昌景黄铁路南昌东站抗浮设防水位研究

研究目的:抗浮设防水位是站房基坑工程中一个十分重要的参数,其数值过高会极大增加工程造价,过低又存在工程风险。现行的规范只有原则性的规定,没有也不可能有量化的取值标准。因此,对于有大型基坑的车站工程,进行抗浮设防水位的专项勘察研究,具有重要的工程意义。本文以昌景黄高速铁路南昌东站基坑工程为例,通过现场实测的孔隙水压力、室内外渗透性试验、地下水渗流场模型试验等方法,对抗浮设防水位的确定进行研究。研究结论:(1)抗浮设防水位建议值:使用期可按场坪标高以下0.5 m(即绝对标高20.00 m)取值,施工期按场坪标高(即绝对标高20.50 m)取值,如后期拟建工程的场坪标高有调整,建议使用期按调整后的场坪标高以下0.5 m取值,施工期按调整后的场坪标高取值;(2)工程场地瑶湖、赣抚平原总干渠和抚河等地表水与地下水难以形成水力联系;地下水的承压水与基岩裂隙水存在直接的水力联系,承压水向基岩裂隙中渗流,在基岩裂隙水丰富且具有承压性的区域,基岩裂隙水向上补给承压水;(3)拟建工程场地中,上层滞水和承压水均位于拟建建筑物基底以上,对工程有较大影响,地下水水位的变化对拟建建筑物的抗浮设防设计有重要的影响;(4)上层滞水远期最高水位按工程建设后的地坪标高考虑,承压水远期最高水位标高按19.00 m考虑;(5)本研究成果可为类似工程抗浮设防水位的确定提供借鉴与参考。

道路配套工程施工对运营地铁车站的影响分析

运营地铁保护区内施工要求高,地铁车站上方覆土浅,卸载对既有结构的影响明显。文章以上跨地铁的市政配套工程为例,通过有限元分析和抗浮验算,研究施工对既有地铁结构变形、抗浮稳定安全系数的影响。由计算结果可知,开挖卸载对结构竖向变形影响明显,压顶梁拆除对地铁结构抗浮稳定影响满足规范要求。数值模拟数据与监测数据对比,模拟结果与实际情况相吻合,可为类似工程提供一定的参考。

杭州电竞中心基础及地下室设计

杭州电竞中心项目采用桩基、筏板基础等多种基础形式,采用YJK软件进行多种基础形式之间的沉降差计算,并提出多种基础形式运用于同一建筑物时的加强措施。对于三面覆土、一面开敞地下室的不平衡水、土压力问题,利用桩基抵抗不平衡水、土压力,并提出相应的加强措施。将抗拔桩、无粘结预应力抗浮锚杆以及排水泄压多种抗浮技术应用于本工程,基于连通器原理的排水泄压主动抗浮技术的应用,大大减少抗浮锚杆的数量,获得了良好的经济效应;对于工程中多向框架梁与斜柱的连接节点,采用圆形柱帽有效约束各个方向相交的框架梁,并采用ABAQUS进行了有限元分析来模拟其受力性能,证明连接节点的可靠性。最后介绍了下沉庭院大跨度无柱弧形楼梯的设计,并对其进行舒适度验算,结果满足规范要求。

雄安至北京大兴国际机场快线起步区地下段结构抗浮设防水位取值研究

抗浮设防水位直接影响到地下结构的安全与建设费用,在地下结构建设中至关重要,因此,科学合理地确定地下结构的抗浮设防水位具有巨大的社会意义和经济价值。本文以“雄安新区至北京大大兴国际机场快线地下工程段”为研究对象,系统分析了研究区水文地质条件以及地下水位年内年际动态变化规律,利用数值模拟法和类比预测法确定了地下结构抗浮设防水位标高建议值。结果表明,该场地区域浅层地下水水位埋深一般为5.0~20.0m,地下水水位标高一般为–10.0~1.0m。近五年场地浅层地下水水位标高一般为–5~–10 m,埋深一般为3.0~15.0 m,地下水位逐年升高,回升速率约1.0 m/a。地下结构抗浮设防水位标高取值建议取使用期抗浮设防水位采用数值模拟法预测结果。该成果服务了“雄安新区至北京大兴国际机场快线(R1线)”项目场地抗浮设计,为雄安新区重大工程建设项目的抗浮安全设计提供了示范。

