黄土地区地铁车站洞桩法对地层的影响研究

为研究黄土地区富水砂层地铁车站洞桩法对地表沉降及拱顶沉降的影响因素,依托西安市丰禾路地铁车站项目,对导洞的加固范围、开挖错距及开挖顺序进行数值模拟,结果显示:加固范围对该地区富水厚砂层地铁车站地表沉降及拱顶沉降影响较大,随着加固范围的增大,地层沉降逐渐减小;导洞开挖顺序对该地区地层沉降有一定影响,选择先边后中的开挖顺序产生的地表沉降及拱顶沉降更小;导洞的开挖错距对该地区地层沉降的影响不大,随着开挖错距的增大,地层沉降逐渐增大,但变化程度较小。根据结果进一步验证了该地区地铁车站洞桩法施工安排的合理性,即选择1.5m导洞加固范围,10m的开挖错距及先边后中的开挖顺序。

地铁出入口原位扩建施工力学行为及关键技术研究

结合北京市轨道交通昌平线南延西土城站改造工程,以既有A出入口改造为研究背景,结合周边环境及地质情况进行方案比选,并对加固措施、破口改造节点、施工步序等关键技术进行优化研究。在此基础上,建立运营地铁出入口洞桩法原位扩建施工全过程三维有限元数值模型,并结合现场监测结果,探究扩建施工诱发的地表沉降与既有出入口结构变形的规律。结果表明:(1)洞桩法施工形成的桩梁拱承载体系可以保护主体结构施工作业的安全,承受地层荷载,有效减小地层沉降和环境影响,保证既有出入口结构的安全;(2)数值模拟结果与现场实测数据基本一致,其中,现场监测与数值模拟结果中,地表最大沉降分别为62.8 mm和65.07 mm,初支扣拱与二衬扣拱两阶段对地表沉降的贡献最大;(3)既有结构主要影响阶段为大开挖阶段,最大沉降为1.4 mm。研究成果可为运营出入口改扩建工程提供新的思路和方法。

地铁车站洞桩法施工地表沉降控制研究

城市地铁车站洞桩法施工将对地表安全造成影响,以北京地铁12号线某车站为研究对象,通过划分洞桩法施工阶段,利用FLAC3D有限差分软件对洞桩法施工过程进行了数值模拟研究,对各阶段地表沉降变化规律进行了分析。研究结果表明:地表沉降沿车站中线呈双凹槽对称分布,主要影响区域在距车站中线40 m范围内;车站整体施工中,地表沉降量呈现先增加后减小的现象,过程沉降最大值为40.7 mm,最终沉降最大值为33.5 mm;导洞施工阶段、扣拱施工阶段产生的地表沉降占最大沉降量的60%和30%,是造成地表沉降的重要阶段,在该阶段采取措施能有效控制地表沉降。

修正增量法对PBA地铁车站计算模型分析及研究

通过对洞桩法地铁车站建造过程进行梳理,对传统增量法计算模型进行了理论分析。传统增量法计算模型(荷载结构模型)线性叠加时各施工阶段内力的思路不能完全反映实际车站结构体系的非线性特征。因此,借鉴地层结构模型的应力历史概念,提出了修正增量法计算模型,通过内力继承和重新迭代平衡来反映车站结构体系的内力调整及重分布。通过工程案例的定量计算和对比分析研究,结果表明修正增量法计算模型能够解决传统增量法计算模型的问题。建议在洞桩法地铁车站工程中同时使用修正增量法模型和传统增量法模型进行结构设计计算,并综合对比结果确定最终的合理设计指标。

洞桩法车站小净距下穿运营线路施工力学分析

基于某近接下穿运营线路区间新建洞桩法车站工程,采用数值分析软件对施工过程进行模拟分析,研究运营线路区间变形规律、最大及最小主应力变化趋势和发生位置;现场施工监测的发展趋势、发生位置均与模拟结果拟合度较高,且现场监测值均满足规范要求。

长江漫滩区预制桩桩长检测方法研究

预制桩属于地下隐蔽工程,其长度是保证预制桩承载性能、稳定性能和抗震性能的关键指标之一,多节预制桩由于桩长较长,往往难以开挖验证桩长是否符合设计要求。文章以南京长江漫滩区某工程为例,以静载试验与低应变法检测数据为基础,联合磁测井法和孔内摄像法对多节预制桩长度进行检测。检测结果表明,联合磁测井法和孔内摄像法探测多节预制桩长度是可靠的、有效的。

双动力潜孔锤成孔灌注桩在建筑工程中的应用

在桩基施工中,钻孔灌注桩使用泥浆护壁施工,会对环境造成严重的污染,而夯击、挤压和振动的桩施工同样会对周围地层产生严重的扰动,对周边建筑物造成影响和损坏。为解决这些长期困扰桩工行业的难题,双动力多功能钻机应运而生。双动力多功能钻机与大直径潜孔锤的组合工法中,一次性入岩直径大、入岩效率高、无泥浆污染排放,可实现绿色环保施工,配置相应辅助装置及设备后,还可以进行中掘法压入预制桩、植入预制桩、深层搅拌软土改良加固处理、水泥混合土连续墙施工等。本文对双动力潜孔锤成孔灌注桩的施工方法在建筑工程中的应用进行了探讨和分析。

