软土地层45m超深基坑工程设计与实践

某科学装置项目5号井基坑最大深度达45.45 m,是目前上海地区最深的非圆形基坑。该项目实施遇到并克服了诸多挑战和新技术难题,取得一些技术创新:为控制软土超深基坑渗漏引发安全风险而采用了深墙浅帷幕相结合的双帷幕设计方案;首次在基坑中成功应用当时国内及国际最深、入土深度69 m的TRD隔水帷幕;首次开展并完成入土深度达86 m及厚度1.10 m的TRD隔水帷幕的非原位现场试成墙试验。本文结合已成功实施完成的5号井超深基坑,介绍上海软土地区45 m级超深基坑的设计与实践,重点介绍了超深基坑面临的技术问题及总体设计方案、超深地下连续墙设计、超深TRD隔水帷幕设计及非原位试成墙试验、多层承压水的降水设计与地下水控制效果,以及工程实施效果。本次设计实施可为类似工程设计与施工提供借鉴。

中间包钢水净化技术

中间包是炼钢连铸系统的关键装备之一,在连铸生产过程中起着贮存、稳流、减压、分流钢水的作用,常见的中间包有长方形、T形、C形、三角形和H形结构。重点介绍了中间包钢水净化技术:通过在钢水表面加入双层渣隔绝空气,防止钢水二次氧化;应用大容量、深熔池中间包增加钢水停留时间,控制钢包渣的卷入;增设挡墙和挡坝等设施改善钢水流动方向,消除死区;应用钢包下渣检测装置控制和减少夹杂物来源;通过中间包吹氩和气幕挡墙吹氩技术均匀钢水成分和温度,保证夹杂物充分上浮和去除;优化中间包耐材质量,提高中间包使用寿命,减少夹杂物的产生。同时对真空浇注技术、电磁过滤技术和旋转磁场钢水净化技术进行了分析,指出了中间包钢水净化技术,未来仍应在优化中间包的结构形式和流场、改善钢水中夹杂物的形状和变性处理技术,完善功能件的种类和布置以及耐火材料质量方面做重点研究。

复杂环境下深基坑支护体系施工与控制措施

深基坑支护体系在地下工程建筑中应用广泛,尤其在一线特大城市,由于场地越来越局限,其支护体系的可靠性对工程安全和质量影响重大。本文阐述了深基坑采用止水帷幕+排桩内支撑梁和地下连续墙两种支护体系组合的方法,分析了具体的支护方案设计关键点和难点,总结了组合支护体系的施工工艺流程,对具体的工程应用具有实际的指导意义。

长廊型高层建筑火灾烟气控制模式的效果比较

为研究走廊中常见烟气控制模式的效果,采用数值模拟与全尺寸长廊实验相结合的方法,对采用挡烟垂壁、机械排烟和空气幕等多种组合的防排烟模式的防排烟效果进行分析。比较各种模式下烟气的温度分布、质量分数分布以及烟气沉降时间,设计5种排烟模式。结果表明:防烟空气幕效果明显。采用前室部分加压并在前室门口设置防烟空气幕,同时开启两个排烟口的排烟模式具有最佳的烟气控制效果,其排烟效率达到74.52%。

止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响

基坑围护结构主要起挡土和止水的作用。现行计算方式大多认为挡土结构承担水土压力,止水帷幕防止地下水渗入坑内,一般不考虑止水帷幕的挡土作用。实际应用上水土压力首先传递给帷幕,再间接传递给灌注桩。如果把二者作为一个整体的围护结构,帷幕的存在增加了整体的刚度和重量,进而起到增加整体稳定性的作用。理论和实践表明,帷幕具有一定的挡土作用。分别研究了搅拌桩深度、排数、弹性模量取值以及搅拌桩与灌注桩之间的距离对基坑变形的影响。帷幕深度从基坑开挖深度增加到灌注桩深度的过程中,基坑侧向位移减小量明显,帷幕深度继续增加时,基坑侧向位移会继续减小,但减小量不明显。帷幕排数的增加使得基坑侧向变形明显减小,特别是从两排增加到三排时,侧向变形减小量很大。

