基于独立基础保护要求的基坑变形控制标准研究

基坑开挖会引起周围土体位移,从而使周边土体产生附加变形,当基坑周边的建筑需要保护,对场地位移有特殊要求时,需制定严格的基坑变形控制标准。对基坑开挖引起的土体变形规律相关研究成果进行整理,结合相关规范并考虑独立基础的保护要求,通过反分析法建立了基坑变形控制标准,并对基坑允许变形值的影响因素进行了分析。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,基坑允许变形值先减小再增加,近似呈抛物线分布;当独立基础埋深超过0.3倍基坑开挖深度时,基坑允许变形值基本不变;随着基坑偏移中轴线距离的增加,基坑允许变形值单调增加,但在0.3倍的基坑长度范围内,基本保持不变,随后快速增加。

盾构下穿高速铁路隧道沉降变形控制标准研究

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考.

铁路隧道近接工程变形控制标准梳理及工程防护措施研究

随着交通强国战略的持续推进,人们对出行的品质要求越来越高,轨道交通已成为新型城镇化和城市化地区高质量发展的命脉。尤其是城际铁路、市域铁路、地铁等,其主要走行于城区,且以地下敷设为主,形成大量城区隧道。由于城区环境复杂,隧道工程不可避免地上穿、下穿或侧穿既有铁路、地铁、公路、城市主干道、高层建筑等对变形敏感的既有建(构)筑物(以下简称“近接工程”)。如何保障近接工程在隧道施工期间的正常使用和安全,以及如何合理确定近接工程变形控制标准,是城区隧道工程建设的重点、难点和控制点。本文按近接铁路工程、公路工程、城市轨道交通工程、地下管线等进行分类,系统梳理相关行业标准,研究提出不同环境下隧道的保护范围及要求、施工期间相关近接工程变形控制标准。同时基于控制标准,并结合工程经验,提出一套相对完善的近接工程设计、施工建议措施:勘察阶段应查明工程周边环境情况及场地地质条件;设计阶段在合理布置线路方案、预留足够安全净距的基础上,采用合理的工法和可靠的支护结构体系,设置有效的隔离、保护、加固措施;施工阶段加强超前地质预报和监控量测,并制定完善应急预案。

软土区管廊基坑柔性支护下基坑变形控制标准

软土区柔性支护管廊基坑工程变形控制难度大、造价高,变形控制标准亟待优化。针对广州南沙柔性支护的典型管廊基坑开展了有限元分析,总结了基坑变形规律。基坑开挖到底时,围护结构桩身变形由“悬臂式”变为“内凸形”,坑外地表沉降影响范围达到4~5倍基坑开挖深度,明显大于其他刚度较大的支护结构,坑底隆起变形呈“中间大两边小”的形态。在此基础上,研究了6个不同基坑断面在临界失稳状态与稳定性满足规范两种条件下,围护结构变形最大值与基坑开挖深度的比值,建议将计算结果的平均值作为控制值的参考值。基坑临界失稳状态下,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为2.62%H、3.24%H(H为基坑深度)。基坑稳定性满足规范要求时,设计安全等级为二级和三级的基坑围护结构水平变形控制参考值分别为0.8%H、0.93%H。

基坑开挖对邻近钢结构建筑物影响的变形控制标准研究及实例分析

基坑开挖对邻近建筑物的影响评估具有重要意义。文章通过文献查阅、类比分析确定已建钢结构建筑物变形控制值范围,结合已建钢结构建筑现状,定量确定已建钢结构建筑物变形控制值。基坑开挖前,根据施工前设计方案,通过数值计算分析,预测基坑开挖对周边钢结构建筑物变形值,并通过与已确定变形控制值对比,评估基坑开挖对已建建筑物的影响程度,确保周边建筑物安全。

黄土隧道下穿地表既有建筑物沉降变形控制研究

黄土隧道在施工过程中容易出现较大变形,尤其当黄土隧道下穿地表既有建筑物时,暗挖施工必然会引起地表建筑物的沉降或变形。依托西延高铁赵家塬隧道下穿创新创业基地办公楼工程,运用有限元软件Midas-GTS进行数值模拟,分析隧道开挖、支护过程对办公楼沉降变形的影响。研究表明:在开挖面接近办公楼正下方时,办公楼沉降变形速率逐渐增大;在开挖面到达办公楼正下方时沉降变形速率达到最大,办公楼沉降值约占总沉降值的70%;在隧道穿过办公楼之后,办公楼沉降速率逐渐减小并趋于收敛。与洞内支护结构变形情况对比,办公楼的最大沉降值更接近相应的规范控制标准值,在施工中应加强对办公楼沉降变形的监控量测。

