地连墙-重力式复合锚碇基础承载性能试验研究

为研究地连墙-重力式复合锚碇基础底板以下地连墙嵌固作用对其承载性能的影响,依托西江特大桥清远侧新型地连墙锚碇设计方案,分别开展相同试验条件下地连墙-重力式复合锚碇基础与不考虑地连墙嵌固效应的常规锚碇基础两组物理模型试验,对荷载与位移关系、基底土压力分布及荷载分配规律进行分析。结果表明:与常规锚碇相比,由于地连墙嵌入深部中分化基岩,地连墙-重力式复合锚碇基础可充分发挥嵌岩地连墙强度及深层岩体承载能力,在竖向荷载和水平荷载作用下,地连墙-重力式复合锚碇基础竖向位移和水平位移均明显小于无嵌岩地连墙的常规锚碇基础,其中设计缆力条件下可降低水平位移量75%左右,表明嵌岩地连墙结构有效提高了锚碇基础承载性能和安全储备。由土压力及荷载分配规律可知,上部竖向荷载通过地连墙结构传递到深部基岩,有效分担了基础底板土体压应力,进而降低地基土体附加应力和基础沉降量。综合表明,当地连墙结构嵌入深部强度较好的基岩时,采用地连墙作为基坑围护结构的锚碇基础设计可考虑地连墙嵌固作用对其承载力的贡献。

G3铜陵长江公铁大桥江北侧锚碇复合型地下连续墙设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥。江北侧锚碇设计时对沉井基础和地下连续墙基础进行比选,综合考虑开挖范围、工程造价、施工工期等,最终采用基底深置的地下连续墙基础,以下伏基岩弱胶结泥质砂岩作为基础持力层,基础高49.5 m,地下连续墙墙底嵌入中等胶结泥质砂岩,地下连续墙高55.5 m。为减小锚碇基础的开挖量,采用大悬臂外挑锚块结构结合CFG桩复合地基加固技术的新型复合型地下连续墙基础,地下连续墙基础直径缩小至60 m,节省了工程造价。锚碇基础施工中基坑分层开挖,同时进行内衬砌施工。采用PLAIXS 3D软件对锚碇施工阶段及运营阶段进行有限元模拟分析,基坑开挖时地下连续墙结构受力安全,锚碇基础地基承载力、地基沉降结果均满足规范要求。

锚碇基坑地下连续墙围护结构作永久受力结构的应用研究

随着地下建设空间的进一步利用,地下连续墙应用范围不断向下拓展。目前,地下连续墙已经作为永久受力结构应用于建、构筑物主体结构中。基于上海远方相关地下连续墙锚碇基坑实践,对地下连续墙作永久受力结构的应用进行探讨,并针对框架式地下连续墙、桩-墙咬合式地下连续墙、圆形地下连续墙施工关键技术进行阐述。结果表明,作永久受力了的地下连续墙结构通常较为特殊,部分为特殊结构形式,部分包含特殊接头形式,在目前的施工技术下是可以实现地下连续墙作永久受力结构的。用集约高效,推进城市功能复合。创建“就近职住、功能复合”的现代城市,在规划及设计中进行街道一体化设计。

地下连续墙重力式复合锚碇承载性能研究

随着我国跨江跨海大型桥梁建设的发展,在大跨度悬索桥的施工过程中作为锚碇基坑支护结构的地下连续墙的规模越来越大,尤其是嵌岩地下连续墙对重力式锚碇整体承载和受力性能的影响有待进一步研究。为此,分别开展相同试验条件下地下连续墙重力式复合锚碇基础和常规重力式锚碇基础两组物理模型试验,对荷载与位移关系、基底土压力分布及荷载分配规律进行分析。结果表明,由于地下连续墙嵌入中风化、微风化岩层中,使得锚碇结构与岩层形成具有协同受力特点的整体结构,充分调动深部岩层承载能力,从而提高了地下连续墙复合锚碇基础承载能力;地下连续墙对荷载具有很好的分担作用,通过将竖向荷载传到深层中风化、微风化层,可进一步降低底板附加应力,优化基底应力分布;地下连续墙内力监测结果表明,在竖向和水平荷载作用下,以及受荷载传递分布范围影响,锚体、地下连续墙结构的内力存在受拉和受压区域。总之,当地下连续墙结构嵌入岩层时,采用地下连续墙作为支护结构体系的锚碇基础设计可同步考虑其对承载力的贡献。

