紧邻在建城市轨道交通特别保护区开口基坑支护实践

基坑北侧距离济南市在建城市轨道交通R2线特别保护区仅1.9 m,特别保护区内严禁支护结构进入,务必在该有限的空间内实现支护桩和止水桩的布置,因此济南市常规的桩锚支护体系难以应用。基坑南侧为先开挖到底的居住地块基坑,因其邻近本基坑侧采用放坡支护,导致本基坑在南侧形成开口,难以满足支撑支点设置要求。通过在居住地块侧设置专门的支撑传力结构作为支座,在解决支撑支点设置问题的同时还增加了地下室的实际使用面积,使本基坑成为R2线特别保护区边首个采用钢管支撑的地下2层深基坑,在确保基坑本身安全的同时,满足了R2线的建设控制要求。

弹性环梁支撑下圆形深基坑支护结构变形解析解

将环梁和支护结构分别视为弹性圆环和弹性圆柱薄壳,基于环梁和圆柱壳的变形协调,得到了具有任意数目弹性环梁支撑圆形深基坑支护结构变形的解析解.在验证解析解合理性和可靠性的基础上,针对某一实际圆形基坑工程,比较了在刚性和弹性环梁支撑下支护结构变形和内力的差异,并分析了支护结构底部边界条件、环梁弹性模量、尺寸和数量以及位置等参数对支护结构变形和内力分布的影响.研究结果表明:相对于刚性环梁支撑,弹性环梁支撑处内力变化较小,环梁弹性模量和尺寸的改变只对基坑挖掘面以上支护结构变形和内力影响显著,而对挖掘面以下的支护结构变形和内力几乎没有影响.该研究成果为圆形基坑支护结构设计提供了理论依据和指导.

基于力学模型构建的留巷切顶高度确定与围岩控制技术

以顺和煤矿2401运输巷道沿空留巷为工程背景,分析巷道围岩结构特征,基于巷道局部空间结构稳定性,分别构建了沿空留巷未切顶与切顶力学结构模型,并以巷道不同切顶高度进行物理相似模拟试验。结果表明:巷旁采空区切落的矸石增加对关键块的支撑力,同时弱化关键块对直接顶悬壁端部挤压,巷旁支护阻力减少35.78%;随着切顶高度增加,巷道顶板采空区侧端部悬臂由F型缓慢过渡到大I型,同时大保护结构具有向上平移趋势,相比于未切顶1巷,4 cm切顶2巷、8 cm切顶3巷与16 cm切顶4巷叠加应力峰值分别下降9.38%,28.13%,25.00%。结合巷道顶板岩性,最终确定切顶高度为8.2 m,留巷段采用三列单体液压支柱作巷旁支护,长短锚索超前补强,巷道围岩稳定,较好满足使用要求。

圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡性能与参数分析

为规避当前施工方法的不足,发展安全、高效和可靠的施工方法。依托东北地区某高速铁路路堑边坡工程,采用适于机械钻孔的圆形抗滑桩代替现行矩形抗滑桩,预制拱形挡土板,本文提出一种新型拱形板-桩墙支挡体系;并构建有限元模型,分析桩长、桩径、桩间距以及拱形挡土板矢跨比对新型拱形板-桩墙支挡体系支护性能的影响;揭示不同参数下桩顶水平位移与桩身内力的变化规律。研究结果表明:桩长与桩身弯矩和剪力大小呈正相关关系,与桩顶水平位移呈负相关关系。桩长超过14 m时,其对桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力的影响效应明显减弱;随着桩间距增大,桩顶水平位移增大但变化幅度逐渐减小。拱形挡土板矢跨比增大时,桩顶水平位移、桩身弯矩和剪力均减小。影响拱形板-桩墙体系支挡性能的因素依次为桩间距、桩长、桩径和矢跨比。研究结果为圆形抗滑桩-拱形挡土板支挡体系在实际工程中的应用提供新思路。

大采高综采工作面切顶留巷矸石帮变形控制技术研究

为解决厚煤层大采高综采工作面切顶留巷矸石帮围岩控制难题,首先利用理论分析建立了不同挡矸支护条件下矸石帮位移变化的力学公式,以此为基础提出矸石帮变形控制双策略,减弱矸石帮变形压力和增强矸石帮的抗变形能力;其次利用现场实验设计两种类别共4组挡矸支护方案,探讨不同支护方案的矸石帮控制效果,验证理论研究成果。结果表明:①增强矸石帮侧顶板支护强度,能减弱矸石帮变形压力;②增架卡兰个数、增加卡兰预紧力、增加卡兰个数、增强U型钢之间的摩擦力等能增加U型钢滑移初始滑移应力,增强矸石帮的抗变形能力;③挡矸支护控制效果为:2副卡兰+单体支柱<2副卡兰+单元支架<2副卡兰+单元支架+呛柱<3副卡兰+单元支架。该研究可为同类条件下切顶留巷矸石帮变形控制提供参考。

