背景,首先探讨了区间盾构隧道贴近穿越人行天桥桩基加固保护方案设计的思路,然后通过建模分析,研究了地铁区间盾构隧道贴近穿越人行天桥桩基时,地面注浆加固范围对加固效果的影响,并对其原因机理进行了初步讨论。本文工作为后续类似区间盾构穿越人行天桥的保护方案优化,提供一定的参考与帮助。

土石混填路堤强夯加固范围研究

基于常(德)吉(首)高速公路湘西段土石混填路堤强夯加固的大型现场动应力测试的试验成果,通过分析影响强夯加固范围的锤重和落距(夯击能)、夯锤面积、夯击次数、土体类型、干重度、含水量等各种因素,采用量纲分析结合选取修正系数的方法推导出了土石混填路堤强夯加固深度的计算公式;并根据泊松比的定义,建立了强夯加固范围的计算公式。最后通过与已有研究资料和工程实测有效加固深度的对比验算,表明该公式的计算结果与实测结果较吻合。

盾构始发端头化学加固范围及加固工艺研究

盾构始发是盾构隧道施工中的关键风险点,确定始发端头土体加固的范围及加固工艺是盾构隧道施工必须解决的关键问题。通过盾构隧道端头常用土体加固方式与相关计算理论及模型的讨论,结合苏州地铁苏州乐园站南端头盾构始发工程理论计算与验算,研究了软土地区常用加固方式的加固时机与加固技术参数。研究结果表明,苏州轨道交通一号线软土加粉土和粉砂地层采用三轴深层搅拌桩+高压旋喷桩的加固方式安全可行;抗滑移验算对安全系数起主导因素的是加固土体的黏聚力C;土体扰动极限平衡理论计算得出的横向加固尺寸小于工艺构造要求,只要能够满足工艺构造要求,土体在抵抗扰动上就有足够的安全系数;并提出了苏州地铁始发端头具体加固范围和加固时机。

盾构进出洞时端头土体纵向加固范围研究

为研究盾构进出洞时端头土体纵向加固范围的问题,本文基于极限平衡理论,建立盾构进出洞时端头加固土体二维稳定性分析的理论模型,推导了相应的端头土体纵向加固尺寸的计算公式,进而对一工程实例进行了计算分析得到其端头土体纵向加固长度至少应为7.43 m,最后讨论了端头加固土体粘聚力、内摩擦角、隧道直径等重要参数对端头土体纵向加固范围影响。研究结果表明:端头加固土体的粘聚力、内摩擦角对端头土体纵向加固范围影响显著,随着端头加固土体的粘聚力和内摩擦角增大时,端头土体纵向加固长度都将会减小。隧道直径越大,端头土体纵向加固长度也越长。

基于体应变的强夯加固范围研究

通过数值模拟分析地基的强夯加固效果,把夯后地基土的体应变与工程要求的干密度联系起来,用控制体应变作为评价加固范围的标准。通过对数值模拟及试验数据的分析发现,夯击冲量越大,加固效果越好。相同夯击能可以产生不同加固效果的规律,得出了用夯击冲量替代夯击能作为施工参数的控制标准更为合理的结论。改进了夯锤尺寸影响强夯加固效果的研究方法,分析时固定夯锤厚度比固定夯锤质量更具归一性。研究表明,在土性参数相同的条件下,夯击沉降量仅与单位面积夯击冲量有关,而加固深度不仅与单位面积夯击冲量有关,还与夯锤半径有关。在以控制体应变作为加固范围的评价标准、研究各参数影响规律的基础上,采用量纲分析法得到了加固范围的计算公式,并与工程实例进行对比分析,得到了强夯作用下土的干密度分布特征。所得结论对类似工程具有一定的参考价值。

地铁上穿工程中既有隧道结构周围土体注浆加固范围研究

依托北京地铁4号线西单车站上穿既有1号线区间隧道工程,采用数值模拟方法,对地铁上穿工程中的既有隧道结构周围土体合理注浆加固范围进行研究。研究结果表明:注浆宽度保持不变的情况下,随着加固深度的增加,既有隧道结构的上浮变形值逐渐减小,对既有隧道结构的合理加固深度为13.5 m(加固深度达到既有隧道结构的底部)时,即可将既有线结构的上浮变形控制在安全的范围之内。加固深度hz≥18.0 m时,对既有隧道结构的上浮变形值的控制不再起作用;注浆深度保持不变的情况下,随着加固宽度的增加,既有结构的上浮变形值逐渐减小,合理的加固宽度取值为6.0 m。

强夯法有效加固范围的数值模拟

强调了强夯单点夯击时的三维空间概念 ,并建立了这一概念的地基模型及相应的数值模型 ,目的在于通过数值模型的模拟 ,从土力学及土动力学基础了解强夯有效加固范围的分布。并用实测资料验证了模型的实用性 ,证明其模拟结果与实际情况基本相符。