深中通道伶仃洋大桥东锚碇基坑支护施工关键技术

深中通道伶仃洋大桥为主跨1666 m的全飘浮钢箱梁悬索桥,该桥东锚碇为重力式锚碇,采用8字形地下连续墙基础作为基坑开挖施工的支护结构。东锚碇基坑支护结构采用海中筑岛围堰的总体方案施工。东锚碇基坑支护结构施工前,在海中首先采用锁扣钢管桩及工字型钢板桩组合的围堰方案筑岛形成施工陆域,结合河床表层清淤、砂石垫层换填、插打塑料排水板等措施对筑岛陆域进行地基处理;待筑岛地基沉降稳定后,地下连续墙采用“旋挖引孔+铣槽”的复合成槽工艺施工;地下连续墙施工后,基坑采用岛式法分12区(平面)、14层(竖向)进行阶梯形开挖,同时采用同步降排水措施(设6个降水井、6个集水井)进行基坑开挖施工。

G3铜陵长江公铁大桥南锚碇锚固系统施工完成

2022年11月6日,随着最后一根锚杆的密封材料涂装完成,G3铜陵长江公铁大桥南锚碇锚固系统施工顺利完成(见图1),为下阶段主缆牵引架设及张拉奠定了基础。G3铜陵长江公铁大桥是世界首座双层斜拉-悬索协作体系大桥,大体量、一跨过江的设计对大桥主缆锚碇提出了更高要求。南锚碇为全桥主缆2个固定点之一,采用复合板桩嵌岩重力式基础,基础长75m、宽80m、高15m。锚碇内设置的锚固系统由后锚梁和锚杆组成,为主缆与锚碇连接的关键结构,承担着承上接下的作用,是南锚碇施工中的重要节点之一。

双圆环形锚碇基坑嵌岩支护结构受力变形研究

以深中通道伶仃洋大桥东锚碇工程为背景,采用三维数值模拟研究基坑土层开挖对地连墙支护结构受力变形的影响,结果表明:圆形地连墙作为支护结构,整体刚度较好,墙体整体侧向变形较小,环向应力远大于竖向应力,主要以环向应力为主,地连墙的嵌固作用效果较明显,能够有效的抵抗墙体的变形。

圆形基坑开挖及内衬施工对地连墙受力影响分析

本文基于数值模拟研究了狮子洋大桥东锚碇基坑开挖以及内衬自重对地连墙的受力影响。研究表明:地连墙水平位移表现为两头小中间大的形状,基坑外侧沉降变形为抛物线形位移。当基坑开挖至底板时,地连墙位移最大量为24.8mm,出现在地面以下约20m处,基坑外侧沉降变形最大约11mm,距离坑壁约14~16m。当开挖量较小时由于开挖卸载坑底土体可能出现较大隆起,随着开挖深度加深隆起量逐渐较小;当开挖至岩层时,基坑隆起量将显著减小,自重荷载下内衬最大压应力为2MPa,作用在第3层内衬底部;最大拉应力为1.54MPa,作用在第9层内衬底部与地连墙交界处。由内衬自重导致内衬开裂的风险低,其对于地连墙受力影响较小。

岩溶地区重力式锚碇设计

以柳州双拥大桥为依托,对岩溶地区重力式锚碇设计进行了探讨。从结构形式优化、基坑支护与止水、基底加强处理、主要结构分析等几方面进行了详细阐述。采用的锚碇设计方法较好地解决了岩溶地区锚碇开挖、止水以及基底承载力不足等问题,可为类似工程提供参考。