地下车库抗浮加固处理方案对比研究

以贵州省某既有地下车库所遇抗浮问题为实例,根据该建筑周边环境勘察情况以及对病害位置检测结果,提出了采用底板固结防渗+结构补强相结合的综合抗浮加固方案,解决了地下水位变化引起的地下建筑抗浮不足问题。综合考虑建筑使用功能、预计工期以及经济性等影响因素,对采用全抗浮锚杆抗浮加固方案、底板自重抗浮加固方案与综合抗浮加固方案进行了对比,最终选择了综合抗浮加固方案解决了该项目抗浮问题。

抗拔桩与承压型囊式扩体锚杆性价比浅析

对建(构)筑物抗浮工程两种常用锚固体钢筋混凝土抗拔桩和承压型囊式扩体锚杆设计计算理论进行了研究和梳理;并结合北京某一实际工程案例,对两种抗浮锚固体在设计中的可靠性、适用性和经济性进行对比分析。结果表明,在天然地基承载力满足基底压力要求,地基土层构成情况相同,两种抗浮锚固体提供相同抗力的条件下,承压型囊式扩体锚杆综合性价比优于钢筋混凝土抗拔桩,仅工程造价就可以节省20%左右,可为抗浮工程锚固设计时的锚固体方案比选提供借鉴与参考。

抗浮锚杆极限荷载现场试验及抗拔承载力预测

基于青岛某工程抗浮锚杆的极限承载力现场拉拔试验,对抗浮锚杆荷载-位移规律进行分析,明确“一锚多筋”型抗浮锚杆破坏形式、破坏机理,同时,采用三次多项式函数预测极限上拔位移下抗浮锚杆的抗拔承载力。研究表明:锚杆的荷载-位移曲线呈“缓变-陡升”型;锚-岩界面黏结强度较小,抗浮锚杆主要产生锚固体拔出破坏;规范公式预测值存在较大偏差。通过三次多项式函数的回归分析,杆体位移的误差控制在10%以内,且锚杆杆体位移小于20 mm时,预测精度最高可达97.4%。研究结果对该地层抗浮锚杆的设计与工程应用具有一定的参考价值。

U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩数值分析及优化设计

[目的]研究沿海下穿道路工程U型槽结构下振冲碎石桩联合抗拔桩的加固效果及其优化设计.[方法]采用有限元软件ABAQUS进行建模,分析了振冲碎石桩的打入对砂土地基抗液化能力的改良效果,讨论了U型槽、抗拔桩、碎石桩各设计参数对U型槽抗浮效果的影响.针对以上结果基于NSGA2遗传算法,开展抗液化能力、抗浮效果、工程造价三目标的优化设计.[结果]振冲碎石桩可以大大增强砂土地基的抗液化能力,未使用振冲碎石桩的砂土均发生液化,而采用振冲碎石桩处理后的砂土地基液化率仅为4.7%;U型槽底板厚度、抗拔桩的桩径、桩长和振冲碎石桩的桩径、桩长均对U型槽底板上浮位移有较大影响;采用NSGA2遗传算法得出的最优方案在满足安全储备的情况下,造价比原始方案节省了10.0%,且砂土地基液化率降低了45.7%.[结论]基于NSGA2遗传算法提出的以砂土液化率、底板上浮位移和工程造价为目标的优化设计方案可为今后同类工程提供设计指导.

临江滨海强透水环境建筑工程载水减浮关键技术研究

结构抗浮设计是确保临江滨海强透水环境建筑工程安全的关键。依托广州某临江建筑工程,提出“载水减浮”概念。载水减浮新技术借助疏水、泄水等手段自主控制水位自溢泄流、均匀泄压,消除部分水浮力,充分利用有利荷载抵抗超出部分水浮力。搭建集地下水疏导、排泄、观测等多功能于一体的载水减浮系统。详细介绍载水减浮技术的施工步骤、要点、需妥善处理的问题及运维要求等。结果表明,载水减浮新技术具有成本低、工期短、环境影响小、施工便利等显著优势;解决了传统抗浮技术运用于临江滨海强透水环境建筑工程造价高、工期长、耐久性差的难题,最大程度实现依靠结构自身抵抗地下水浮力的目标,达到经济和安全的平衡。该抗浮新技术经验证后可推广至后续类似临江滨海强透水环境建筑工程的设计中。