超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围

为研究超大直径盾构隧道穿越岩溶发育区地表注浆合理加固范围,以武汉市某在建工程为依托,设计了以围岩等级、溶洞尺寸及溶洞充填范围为影响因素的正交试验,采用了三维数值方法求解不同方位溶洞与超大直径盾构隧道的最小安全距离,并提出了以最小安全距离主要因素为分段计算准则的地表注浆加固范围确定方法。结果表明:当溶洞位于隧道上方、侧方及下方时,最小安全距离的主要影响因素分别为溶洞尺寸、围岩等级及溶洞尺寸;当溶洞位于隧道上方时,分为4个区段,加固范围在12~22.5 m,当溶洞位于隧道侧方时,分为4个区段,加固范围在8~15 m,当溶洞位于隧道下方时,分为5个区段,加固范围在8~15.5 m。研究成果可为类似工程注浆设计与施工提供参考。

地基土强夯加固模式及加固范围计算

通过一代表性强夯处理填土地基事例 ,在大量的测试资料及其他有关强夯文献资料广泛分析的基础上 ,作出了强夯加固模式图 ;并根据强夯地基土密实度改变的特点、夯沉量与强夯加固深度的关系 ,建立了填土地基强夯有效加固深度及加固宽度的计算公式 该公式同样对其他较均质的非饱和土体适用 ,对估算地基加固范围 ,尤其是在试夯时估算地基加固范围 。

红砂岩土中夯击能的加固模式与加固范围研究

利用相同单击夯击能,通过改变土层厚度和击数对赣南地区红砂岩土进行室内单点冲击试验,采用自制小环刀取土测试不同位置土体的密度.试验结果表明,土体的累计沉降量与累计夯击能基本符合y=Ax/(1+Bx)的关系;夯击能在土中的传播存在着一定的影响深度,且随着能量的增加在一定范围内是逐渐增加的,但增长的幅度是逐渐减小的;在夯击能量的作用下,土体密度的变化在竖直平面内近似椭圆形分布;基于土体密实度改变的特点和沉降量与加固深度的关系,推导出加固深度和加固宽度的理论计算公式.

公路隧道锚杆不同加固范围作用效果模拟分析

采用有限元软件ANSYS对四种不同锚杆加固范围进行数值模拟,通过不同加固范围对隧道各部位位移、地表沉降,锚杆轴力、轴应变及初期支护剪力、弯矩的影响进行对比分析,总结在其他因素完全相同的情况下不同加过范围所引起的上述各参数变化规律,给出了锚杆合理的加固范围,为了隧道设计和施工提供参考依据。

高填方路堤强夯加固模式及有效加固范围初探

强夯加固模式及有效加固范围是高路堤强夯设计的关键因素。依托泸州空港路土石混填20m高路堤6000k N·m能级强夯加固工程,通过分析土石混填路堤夯坑地面的沉降变形特征,提出了一种圆柱型加固模式;系统总结了规范估算法、现场波速试验、有限元计算三种确定有效加固深度的技术手段,并通过瑞雷波波速试验进行了强夯有效加固深度的原位测试,利用能够避免动力波反射的无限元边界开展了4000k N·m、6000k N·m和8000k N·m夯击能条件下的有限元强夯模拟试验;夯击能为6000k N·m工况下三种方法所获得的强夯有效加固深度分别为9.5m^10.0m、10m和15m,不同方法间具有较好的一致性,获得了该夯击能下土石混填路堤的梅纳修正系数α为0.41,水平向有效加固范围为2倍夯锤直径。研究成果为高路堤强夯的处治和设计提供了有益参考。

盾构始发与到达端头加固范围研究——强度与稳定性准则

盾构始发与到达端头加固理论的研究主要是用强度与稳定性准则研究加固范围的合理性问题。建立端头加固土体的力学模型，利用弹性力学轴对称问题的求解思路和叠加原理，求解基于强度准则的纵向加固范围。根据稳定性准则的基本要求，分析土体滑移失稳理论对纵向加固范围的要求。同时，不能忽视土体的横向扰动，利用土体扰动极限平衡理论和松动圈的相关知识分析稳定性对横向加固的要求。

电力盾构隧道端头加固范围计算及始发模拟

为了保证顺于路电力隧道盾构始发和到达的安全,采用弹性薄板均匀荷载模型、理想整体滑移失稳模型及土体扰动平衡理论对顺于路电力隧道端头加固范围进行了理论计算,始发端设计纵向加固长度小于理论值。为了验算设计加固范围下的安全性进行了始发模拟,考虑打开洞门、盾构到达加固体端部以及盾尾离开加固区3个工况,各项安全指标均在允许范围内,始发安全,设计范围合适。

高填方土石料强夯加固范围的理论方法及应用研究

强夯法在高填方加固中广泛应用,而基于理论计算的加固范围确定方法很少,且对于描述横向加固宽度的方法更少,而加固深度和宽度是进行强夯设计的关键。基于此,建立了基于随机介质理论的强夯内部沉降计算方法,模型仅含有影响角β和压缩系数η两个参数;通过承德机场土石料强夯现场试验表明,该模型能很好地计算土体内部沉降量;同时,提出了临界沉降量的概念,并确定出无黏性土石料的临界沉降量为0.04m;最后,结合临界沉降量给出了基于夯坑深度的强夯加固范围的快速查图结果。实现了强夯加固理论方法的创新和快速推广应用,为相关工程提供直接参照结果。

小伙盘大桥采空区治理加固范围分析

介绍了小伙盘大桥工程的地质概况,对桥下采空区的情况进行了调查,根据荷载在土中的扩散规律,对小伙盘大桥的桥基影响范围进行了计算,确定了治理加固范围,对类似工程的治理具有一定的参考意义。