基于三维激光扫描的高陡边坡勘查与支护设计

以广东清远银湖城复杂高陡边坡为依托,采用三维激光扫描技术,查明边坡的空间展布形态、优势结构面的空间分布特征,为边坡设计提供依据。基于三维激光扫描调查和边坡稳定性评价结果,对挖方土岩组合高边坡,上部土体采用“放坡+锚杆格构梁”,中下部岩体采用“削坡+马道挡石墙”的治理措施;对填方边坡,采用“强夯加固+扶壁式或重力式挡墙直立式支挡+坡率加筋土+坡面浆砌石格构梁防护相结合”的治理措施。生态修复效果良好,经济效益显著。

在役边坡耐久性弱化及整体稳定性影响分析

针对在役边坡长期耐久性能弱化及对整体稳定性影响问题,首先依据混凝土结构耐久性原理,建立边坡支护结构耐久性弱化分析模型,结合室内耐久性加速试验进行验证分析,接着基于混合型非连续变形分析法(HDDA)扩展了锚杆单元连接不同位移模式块体的算法,利用该扩展型混合DDA法结合有限元法以分析耐久性弱化边坡稳定性问题,建立了总体计算基本框架。最后以浙江省某沿海公路边坡为案例进行分析,结果表明:在特定环境条件下边坡多型支护结构物在30~60 a内有锈胀开裂及断裂失效的可能性;假定锚杆不失效时边坡安全系数随年限增加存在一定降幅,而在考虑锚杆陆续失效时边坡安全系数降幅明显,需要提前采取加固措施。此外还表明混合型DDA法建模灵活、模拟结果合理,具有较好的应用价值。

一种新型组合支挡结构在高填方边坡工程中的应用研究

为解决空间受限时修建多级高大填方挡墙(兼景观挡墙)的难题,提出了一种新型组合支挡结构,对其结构型式、受力机理及简化计算模型进行了比较详细的阐述。通过具体工程实例,介绍了其在周边环境复杂、景观要求高等特殊条件下所具备的技术优势,推演并分析了主要计算过程及可能失稳破坏模式,介绍了施工工序及应用范围。实践表明,该种新型支挡结构整体上安全可靠,并在一定程度上丰富了特殊条件下高填方边坡工程支挡结构设计选型,能够为今后同类工程提供更多有益参考。

路堑边坡预应力桩锚组合支护结构的变形特性分析

以某公路路堑边坡预应力桩锚组合支护结构为研究对象,对预应力桩锚支护结构的变形特性进行全施工过程现场监测,获得了施工过程中桩顶侧向位移和桩后土体水平位移随时间和空间的变化规律。采用FLAC3D软件对边坡开挖过程中的支护结构变形进行计算分析,将计算结果与现场监测结果进行对比,对开挖过程中坡顶和坡底的土体竖向位移分布规律进行了研究。研究表明:预应力锚杆对桩顶水平位移和桩后土体水平位移有良好的控制作用,开挖过程中的土体水平位移呈现着坡顶与坡脚小、中间部分大的趋势,土体水平位移的增长主要发生在开挖的中期。开挖过程中的桩顶水平位移、深层土体水平位移、坡顶土体竖向位移及坡底土体竖向位移均在合理的范围内。预应力的大小会对桩锚支护结构的支护效果产生影响,设置适当的预应力可有效减小支护结构的变形。

微型桩轻型挡墙在边坡滑塌治理中的应用

针对边坡滑塌治理工程中存在的周边环境复杂、支护空间受限且工期紧迫的特殊工况,提出了一种新型挡土结构-微型桩轻型挡墙。结合具体工程实例,详细介绍了其结构设计参数、主要施工方法;基于有限元数值计算方法,研究了土体中位移分布、微型桩位移、内力分布、桩侧土压力分布等规律,并探讨了其工作机理及可能的破坏模式。结果表明:微型桩刚度和锚杆排数对支护结构悬臂段水平位移影响较大,但一味增大微型桩刚度值及锚杆排数,并不会显著改变位移分布规律及位移大小。

建宁县某水厂边坡支护与排水设计

依托于建宁县某新建水厂边坡支护工程,采用动态设计法对场地的填方段边坡和挖方段边坡进行支护和排水设计,通过对安全性、施工难度、经济性、稳定性、效果等对比分析,最终选择挖方段边坡采用框架锚杆支护,而填方段边坡采用抗滑桩+锚索和挡土墙联合支护方案以及采用地表集水明排+坡体软式透水管或泄水管泄水的排水设计,采用极限平衡法验证了支护后的边坡稳定性。

堆场堆载作用下岸坡及高桩码头响应特性研究

堆场长期堆载会导致软土发生明显变形,影响岸坡稳定并威胁临近码头结构在运维期的安全性。以天津港高桩码头结构为工程背景,建立软土、高桩码头与荷载的三维有限元分析模型,研究了堆场堆载作用下软土岸坡及高桩码头结构响应特性。研究结果表明:堆场堆载会导致地表出现明显沉降变形,同时接岸结构下方软土会发生侧向运动;后承台靠近堆场处的桩基会发生显著的水平变形并在顶部产生明显的弯矩响应,易于导致桩帽位置处混凝土开裂损伤;堆载宽度的减小对土体与结构的位移峰值影响较小,但会显著影响堆场土体的沉降范围;在后承台无堆载工况下,桩帽与上部结构间会出现相对滑移,易于造成构件之间的错位破损。