基于周边既有建筑物承载能力的基坑变形控制标准

邻近既有建筑物由于基坑开挖引起的土体位移作用而产生附加变形。首先提出基坑开挖对邻近既有建筑物影响的位移控制有限元分析方法(DCFEM),通过与离心模型试验的对比,验证其合理性。然后,对新修订的上海《基坑工程技术规范》的基坑环境保护标准进行探讨,通过算例分析,指出其不合理之处。最后,考虑建筑物自身的承载能力,采用DCFEM法进行分析,提出基于周边建筑物承载能力的基坑变形控制标准。

既有地铁线路变形控制标准研究

在总结已有典型工程地铁线路变形控制标准的基础上,详细研究了轨道结构和隧道结构变形控制标准的确定方法。轨道结构变形控制标准主要取决于轨道的养护维修规则和扣件类型。隧道结构变形控制标准要考虑施工影响和既有结构当前承载能力两个方面的因素,具体标准数值的确定要经过反复计算。从运营安全的角度出发,隧道结构变形控制标准要服从于轨道结构变形控制标准的要求。最后,讨论了既有线变形控制标准的分解执行问题。

超大跨度扁平地下洞室变形控制标准研究

为解决目前超大跨度扁平地下洞室(跨度大于50 m)变形控制尚无明确规范的问题,基于某工程实例,采用理论解析与数值模拟相结合的方法,对大跨洞室变形控制标准进行研究。以围岩应变作为岩体强度指标评判大跨洞室稳定性,建立洞室拱顶沉降量S与围岩极限应变ε的关系,并提出以"沉降跨度比"作为大跨洞室沉降变形控制指标,给出适用于各施工阶段的变形控制标准,并建立变形控制标准分级管理办法。研究结果表明:1)大跨洞室沉降变形允许值与洞室几何形状、围岩强度特性相关;2)结合本工程大跨洞室"分部开挖-预留岩柱"的开挖方案,洞室变形主要发生在大跨洞室阶段。

米拉山隧道硬质岩段变形预警标准研究

隧道施工监测是掌握隧道围岩稳定性动态和确保隧道施工安全的重要手段,硬质岩隧道易发生脆性破坏,失稳破坏反应时间短,事故后果严重,因此制定完善而准确的变形预警标准显得尤为重要,然而准确的变形预警标准制定依赖于隧道围岩破坏的极限状态和极限位移值取值。文章以米拉山隧道硬质岩段为依托,从材料极限应变的角度入手通过数值极限分析,提出了米拉山隧道硬质岩段围岩等效岩块极限应变、隧道围岩失稳破坏模式和位移极限值,进而建立了米拉山隧道硬质岩段变形预警标准,对高海拔地区类似隧道工程施工安全保障具有一定的指导意义。

京张高铁八达岭长城站超大跨隧道变形控制标准研究

为了确保超大跨隧道开挖过程围岩稳定和施工安全,合理确定各开挖步序的变形控制标准,采用理论分析、数值模拟实验和现场监测等方法,建立隧道变形与围岩应变相互关系的计算模型,提出基于围岩极限应变的隧道总变形控制标准,制定超大跨隧道分步变形控制标准和分级管理方法。研究结果表明:隧道围岩总变形控制标准取决于隧道围岩的极限应变;Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ级围岩32.7 m跨度的隧道,其拱顶总沉降控制标准分别为40,90 mm和180 mm;超大跨隧道施工过程中成跨阶段的变形约占总变形的95%,成墙阶段的变形约占总变形的5%。

静止侧压力系数试验变形稳定标准的研究

静止侧压力系数(K0)的室内测定还没有明确的国家标准,导致所得试验K0值缺乏统一性,进而影响工程的设计与质量。通过在不同稳定标准下的静止侧压力系数的试验和研究,及与其他相关试验得出的K0值数据相比较,探寻更符合土样实际应力状况下的K0值测试方法,并分析误差原因,得出建议的稳定标准时间。

城市深部近接全过程变形控制设计方法

研究目的:城市深部(50 m以深)地下空间开发利用面临多硐室近接建造问题,稳定性与变形控制要求相较于常规地下空间更加严格,目前尚缺乏系统的设计方法指导工程实践。为此,本文提出针对城市深部近接地下空间的全过程变形控制设计方法。研究结论:(1)基于多硐室近接开挖对岩土体、既有硐室、新建硐室变形机制研究结果,提出了近接建造变形控制原则,建立了城市深部地下空间近接全过程变形控制设计流程,给出了硐室施工变形(含岩土体变形)和结构变形的控制标准,提出了考虑近接类型、围岩等级、近接间距的近接风险分区标准;(2)从施工工法、岩土体变形控制、既有结构变形控制、新建结构稳定与变形控制等方面着手,提出了典型地层、风险分区条件下的深部近接隧道变形控制设计建议;(3)将该设计方法应用于重庆地铁18号线富歇区间典型深部近接工程,结果表明:依据该方法给出的设计方案能够有效控制深部近接工程变形,确保新建硐室稳定、既有硐室变形处于标准规定的范围内,可用于指导城市深部地下空间近接变形控制设计,具备推广应用价值。