地铁站细水雾幕挡烟效果的数值模拟研究

地铁站台层发生火灾时,烟气会从站台层经过楼扶梯开口蔓延至站厅层,因此,楼扶梯开口处的挡烟效果对人员安全疏散影响重大。通过搭建全尺寸地铁站数值模拟模型,对细水雾幕和排烟系统作用下楼扶梯开口处的挡烟效果进行了模拟研究,结果表明:当仅设置挡烟垂壁时,挡烟垂壁有一定的蓄烟作用,但仍有大量烟气通过楼扶梯开口从站台层蔓延至站厅层;设置细水雾幕可在一定程度上阻止烟气通过楼扶梯开口从站台层蔓延至站厅层,有效降低烟气温度,但由于细水雾向下的冲量破坏烟气层的稳定性,使得细水雾幕附近的烟气层高度降低;同时设置细水雾幕和排烟系统可实现良好的挡烟效果,在楼扶梯的中段附近已基本不受火灾烟气的影响。

厚砂层的基坑支护和止水帷幕工程

在较厚的松散到稍密状态的砂性土中做支护桩,采用长螺旋成桩后插钢筋笼的施工工艺,极易造成地面下沉和塌陷情况。施工工艺的调整、止水帷幕的作用在施工中是必要的。采用对土层扰动较小的泥浆护壁正循环施工工艺,保证泥浆质量,完全可以避免地面下沉情况发生。护坡桩之间的止水帷幕,扇形和蝴蝶形的效果有所不同。通过实际工程的实施,包括边坡的位移观测和周边建筑物的沉降观测数据,提供了宝贵的经验,供同行参考借鉴。

呼吸式幕墙火灾特性的数值模拟研究

针对呼吸式幕墙存在的消防问题,利用计算流体力学方法对其火灾特性进行了数值模拟,研究了窗槛墙高度、防火挑檐宽度、热通道宽度、外幕墙破碎和室外风速等因素对幕墙通道内烟气流动特性的影响,得出了各因素对烟气蔓延速度、烟羽流温度、幕墙附近温度的影响规律。分析发现,增设防火挑檐、加宽幕墙热通道可降低烟气对上层幕墙的影响,而在0.8m高的基础上再增加窗槛墙高度并不能起到更好的防火效果;外幕墙破碎后,可将大部分烟气排出到外界空间,对上层幕墙的影响会减弱;室外风速会加速烟气的蔓延,但可降低烟气温度。最后对幕墙的防火对策提出了建议。

传统控烟设施对空气幕阻烟性能的影响

以实际建筑走廊结构为基础,利用火灾动力学模拟软件(FDS)构建数值模型;研究在火灾情况下,机械排烟和挡烟垂壁2种传统控烟设施对空气幕两侧的临界压差、隔热效率以及对于温度和一氧化碳的阻隔性能的影响.实验结果表明,随着排烟口风速的增加,机械排烟对空气幕的临界压差提升不明显,但对隔热效率及温度和一氧化碳的阻隔效果提升显著.挡烟垂壁对空气幕临界压差影响显著.当火灾规模较小时,挡烟垂壁可以提高空气幕隔热效率及温度和一氧化碳的阻隔效果;随着火灾规模的增大,空气幕阻烟性能出现突降,挡烟垂壁此时甚至会降低空气幕的阻烟性能;挡烟垂壁高度越小,性能突降现象出现越早.

基于空气幕和挡烟垂壁的地铁站烟气控制

通过研究空气幕和挡烟垂壁阻挡烟气蔓延的性能,结合地铁站模型,利用FDS对控烟措施进行研究分析。考虑挡烟垂壁的高度以及空气幕的风速大小对烟气蔓延控制效果的影响。结果表明,挡烟垂壁高度越大越能有效控制烟气蔓延至站厅层;空气幕的风速适当增大能有效地把烟气控制在站台层。二者的有效结合、合理设置能抑制烟气蔓延至站厅层。

空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离的挡烟效果研究

火灾发生时,空气幕可以在不影响人员通行情况下阻挡烟气的蔓延,适用于逃生楼梯口处。运用Pyrosim软件,对一简单建筑模型进行火灾模拟,研究空气幕距挡烟垂壁及火源不同距离时的挡烟效果差异,通过烟气蔓延情况,对空气幕处的速度矢量、空气幕后方测点处温度、CO浓度等数据进行比较分析,得出空气幕距挡烟垂壁的最优设置距离为0.5~1 m;火源位置对空气幕挡烟性能的影响不大。

