震陷场地变截面单桩动力特性与损伤评价

为探明震陷场地变截面单桩动力响应特性与损伤状况,以翔安大桥为工程背景,基于大型振动台试验,开展了0.10g~0.45g地震动强度下变截面单桩动力响应特性的研究,评价分析了变截面单桩损伤程度。结果表明:受桩周软弱土层震陷特性的影响,变截面单桩桩顶水平位移动力响应、桩身加速度动力响应及桩身弯矩动力响应均随地震动强度增大呈增大趋势,桩基基频逐渐减小;变截面单桩弯矩最大值出现在震陷土层分界处,地震动强度为0.30g时,超过了其抗弯承载力;地震动强度为0.20g时,变截面单桩桩顶水平位移、桩身加速度、桩身弯矩显著增大,桩基基频突降。基于系统损伤理论,震陷场地变截面单桩损伤状况分为稳定阶段、加剧损伤阶段、塑性破坏阶段共3个阶段。试验结束后,变截面位置处产生弯曲塑性破坏。

某高速公路深厚软基路桥过渡段跳车病害处治研究

结合某在役高速公路路堤深厚软基桥头跳车实测累计沉降量40.60 cm病害处治工程,开展室内土工试验、理论计算及GEO5模型计算分析。结果表明:15年内的累计剩余沉降量均超规范中桥头路基容许工后剩余沉降量不大于10.00 cm要求;提出“CFG桩+路面重铺”等处治方案,进行检算校核,计算得剩余总沉降量9.76cm,表明处治设计方案较为可靠。结合工点需保通及基底存在前期已施工CFG桩特点,制定通车条件下的施工顺序及工艺,确保方案可行。

盾构穿越软土地层预加固数值模拟与变形控制

依托佛山地铁3号线创驹区间盾构隧道工程,采用数值模拟得到不同加固方式下的地表沉降和隧道变形,研究了盾构穿越全断面软土地层时的变形规律,提出一套盾构安全穿越加固建议,并结合现场实测,验证了模拟结果的正确性。研究表明:盾构在全断面软土地层中推进时,地表沉降、隧道拱顶沉降和水平收敛值均不断增大,且主要发生在盾构通过时及盾尾管片脱出后,同时该段也是预加固的主要作用范围;先行隧道对地表沉降影响大于后行隧道;盾构穿越未加固土层时地表沉降、隧道拱顶沉降、水平收敛最大值分别为27.7 mm、13.78 mm、10.57 mm,采用超前预注浆加固时各变形分别为未加固的57.0%、69.1%、61.0%,采用三轴搅拌桩预加固时各变形分别为未加固的32.1%、50.2%、43.0%,预加固可有效控制变形,且三轴搅拌桩变形控制优于超前预注浆加固。当盾构区间地面环境复杂,不具备地面加固条件时,建议采用超前预注浆加固控制地表沉降量及隧道变形。

软土地层浅埋暗挖矩形大断面隧道施工力学响应特征

[目的]为探究在城市软土地层中安全有效地施工浅埋暗挖矩形大断面隧道的技术方法,以实现施工过程的安全性控制。[方法]以某地铁区间隧道工程为例,提出4导洞开挖和“中导洞”先行6导洞两种开挖方案。利用有限差分软件建立三维数值仿真模型,模拟了隧道施工过程并详细分析了隧道施工过程中的地层竖向位移和初期支护内力变化。通过与现场监测数据分析对比,验证了所提工法的合理性与有效性。[结果及结论]在导洞开挖阶段,隧道顶部和底部的地层竖向位移最为显著,且相邻导洞的开挖对位移影响有限。采用6导洞开挖方案,与4导洞开挖方案相比,底部最大位移值显著减少了21.5%,同时在施工过程中,底部的竖向位移速率也降低了6.1%。特别是在中导洞施工期间,地层竖向位移变化速率是侧导洞变化速率的1.2倍左右,这表明中导洞对地层的影响更为显著。6导洞开挖方案在控制施工期间地层变形和结构受力方面更为有效,特别是在中导洞施工阶段,需要特别关注并加强监控和支护措施。

高速公路软土路基路桥过渡段差异沉降研究

以山东省某高速公路软土路基路桥过渡段为研究对象,基于Midas有限元软件,分析软基路桥过渡段处治前后沉降量变化规律,并研究回填材料、高压旋喷桩对软基路桥过渡段沉降控制效果,探讨高压旋喷桩的位置参数、尺寸参数对沉降量的影响。不进行处治时,填料区的沉降变形曲线呈“V”形,沉降量先增大后减小,距桥台台背4.5 m时,沉降量达到最大值0.11 m;随距路基中心线距离的增大,路基表面沉降量在不断减小。换填法使得填料区的最大沉降量距桥台台背距离在逐渐变大,换填效果随刚度的增加在逐渐减弱,且当填料刚度增大5倍时,填料区的沉降量普遍小于软土区沉降量。喷射注浆法的沉降控制效果较稳定,沉降量随桩长的增大不断减小,当桩间距从1 m增加到1.5 m时,5 m桩长填料区最大沉降量增大了25%。