广州地区复杂地层深基坑工程TRD工法的设计与实践

广州地铁某停车场U型槽基坑工程是广州地区首个采用TRD工法的基坑工程,详细介绍了TRD工法在广州地区复杂地层基坑工程中的设计方法和实施效果。基坑工程的实施过程和监测结果表明:水泥掺量为30%的TRD工法构筑的等厚度水泥土搅拌地下连续墙墙体的28 d无侧限抗压强度大于2.4 MPa,挡土和止水效果良好;内插H型钢TRD工法基坑支护结构对基坑位移和周边地面沉降的控制安全可靠,可为同类工程项目提供借鉴与参考。

基于抗滑桩-锚杆组合结构支护下边坡变形机制研究

为研究多地层地质边坡在抗滑桩和锚杆组合结构支护下的稳定性,依托贵州某水库工程,利用Midas GTS NX有限元软件构建典型水库边坡变形数值模型,对有无支护两种工况分别进行计算分析,研究水库溢洪道边坡的变形规律,得出结论如下:抗滑桩和锚杆组合支护可以减小边坡的变形,稳定性系数从支护前的0.85提升到支护后的1.52;抗滑桩在岩层交界附近弯矩和剪力最大;数值模型和实际监测变形值吻合良好。研究结果可为同类型地质边坡的组合支护设计提供借鉴和参考。

公路工程中挡土墙的设计及稳定性分析

挡土墙作为一种支挡结构,在公路工程领域得到广泛应用。挡土墙能有效增强路基的稳定性与坚固性,从而提高公路工程的整体水平及安全性。本文主要介绍重力式挡土墙及轻型挡土墙的设计及稳定性分析,为实际工程案例中挡土墙的设计施工提供参考依据。

贵州歌剧院高填方边坡永久支护结构优化设计

贵州歌剧院位于高填方市政道路边坡围成的盆地内,工程建设导致开挖坡体,并产生总高30m的超限直立永久基坑边坡。根据工程需要,进行了永久支护结构的全过程优化设计,包括岩土水文参数优化、支护总体方案设计、桩锚参数化设计和坑中坑设计。优化后,在基坑开挖阶段采用桩锚临时支护;在运营阶段采用桩撑永久支护,并由剧场筒体结构支挡。设计时采用有限元法与m法相结合,确保了支护结构、建筑和市政道路的安全。实测支护桩变形与有限元计算基本吻合。

预应力锚索桩基托梁挡墙设计与施工分析

文中以某高填方边坡工程支护工程为例,对预应力锚索桩基托梁挡墙设计进行分析,利用仿真模拟软件分析该支护结构力学响应,并对预应力锚索桩基托梁挡墙的施工效果进行了监测。结果表明,上级桩基托梁挡墙墙顶最大水平位移为17.8 mm,墙顶最大沉降量为6.5 mm;墙底最大水平位移为7.4 mm,最大沉降量为5.2 mm。所有监测点处的墙体变形量及沉降量均未超过设计预警值,证明预应力锚索桩基托梁挡墙的施工效果良好,安全系数较高,即预应力锚索桩基托梁挡墙可以大量推广应用于山区边坡的支护工程,这对于提升边坡工程的施工安全性具有十分重要的意义。

既有重力式浆砌毛石挡墙地基注浆加固研究

对既有挡墙基础下软弱土层进行注浆加固,能够提高地基承载力、减少软弱土层长期固结对挡墙的影响。重力式浆砌毛石挡墙属于砌体结构,其结构特性决定了其整体性不佳,若注浆方法不当将会对挡墙结构产生不利影响。通过实际案例中的事前优化设计计算、注浆过程沉降观测、项目完成后对数据分析总结,研究了注浆对既有砌体构筑物的影响,总结了相关规律。

锚索桩板墙在边坡加固上的应用研究

对既有支护结构的加固是有效延长结构使用寿命的一种方式。本文以某边坡加固为例,采取在原结构前设置锚索桩板墙并与墙后填土及原结构共同作用的加固方式,提出综合性边坡支护加固设计流程,包括土体沉降与滑移成因评估、加固方案设计、施工顺序设计与信息化监测等。结合工程实际,在设计阶段充分考虑边坡的地质条件、荷载特点及周围环境。现场检测验证了该加固方法的有效性。

重力式挡土墙在大学城南停车场边坡支护工程中的应用

围绕重力式挡土墙施工技术进行研究,首先阐述了其概念,然后以大学城南停车场边坡支护工程为例,探讨了重力式挡土墙的稳定性及相关施工技术要点,并进行位移监测,经分析监测结果发现工程边坡整体保持在稳定状态,重力式挡土墙施工效果良好,工程采用的施工技术具有可行性。