软土地区桩端后注浆失效补救方法及效果验证

通过上海软土地区某项目桩端后注浆失效时补救的实践,提出了一种桩侧成孔埋设注浆管进行后注浆补救的施工方法,该方法包括如下步骤:(1)尽量贴近既有桩基于桩侧对称成两个补救孔,成孔时应采用下钢套管的方式控制垂直度;(2)埋设两根注浆管,一根伸入桩底、端部有带逆止功能的注浆器,称为“补救注浆管”,采用约1.0 m长度隔离材料对“补救注浆管”进行包裹,避免封孔时“补救注浆管”被堵塞;另一根底部位于隔离段以上,桩底以上1.0 m,用于封孔,称为“封孔注浆管”;(3)通过“封孔注浆管”进行水泥-水玻璃双液注浆封孔;(4)待封孔48 h后,水泥-水玻璃双液注浆加固体达到一定强度,通过“补救注浆管”进行注浆,考虑到注浆的有效性,建议补救注浆的注浆量按原设计注浆量的两倍考虑。桩基静载荷试验结果显示,通过桩侧成孔补救注浆后,桩基的单桩竖向抗压承载力不低于正常注浆桩基的单桩竖向抗压承载力。

跨孔弹性波CT法在桩底岩溶探测中的应用

某岩溶发育区的工程桩采用跨孔弹性波CT法测得桩底部岩土体的波速云图,对桩底地质条件进行评估,查明了桩端岩土层和溶洞发育情况。实践表明:跨孔弹性波CT法的物探测试手段具有数据直观的特点,可在溶洞等地下埋藏物探查方面推广应用。

盾构穿越复杂铁路群影响分析研究

以天津轨道交通某区间隧道穿越普速铁路、高速铁路复杂节点为研究背景,通过有限元数值模拟,分析盾构施工引起的铁路路基沉降、高架铁路桥桩变形。通过研究表明:采用有限元数值分析模拟盾构隧道下穿铁路工况,计算得到的铁路路基及桥桩变形量与理论分析基本相符,可用于盾构穿越工况影响分析;对于高保护要求的铁路线路,可采取隔离桩的形式有效减小穿越施工带来的影响;采用增设注浆孔管片并进行二次深孔注浆,对于穿越施工阶段与运营阶段均起到很好的保护作用。

多种检测方法在基桩缺陷检测中的应用及缺陷处治技术

以潍坊至青岛高速公路及连接线工程中的某桥梁基桩为背景,分别介绍声波透射法、钻孔取芯法和孔内成像法在基桩检测上的具体应用,对缺陷原因进行分析。研究发现,桩底缺陷是由于未考虑基桩超钻部分,导致导管悬空高度过大,进而导致桩底混凝土严重离析夹泥。同时,介绍了水磨钻在桩底缺陷处理的应用,并验证该方法的有效性,对其他类似项目基桩缺陷的处理具有指导意义。

软土地区邻近既有建筑物深基坑支护施工技术研究

受软土地质属性的影响,对该类环境下的深基坑进行有效支护是控制其位移发展的重要措施。为此,文章研究软土地区邻近既有建筑物深基坑支护施工技术。结合深基坑施工区域的地质情况,采用钻进旋喷搅拌的方式在桩基定位点进行钻进和喷浆同步施工。在支护结构施工阶段,采用压力钻成孔法进行施工。测试结果表明,120 d内测试深基坑四周的水平位移和纵向位移分别稳定在20 mm和21 mm以内,表现出较高的稳定性。

混凝土硬化过程对地铁车站地层沉降影响

依托大连地铁5号线劳动公园车站项目,详细分析洞桩法施工中混凝土硬化过程对地铁车站施工地层沉降的影响。使用MIDAS软件建立三维数值模型,通过建立浅埋大断面洞桩法常规施工模型,再进一步考虑在施工过程中各个混凝土构件在硬化过程中的作用,分析施工过程中混凝土硬化带来的沉降影响,并与实际监测数据进行对比。结果显示:在施工过程中根据地表位移变形可以得出混凝土硬化作用在施工过程中不断叠加沉降值;在相邻导洞的施工中混凝土硬化会产生较大影响。在车站中心处拱顶最大位移区域会因为混凝土硬化过程产生明显扩大。围岩塑性区的范围明显增大,两侧边墙底部部分应力集中明显。可见混凝土硬化过程在地铁车站施工中存在不可忽视重要影响作用,同时数值模拟与实际监测数据吻合较好。建议在设计规范中应适当考虑混凝土硬化作用对地铁车站沉降影响。