某软土地区大断面矩形顶管隧道人行横通道深基坑支护设计研究

人行横通道是设置于双线长隧道之间,用于人员逃生的重要通道,通常采用矿山法、机械法或冻结法施工,施工难度大、风险高。以上海市祁连山路大断面矩形顶管隧道人行横通道为背景工程,对采用常规明挖法施工的深基坑支护设计方案进行研究。基坑围护采用钻孔灌注桩结合双排高压旋喷桩止水帷幕,邻近顶管侧采用MJS隔离加固措施并兼做止水,坑底采用高压旋喷桩满堂加固。采用GTS NX有限元软件模拟基坑开挖过程,并结合监测数据,分析基坑开挖对顶管的影响。研究结果表明:工程所采用的围护方案安全可靠,对顶管的影响可控。顶管的变形趋势为向基坑侧偏移且竖向上抬,顶管水平变形、水平及竖向收敛较小,但上抬变形较大,建议采取临时压重措施。研究成果可为今后类似横通道工程的实施提供参考和借鉴。

地震作用软土震陷特性及变截面群桩动力响应

为研究不同类型地震波作用时软土场地条件下大直径变截面群桩基础的动力响应特性,依托翔安大桥实体工程,通过振动台试验,选取地震动强度均为0.15g的人工合成5010波、1004波,以及Kobe波和El-Centro波,研究了群桩基础桩周土层震陷量、桩身加速度、桩顶水平位移、桩身弯矩等动力响应特性.结果表明:地震作用下,软土层发生震陷,震陷量为0.16~0.22cm,其值与输入地震波的频谱特性有关;桩端加速度时程响应曲线较桩顶及变截面处更为“密集”;软土对加速度产生放大效果,输入地震波加速度峰值出现时刻均早于桩端、桩顶及变截面处;桩身加速度及桩顶水平位移分别在1004波和Kobe波作用下达到最大值;5010波和1004波作用下,桩顶产生永久侧向位移;Kobe波作用下,桩身弯矩峰值最大,且弯矩峰值出现时刻最晚.因此,在进行群桩基础抗震设计时,针对不同桩基特性可选用不同类型地震波进行验算.

阜溧高速路桥过渡段软基沉降控制技术

以阜溧高速公路软基处理工程为依托,采用Midas GTS NX软件分别计算了水泥搅拌桩和预应力管桩加固软基后的地表沉降,分析了路桥过渡段软基的沉降规律,对比了采用预应力管桩处理软基后地表沉降的模拟值和监测值。结果表明:水泥搅拌桩对软基处理效果较差,处理后的地表沉降达到20.86 cm;软基在采用预应力管桩处理后,地表最大沉降为5.08 cm,相比水泥搅拌桩方案,沉降大幅减小;采用预应力管桩处理软基后,地表沉降模拟值和监测值相差较小。本工程采用预应力管桩对路桥过渡段软基进行处理较为合适。

横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用

文中结合某高速公路项目施工实况,对横剖管在高速公路软土地基沉降观测中的应用进行了分析。结果表明,横剖管能准确反映软土地基的沉降变化,且不会对现场施工带来负面影响。

软土地段石灰土路基填筑施工技术探析

文中以京杭运河新开挖航道杭州段为例,分析了软土地段石灰土路基填筑施工技术,以提升该路段路基填筑效果及稳定性,可供参考。

软土地区隧道交汇段开挖方式对周围环境影响分析

软土地区城市隧道地质情况差,周围环境条件复杂,对变形要求高,因此在设计施工过程中需要考虑采用合理的施工方法。本文以某隧道工程为例,采用现场原位监测和数值模拟的手段,对比不同施工工法(CRD法、环形开挖留核心土法、双侧壁导坑法),验证工程施工的合理性。研究结果表明:CRD法控制隧道变形的能力最强,变形沉降量最小,但如未能达到步步闭合的质量要求,则会适得其反。双侧壁导坑法施工成本、施工工期、施工难度均较环形开挖留核心土法大。大跨度大断面隧道若与主道同时开挖,则会加大主道拱顶的沉降变形。故结合工程的实际特点,环形开挖留核心土法施工较为适宜。

软土地区浅埋暗挖大断面隧道拱顶沉降实测分析

软土地区的浅埋隧道由于土层软弱,易产生较大变形和坍塌。为解决隧道开挖时的围岩变形及开挖工法选择问题,依托紫之隧道第1标段暗挖段工程,对洞内拱顶沉降、拱腰收敛和仰拱隆起进行实测,对实测数据的规律与影响因素进行分析。研究结果表明:1)CRD工法在淤泥质软土中与四台阶法在强风化泥质粉砂岩中测得的拱顶沉降都较大;2)拆除隧道支撑会引起较大的拱顶沉降,其比例占总拱顶沉降的14.63%;3)隧道在淤泥质软土中开挖时会发生椭圆化变形,二次衬砌完成后,由于隧道基底承载力不足,隧道产生了整体沉降;4)降雨会使上部土体超载,并弱化围岩的强度,导致拱顶沉降加大;5)土质条件与施工工法的变化都会明显影响拱顶沉降,在隧道变形要求严格的区域或淤泥质软土中,采用CRD工法开挖风险仍较大。