地铁工程中既有建筑物变形控制标准及加固纠偏措施

通过分析地铁隧道开挖对地表和既有建筑物的影响,结合相关规范,提出地铁工程中邻近建筑物变形控制标准,包括裂缝宽度、沉降累计值、裂缝开展速率及沉降变化速率四个控制指标和"预警、报警和极限"三个阶段。从建筑物与地基的相互作用和增强既有建筑物整体刚度的角度,结合既有建筑物所处的状况和特点,提出加固、纠偏和裂缝修补措施。研究成果可为制订地铁工程中既有建筑物变形控制标准及应对措施提供参考。

基坑开挖对邻近钢结构建筑物影响的变形控制标准研究及实例分析

近年来,城市高层建筑的建设和地下空间的开发,产生了大量的深基坑工程。某高层建筑工程地处密集的建筑群中,工程基坑临近已有建筑物的基础,周边环境复杂。因此,在深基坑开挖过程中,不但要采取可靠的措施保证深基坑自身的安全,更重要的是采取可行措施保证周围地层和临近的建筑物变形和位移不超标。基坑开挖对邻近建筑物的影响评估具有重要意义。本文通过文献查阅、类比分析确定已建钢结构建筑物变形控制值范围,结合已建钢结构建筑现状,定量确定已建钢结构建筑物变形控制值。基坑开挖前,根据施工前设计方案,通过数值计算分析,预测基坑开挖对周边钢结构建筑物变形值,并通过与已确定变形控制值对比,评估基坑开挖对已建建筑物的影响程度,确保周边建筑物安全。

基于周边建筑保护要求的基坑变形控制标准研究

由于大量城市地下工程开发，基坑开挖会引起周围土体位移而对周边建筑物产生附加变形。当基坑周边存在需要保护的建筑，对场地位移有特殊要求时，需确定严格的变形控制标准。因此，本文结合上海地区建筑及地下结构保护要求，统计基坑周边建筑或者隧道的允许附加变形，利用基坑开挖周边土体三维位移场简化分析方法，基于既有分析软件的数值计算，反演基坑变形的最大允许值。通过计算结果数据，给出基坑变形允许值与周围建筑物相关参数的具体关系曲线，建立基于周边结构保护要求的基坑变形控制标准。

江苏省城市轨道交通基坑工程安全等级与变形控制指标研究

基坑工程是城市轨道交通工程中投资较大、风险源最为集中的分部分项工程。为使基坑工程设计和施工做到安全可靠、经济合理,保证基坑自身和周边环境安全,应科学合理确定基坑工程的支护结构安全等级、环境保护等级和变形控制标准,但现行国家行业标准对上述指标的规定较为模糊。结合江苏省近20年城市轨道交通工程建设经验,针对上述指标提出了明确的参考划分标准,同时也明确了不同类型支护结构的稳定性验算内容,为江苏省城市轨道交通基坑工程设计提供参考。

高混凝土面板堆石坝接缝止水设计综述

接缝止水是高混凝土面板堆石坝设计的关键技术问题之一。对国内外高混凝土面板堆石坝接缝止水设计研究进展进行了综述,主要包括止水变形控制标准与止水结构设计两大方面,对目前中国高混凝土面板堆石坝接缝止水结构设计的基本思路及工程实践进行了回顾。研究认为采用数值计算结合工程经验确定接缝止水变形控制标准是合适的。目前接缝止水的新技术集中在表层填料止水及其保护盖板、垂直缝柔性嵌缝材料等方面。混凝土面板堆石坝接缝止水后续研究的重点为表层止水结构创新、止水结构简化设计、防挤压破坏措施、止水耐久性提高方法和修复技术。

冰水堆积体隧道围岩分级与支护力确定方法

为定量评价冰水堆积体围岩参数,提出一种冰水堆积体围岩快速分级方法,并给出冰水堆积体的变形控制标准,主要包括:(1)根据规范的相关计算方法,结合国外相关规范与冰水堆积体的基本特性和地貌特征,对设计阶段围岩进行分级;(2)根据土体密实状态、细粒含量以及细粒含水率,对施工阶段围岩进行分级,将冰水堆积体分为3个基本等级,4个亚级;(3)根据地下水与围岩胶结情况提出最终的围岩分级;(4)基于冰水堆积体隧道围岩分级,计算了不同围岩等级下的围岩特性曲线以及隧道允许变形量,从而提出基于允许变形量的隧道支护力确定方法。研究成果可以为冰水堆积体隧道围岩的分级、支护力的确定等提供参考。

变形综合征

报告1例变形综合征。患者男,42岁,具有偏侧肥大、巨趾、脊柱侧凸、线状表皮痣、淋巴管瘤等变形综合征的表现。文中对该病进行文献回顾性总结及对最新诊断标准进行讨论。