洞桩法地铁车站导洞开挖对地表沉降的影响

导洞是洞桩法施工地铁车站的主要临时结构,距离近、个数多,在地表沉降的控制过程中至关重要。为研究4导洞开挖对地表沉降的影响因素,以北京地铁牛街站为依托,建立三维有限元模型,结合正交试验设计9种工况研究了洞桩法施工中小导洞施工的顺序、导洞施工工艺及导洞掌子面间距3种因素对地表沉降的影响,并对典型工况下导洞施工的沉降变形进行了分析。结果表明:导洞的施工工艺对地表沉降的影响最显著,施工顺序对地表沉降的影响最小;导洞的掌子面间距对地表沉降的影响是非单调的,存在最优值,因此,可通过优化导洞的施工工艺和掌子面间距来控制地表沉降;通过对地层损失率的分析,得出粉细砂地层多隧道开挖的地层损失率为10.2%。

地铁车站下穿既有车站施工技术

为研究PBA工法在站站密贴下穿施工中的适用性,以北京地铁6号线苹果园站为工程实例,详细介绍了站站密贴下穿既有车站的洞桩法施工工艺的选择、工艺的原理和特点、施工步骤、施工关键技术、施工难点及相应的对策等,通过对国内首次进行的站站密贴车站洞桩法开挖技术进行总结,给出施工建议,为相似工程提供借鉴与参考。

既有桥梁桩基础桩外跨孔超声检测方法研究

既有桥梁基桩检测是目前旧桥检测评估中的难点,目前尚无完善的既有基桩检测方法。提出一种桩外跨孔超声波法,有望解决既有桥梁基桩检测的难题。首先,在桩外特定位置钻三个地质孔作为检测通道,开展桩外跨孔超声检测和土层波速测试;通过数据分析和处理可以分离掉桩周土层的影响,得到与桩长和桩身完整性相关的指标,进而评判既有桥梁基桩的桩长和桩身完整性。依托某高速公路改扩建项目,结合工程桩的桩土参数,建立对应的桩土模型,得到了桩底、桩身缺陷及桩身截面变化的曲线特征。然后,对工程桩开展桩外跨孔超声波法现场测试,通过理论与实测各曲线的对比验证分析,初步证实了该方法的准确性和实用性。

旁孔透射波法在长灌注桩桩长检测中的应用研究

旁孔透射波法利用地震波在不同介质中传播速度、衰减系数的差异性来检测灌注桩桩长。对于长灌注桩,由于波的传播距离加大,对信号的信噪比要求较高。通过分析影响信噪比的因素,指导工程实践中长灌注桩桩长检测,取得较好的效果,能够有效检测长灌注桩桩长。

旋挖灌注桩泥浆悬浮法机械清孔施工技术研究

泥浆护壁旋挖钻孔灌注桩施工工艺是采用人工制作成品泥浆来置换孔中挖出的土、石,利用泥浆对孔壁的静压力和泥浆在孔壁上形成的泥皮来有效防止孔壁坍塌,再利用水下混凝土置换孔内泥浆的成桩工艺。结合桩基施工经验,以某项目泥浆悬浮法机械清孔旋挖施工技术为例,对旋挖钻孔灌注桩施工流程给予细致探讨,为类似工程提供相关经验借鉴。

洞桩法地铁车站群洞效应对地表沉降及邻近桥桩的影响

随着地铁建设的快速发展,城市核心区加密线路与多线换乘车站不断涌现,地铁建设面临越来越复杂的施工环境。利用有限元软件midas-GTS NX,对复杂环境下洞桩法地铁车站邻近桥桩进行数值模拟分析,研究各施工阶段及不同工序情况下,桩群位移和地表沉降的变化规律及特点。研究结果可为类似条件下地铁车站的设计及施工提供参考,指导工程实践。

地铁车站洞桩法施工引起的地层变形及地表沉降预测

为了预测贵阳某地铁车站洞桩法施工引起的地表沉降,采用现场实测数据与数值模拟计算结果对比分析的方法,研究了不同导洞开挖顺序引起的地层变形规律,进一步根据现场实测数据及工程地质条件,依据洞桩法独特的结构形式优化了Peck公式,使其可用于预测砂层地质地铁车站洞桩法施工引起的地表沉降。研究结果表明:“先上后下,先边洞后中洞”开挖方案最优,对地表沉降影响最小;在洞桩法施工过程中,相邻导洞开挖表现出“群洞效应”,导洞开挖及扣拱施作引起的地表沉降量占总地表沉降量的比例为90.4%,其中导洞开挖对地表沉降影响最大;距车站中线-20~20 m范围为地层主要影响区,距车站中线-60~-20 m和20~60 m为地层次要影响区,需要对主要影响区土体采取加固措施;当最大地表沉降量修正系数α和沉降槽宽度修正系数β取值分布在0.44~0.66和1.38~1.69区间时,优化后的Peck公式预测地表沉降量与实测地表沉降量更加吻合。