岩溶区穿越溶洞桩基极限承载力及破坏模式试验研究

针对岩溶区穿越溶洞桩基承载机理及破坏模式相关问题,开展了穿越溶洞桩基极限承载力及破坏模式室内模型试验,揭示了桩基极限承载力随溶洞高度变化的规律,并将不同高度溶洞下桩基和溶洞顶板的破坏模式进行了分类。根据试验结果给出了穿越不同洞高溶洞桩基的桩身稳定系数Φ。最后对穿越不同洞高溶洞桩基极限状态下端阻分担比及穿越洞高为10d时桩基承载过程中侧阻及端阻分担比的变化曲线进行了分析,结果表明:1)溶洞顶板抗弯能力不足时,若桩-岩界面侧摩阻力较大,且顶板与周围岩体整体性好时发生固支板受弯破坏,整体性差时发生简支板受弯破坏,桩-岩界面侧摩阻力小时,发生剪切破坏或剪切与冲切的组合破坏。2)穿越溶洞桩基发生屈曲的最小洞高为6d,穿越小洞高溶洞桩基在单轴抗压强度小于桩端及桩侧极限阻力时发生桩身材料受压破坏,反之发生桩端基岩破坏。穿越大洞高溶洞桩基在屈曲失稳承载力小于桩端及桩侧极限阻力时发生桩身屈曲失稳破坏,反之发生桩端基岩破坏,且随着洞高增加,桩基屈曲失稳承载力大致呈线性降低。3)穿越溶洞桩基极限承载力取决于桩身材料强度、溶洞高度、桩周岩体强度等多种因素,桩身材料受压破坏、桩基屈曲破坏、桩端基岩破坏3者极限承载力中的最小值即为穿越溶洞桩基极限承载力。4)极限状态下,穿越溶洞桩基端阻分担比随洞高增大而减小,但减小幅度较小;穿越溶洞桩基桩顶荷载越大,端阻分担比越大,侧阻分担比越小。

穿越溶洞型基桩竖向极限承载力计算方法研究

在岩溶地区,若基桩下伏溶洞的顶板厚度不符合稳定性要求,需考虑基桩穿越溶洞并嵌入溶洞底板以提高基桩承载力。但是,目前尚无计算穿越溶洞型基桩竖向极限承载力的成熟方法。为此,首先通过室内试验研究穿越单层溶洞基桩在桩顶逐级加载条件下“地层-基桩-溶洞”系统的渐进破坏过程及破坏模式;然后,基于塌落拱理论建立溶洞顶板张拉破坏高度的计算方法,揭示桩身侧摩阻力的“拱效应”现象;其次,基于小应变理论和单向受压微元体平衡方程,建立桩身压屈的临界条件,提出了桩身轴向受压极限荷载的计算方法;最后,提出穿越溶洞型基桩竖向极限承载力的计算流程,并采用该方法计算某实际穿越溶洞型基桩的竖向承载力。

溶洞顶板破坏对穿越溶洞型基桩极限承载力的影响规律研究

当溶洞顶板的厚度不符合安全设计要求时,基桩需要穿越溶洞并嵌入溶洞底板一定深度以提高基桩的承载力。在桩顶竖向荷载作用下,溶洞顶板的岩体可能存在受拉状态,当张拉应力超过其抗拉强度时,则岩体将发生张拉破坏,使桩身侧摩阻力的受力面积降低,另外,张拉破坏区使溶洞顶板以上岩土体所受的支承作用进一步降低,不利于桩身侧摩阻力的发挥。因此,有必要系统研究溶洞顶板张拉破坏区域对穿越溶洞型基桩承载特性的影响规律。本文基于理论分析提出了穿越溶洞型基桩的失稳破坏模式,揭示了张拉破坏区域产生的力学机理以及对桩身侧摩阻力的影响规律,建立了顶板失稳破坏的简化力学分析模型,进而提出了穿越溶洞型基桩的极限承载力计算方法,为岩溶地区基桩设计和施工提供技术指导。