隔水幕墙在水电站低温水治理中的应用

已建调节性能好的水库普遍存在下泄低温水问题,影响下游生态环境。传统治理措施需大幅降低水库水位或放空水库以修建分层取水建筑物,影响电站正常发电。隔水幕墙取水是改善电站下泄低温水的新措施,不仅适用于已建水库工程,也适用于拟建水库工程。通过介绍其工作原理,并对隔水幕墙的工程应用效果进行数值分析,证明隔水幕墙取水技术能够有效改善下泄水温,可为我国今后类似水电工程低温水治理提供借鉴。

某重力式水泥土墙基坑支护工程实践

本文介绍了重力式水泥土墙支护结构的应用现状、主要特点、设计要点等。通过某一实际工程的成功实践,表明在特定土层(如填土层、砂层、淤泥等)、基坑平面较大的单层基坑工程中,重力式水泥土墙支护结构是经济合理且安全可靠的支护结构类型之一,值得类似工程借鉴。

复合土钉墙工作性能的探讨

分析了复合土钉墙的多种形式，总结了其承载机理、变形的规律，以及设计的主要内容和施工应急措施，也就是说复合土钉墙支护必须严格遵守动态设计，信息施工的原则，才可能避免基坑工程事故，保证工程顺利地完成。

深圳益田路东侧小车接驳场站深基坑土钉墙设计

以深圳益田路东侧小汽车及出租接驳场站深基坑土钉墙支护结构设计为例,介绍了土钉墙支护结构的设计内容和适用范围,实践表明在地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及砂土层的基坑中采用放坡结合土钉墙的支护结构是可行的,具有施工速度快、经济性好等特点,可为类似工程提供参考。

呼吸式玻璃幕墙的防火措施探讨

通过分析呼吸式玻璃幕墙的特性,模拟并描述了火灾发生时的烟气状况,对三种呼吸式玻璃幕墙防火方案进行了对比研究,指出了适合其特点的防火安全措施,对采用呼吸式玻璃幕墙的现代建筑的防火安全具有指导作用。

复合土钉墙在长城盛世家园基坑工程中的应用

复合土钉墙是一项新型的边坡和基坑支护技术。介绍了其在长城盛世家园深基坑支护中的设计方案、支护形式。

建筑双层玻璃幕墙火灾行为特性研究

为研究建筑双层玻璃幕墙的火灾行为特性,通过PyroSim建立双层玻璃幕墙几何模型,利用FDS模拟火灾发展及蔓延,分析火灾过程中的温度、烟气和房间CO体积分数变化规律。模型设定不开启自动喷淋系统和机械排烟系统。设门洞开在1层内侧幕墙和门洞开在1~6层内侧幕墙,幕墙之间距离为0.5、0.9、1.3 m。结果表明:高温气流可沿烧穿的玻璃幕墙快速蔓延,在每层幕墙破裂处呈现明显的回旋状高温气流,双层幕墙间的烟气扩散速度为4.5 m/s,房间内能见度随时间降低,非起火房间会出现一段时间内能见度下降又升高的现象,80 s时各层房间内能见度均小于5 m,起火房间内CO体积分数随时间呈近似线性增大,增大幕墙间距对控制非起火房间CO体积分数有积极作用,但也存在将起火房间的火焰引至幕墙间的危险。

基坑止水帷幕中深层搅拌桩的应用

本文根据工程实例介绍了深层搅拌桩在基坑止水帷幕墙中应用,并简述了其计算方法。工程实践表明,深层搅拌桩与周围土体共同作用形成的水泥土挡墙具有安全可靠,无噪音,综合工期短,无污染等优点。

CSM工法在武汉地区深基坑工程中的应用

随着土木工程的快速发展尤其是地下空间的开发利用,深基坑施工过程中的地下止水帷幕应用越来越多,对止水帷幕施工技术也提出了更高的要求。在华中科技大学同济医院内科综合楼基坑工程中,采用了双轮铣深层搅拌技术(CSM工法)落底式止水帷幕,这是CSM工艺首次在武汉地区使用。本文旨在结合实际工程,总结其设计方法和实施效果的情况,并对止水效果进行分析,最后提出针对CSM工法的建议。