基于神经网络的大断面软土隧道收敛安全监测的预测方法

在软土隧道的施工工程中,隧道的收敛变形是一个十分复杂的过程,影响因素很多,为了能够合理地模拟隧道施工后的收敛变形,指导隧道的安全施工,采用BP神经网络方法以时间和里程2个方面为出发点,对软土隧道的收敛变形进行预测。以哈尔滨市保健路打通工程为实例,证明了利用BP网络的预测结果能够很好地指导软土隧道的施工,精度更准确,对实际工程有更好地指导意义。

超浅埋大断面滨海软土隧道施工工法研究

拱北隧道为一座滨海软土隧道,开挖断面达340 m2,采用超前管幕预支护下的多台阶分部开挖方案。采用ANSYS软件对五台阶15分区方案和四台阶8分区方案的隧道结构受力规律及安全性进行了数值研究。研究结果表明:1)采用五台阶15分区方案和四台阶8分区方案都能够满足结构安全要求,但在临时支撑拆除过程中,2种方案的施工安全性差异较大;2)四台阶8分区方案在下半断面临时支撑拆除后、三次衬砌尚未施作时,下半断面边墙及仰拱处的初期支护和二次衬砌受力较大,施工安全性较低;3)各部开挖后应及时施作初期支护,并应尽快施作第2层衬砌结构,以减小拱顶下沉和地表沉降。

深长变径搅拌桩荷载传递规律的试验研究

采用一种新型的地基处理方式——变径水泥土搅拌桩,处理了浙江省湖州地区深达20多米的深厚软土地基,通过对载荷试验和桩身应力实测资料的分析,研究了深长变径搅拌桩的承载特性和荷载传递机制。研究表明,受到桩身强度的限制,荷载沿桩身传递限定在一定范围内;由于桩径的变化,桩身应力在变截面处出现了应力集中现象;桩身轴力沿深度逐渐衰减,且在变径位置以上桩体衰减速率较下部快;最大侧摩阻力发生在桩顶附近,在变径处附近由于扩大头端承作用而锐减,但变径位置以下一定深度范围内的桩侧摩阻力得到提高;扩大头端承力随桩顶荷载的增加而逐渐变大,但占总荷载的比例不大,桩侧摩阻力仍提供了大部分的承载力,因此变径水泥土搅拌桩属于有支点端承力的摩擦桩。结合3种不同单桩破坏模式,提出了深长变径搅拌桩的单桩极限承载力计算公式,经过试算发现与现场试验结果相差在10%以内,计算结果可靠,可推广应用于实际工程中。

基于灰色系统理论的软土路基沉降观测断面选择方法

公路软土路基沉降观测,可保证施工期间路堤的施工质量及道路运营期间的正常运行。目前,路基沉降观测断面的选择方法均根据经验定性分析,存在诸多不合理性。采用灰色系统理论中的灰色关联分析方法,对公路软土地基沉降因素进行敏感性分析,通过计算各影响因素与软土路基最终沉降量之间的关联度,确定主导影响因素。分析各主导因素对软土路基最终沉降量的影响,从而为软土路基典型沉降观测断面的选择提供指导和依据。

饱和软土敏感环境地铁车站的盾构法施工技术方案

通过梳理国内外盾构法地铁车站发展现状,对上海典型软土地区采用盾构法施工地铁车站的关键问题及技术方案进行了探讨。根据上海超大客流的实际情况和国内既有规范要求,盾构法施工车站的消防疏散设计与车站规模之间的矛盾是需要重点考虑的问题,而车站的建筑布局方案是解决问题的关键。基于单圆盾构、三圆盾构及类矩形盾构,提出了四种车站断面设计思路。还根据国内外消防规范的主要区别,提出了相应的结构设计要点和施工控制策略。

软基上高速铁路路桥过渡段的技术措施研究

通过对高速铁路路基与桥梁过渡段动力特性分析 ,指出结构物沉降差是导致轨面不平顺的主要因素。分析了沉降差产生的原因 ,提出了软基上路桥过渡段的结构设计方案 。

软基上海堤结构型式优选分析

通过对国内外大量软基上海堤工程实例的调研,总结了当前海堤主要的几种结构断面型式,分析了其破坏的主要原因以及存在的问题。根据当前的研究现状,基于新的设计理念和计算方法,提出了优化结构断面型式的设计理念。

一个预测路堤沉降的新经验公式模型

大量工程实践验证表明,无论是一级荷载还是多级荷载下的指数曲线模型,均可对地基沉降进行较好地预测,但也存在不足之处。先基于绝对时间坐标系下的软土次压缩计算修正式子,提出耦合软土流变项的新型指数曲线模型,并采用数学中最优化技术,根据前期沉降实测资料对模型中参数进行反演。实例计算表明:该模型对沉降预测精度高,能较合理地反应出土颗粒骨架的蠕变过程,且能给出不同时刻的次压缩量,在实际工程上具有一定的参考价值。