地铁隧道穿越溶洞的施工处理技术

在地铁隧道施工过程中,如果遇到需要穿越溶洞的地形,就要重视溶洞的地质因素和施工难度,并正确考虑地铁隧道施工方法的采用。结合地铁隧道穿越溶洞施工实际,在具体的施工过程中,应对地铁隧道穿越溶洞施工处理技术进行认真分析,并采取正确的溶洞施工处理技术。同时,提高溶洞段施工的整体效果,保证施工工艺和施工方法能够满足地铁隧道施工需要,为地铁隧道施工提供良好的帮助和支持,保证地铁隧道穿越溶洞施工能够在施工质量和施工效果上得到全面提升。

高速公路隧道穿越溶洞段处治技术分析

高速公路是我国道路建设最为常见的一种模式,广泛的出现在全国范围内的交通网络中,但由于我国是世界上岩洞地貌分布最广的国家之一,高速公路建设中多出现隧道穿越溶洞的施工现象,做好相关施工工作的处治技术及监控量测分析对于高速公路施工质量的保障尤为重要。

高速公路隧道穿越溶洞段处治技术分析

岩溶洞隧道的存在严重影响了我国公路建设过程中的隧道施工安全及施工进度,同时也影响了隧道路运营效率的提高。溶洞处理技术在公路隧道穿越岩溶洞段的应用,不仅可以解决工程施工的难度,提高工程施工的效率和安全性,还有助于监测岩溶洞隧道的科学施工。穿越喀斯特溶洞段的公路隧道施工技术人员必须做好与施工有关的工程处理,观察和测量喀斯特溶洞的地理环境,并使用先进的施工设备和科学方法来满足安全,高效要求。合理的工程施工准则,最终达到项目目标。高速公路隧道的建设,缩短了地域之间的距离,促进我国不同地区经济和文化交流,也促进社会现代化的发展。

穿越无充填溶洞时单桩承载特性研究

为解决穿越溶洞型单桩的设计难题,研究了穿越无充填溶洞时单桩的承载特性.基于现场物探和室内试验结果明确了溶洞的发育情况和岩土体的物理力学参数,采用有限元软件建立了14组数值计算模型,分别对不同溶洞半径、不同溶洞位置及不同桩径的工况进行了模拟,确定了BoxLucas1荷载传递模型的适用性,提出了穿越无充填溶洞单桩的承载特性计算方法.研究结果表明,桩径增加和溶洞充填时溶洞对单桩承载力的影响将得到削弱,溶洞的半径和位置对桩基承载力具有显著影响.实际工程中应重视前期物探对溶洞发育情况的准确探查,降低溶洞对桩基承载力的影响.相关研究成果可为岩溶区单桩参数设计和承载力预测提供理论依据.

旋挖钻进穿越深部溶洞成桩精度控制

以武汉某小区项目桩基工程为例,结合钢套管跟进法配合旋挖钻机穿越溶洞成桩的主要施工工艺,对施工过程中的桩位精度控制的各项措施进行了详细阐述,保证了施工质量。

云桂客专营盘山隧道穿越巨型溶洞处治技术研究

云桂客专营盘山隧道穿越260余m长、宽45 m、高111 m的巨型空腔溶洞。根据形态特征、水文地质条件,在保证隧道运营和施工安全的前提下,从工期、投资、施工难度等对改线、桥跨、路基回填、混凝土回填等方案进行分析和探讨。本项目采用主被动防护、防护棚架措施,保证了安全施工,采用混凝土回填方案进行溶洞处治,取得了很好的经济效益和社会效益。

洞内超前钻探注浆在盾构过溶洞区的施工技术

盾构隧道穿越香港米埔湿地自然保护区及大理岩溶洞区,由于受香港湿地公约限制,地面不允许采取任何工程加固措施。深港隧道通过洞内超前钻探并注浆加固地层,保证盾构安全顺利穿越溶洞区,在国内尚属首例。该工程的的成功实施填补了国内盾构隧道在洞内加固地层、穿越溶洞区施工技术的空白。

干河泵站工程"四新技术"应用

干河泵站工程通过新技术、新工艺、新设备、新材料的运用,成功解决了特大地下洞室群跨越强岩溶区技术难题;通过设计先期策划布置灌浆排水廊道及帷幕灌浆、搭接帷幕灌浆、穿河床部位超前灌浆,使地下水得到一定控制;施工开挖揭露的复杂地质条件下穿越暗河、涌沙、涌水段;平洞、竖井、斜井穿越溶洞及塌方段的处理,积累了施工经验.采用滑模、简易钢模台车工艺等保证了工程实施进度和工程质量.干河泵站工程的创新及应用,节约了成本,特别是水泵机组的开发及安装达到了国内同行业先进水平.

玉京山隧道施工组织动态管控研究

玉京山隧道是成贵铁路上一座单洞双线客运专线长大隧道,穿越瓦斯突出煤层、巨型溶洞、岩溶发育、破碎富水及浅埋等多种不良地质,周边环境复杂,施工难度大,安全风险高,工期紧张。施工中,通过对施工组织制约因素分析,实施施工组织方案调整,开展管控对策研究,经攻坚克难,安全完成了该隧道施工任务,确保了全线按期开通运营,可为类似工程提供参考。

贵州裸露岩溶地下河系统污染通道识别钻探技术

贵州裸露岩溶区地下河系统发育、岩溶发育强烈、水文地质条件复杂,地下河系统易受地面污染源渗滤液浸入引发严重污染问题。地下河系统污染通道隐蔽性强、空间狭窄、各向发育不均匀,精准识别难度大。为揭露识别污染通道,钻探成孔施工面临软硬互层与软弱不均、强岩溶地层易孔斜、大溶洞钻孔轴线易偏移和套管拆断、自然水力坡度小的地下河系统示踪剂迁移缓慢等难题,污染通道揭露识别难度大、效率低。采用防斜保直、大岩溶套管穿越封隔、孔内激化促示踪剂迁移等技术措施,保证了勘查孔垂直度,并为测井、示踪试验及水样采集等工作提供精准的钻孔通道,实现了污染通道的精准揭露和快速识别。对同类地层精准揭露和高效识别污染通道的钻探施工有参考和借鉴意义。

杭州南湖某办公园区项目结构优化设计与分析

本项目地下室整体开发,最大长度约为640m,属于超长超大地下室结构。为考虑温度应力对大面积地下室的影响,利用不用软件分析对比。在定量分析的基础上提出控制裂缝的相关构造及施工措施。同时,针对场地内存在岩溶(溶洞)、构造带等复杂情况,为控制造价及施工安全性,进行了多方案的基础、围护、上部连桥结构等优化及方案比选。

岩溶发育地区灌注桩成孔技术及实践

本文主要介绍在岩溶发育区采用冲击钻孔施工方法，穿越溶洞成孔及施工过程中对扰动土的处理加固措施。华北煤医附属医院外科住院楼工程位于唐山市岩溶较发育地区。在本工程施工中，根据地层及岩层内溶洞情况．采用不同的施工工艺，对裂隙较发育的部位，在钻孔过程中发生漏浆导致孔壁坍塌，造成孔周围土体发生扰动，机具倾斜及易造成安全事故。在施工中将该类孔进行人工回填处理，对该类孔及四周扰动土体在钻孔前采用后压浆再加固措施。对溶洞体积在200m^3以上．施工中采用冲击钻击破溶洞顶板，对洞体采用块石、红粘土进行人工回填处理，对溶洞内填充物进行边回填边压实工艺，最后完成冲孔作业。有效防止钻孔过程中孔内发生漏浆、塌孔、孔口沉降等突发情况，使钻孔顺利穿越溶洞。最终达到设计要求，且效果比较明显。通过选择科学合理的施工方法，不仅缩短了工期、降低了施工成本，保质保量完成了施工任务．可为其他类似工程提供参考。