基于PSB钢筋的高强度锚杆精细分区抗浮及受力分析

随着建筑物地下室的埋深增加、地下水位升高以及极端恶劣天气的影响,对抗浮锚杆的性能提出了更高的要求,传统抗浮锚杆的局限性日益明显。为了解决建筑物因不同区域结构自重和地下室底板埋深差异带来的抗浮难题,本文通过精细分区抗浮设计,采用精轧螺纹钢筋代替普通钢筋的高强度扩大头抗浮锚杆解决了抗浮问题,其单根抗浮锚杆的抗拔承载力为560 kN,在最大试验荷载840 kN作用下锚头最大位移仅为5.25~9.97 mm,平均值为7.91 mm,卸荷后回弹率为18.09%~46.26%,未出现破坏,展现了优越的性能。高强度扩大头抗浮锚杆存在3种类型的应力-应变模式,(压密)-预应力抵消-扩大头端压是抗浮锚杆的理想应力-应变模式,其在1120 kN荷载作用下仍能保持正常维持收敛,且抗拔承载力为560 kN时仅处于预应力抵消阶段,仍具有很大的承载潜力。

抗浮锚杆防水构造技术及性能研究

根据抗浮锚杆的结构特点,选用热熔型橡胶沥青防水涂料进行不透水性和抗窜水性试验,得出不同水压条件下热熔型橡胶沥青防水涂料粘结环宽抗窜水性关系和其失效模式。防水密封失效模式指热熔型橡胶沥青防水涂料与抗浮锚杆筋体粘接界面产生位移破坏,防水密封材料的不透水性能、抗窜水性和粘接宽度会对抗浮锚杆杆体的防水密封性能造成影响。

不透水土层地下室排水卸压抗浮施工技术

在不透水土层地区,土层中没有稳定的地下水,地下结构一般不采取抗浮措施,但近年来因地表水渗入肥槽引起的地下结构上浮时有发生,导致部分结构开裂,严重影响主体结构安全。以成都某小区为例,介绍了不透水土层地下室排水卸压抗浮施工技术,通过改造原有集水坑,将地下水收集并排至雨水系统,从而降低了水头,解决了地下室抗浮问题,可为类似工程施工提供参考。

渗流对粉质黏土地基地下结构浮力影响的数值模拟研究

为研究城市地下空间大量开发所导致的地下结构抗浮问题,以长春地区广泛分布的粉质黏土为研究对象,针对潜水渗流这种较为常见的地下水渗流形式,采取理论分析和FLAC 3D数值模拟相结合的方法,研究了潜水下渗情况下,地下水的渗流特征以及其对建筑物现场孔隙水压力的影响,并进行弱透水粉质黏土的层厚、水力梯度等其他影响因素的分析。结果表明:弱透水粉质黏土基底上孔压的大小和基底处于弱透水层中的位置有关,愈接近弱透水层底部,孔隙水压力愈小,地下结构所受浮力亦愈低。承压水含水层上渗情况,基底处孔压主要由下承压水水头决定,基底上孔压与承压水水头呈线性增长。研究成果可为长春地区粉质黏土地基地下结构的抗浮设计提供一定的借鉴。

大断面矩形过河顶管上浮风险分析及控制

复杂地质条件下,过河顶管施工常遇到上浮问题。从设计角度分析过河矩形顶管上浮风险,分析过河顶管施工中管片上浮的原因:顶管覆土、浮力、管片结构等因素,从增大覆土埋深、改良覆土性质、减小注浆压力、控制浆液浓度、提高顶管附加荷载5个方面进行抗浮风险控制,并提出考虑泥浆套压强、浓度因素的过河矩形顶管抗浮设计控制指标。根据龙岗路大断面过河矩形顶管工程设计经验得到:管线覆土增大3 m后,顶管上覆荷载提高40.5%,顶管自重及上覆荷载之和提高29.4%,浮力作用值提高21.9%;大断面过河矩形顶管覆土抗浮变形条件较难满足,顶管覆土抗浮变形在设计中需要慎重考虑。

我国海上风电发展现状与趋势综述

近年来,在碳达峰目标与碳中和愿景下,海上风电在我国取得了长足的发展。分析了我国目前海上风电的发展现状与未来规划,对海上风电装机规模、新增机型以及采用的技术路线进行了汇总。重点介绍了海上风电基础型式、防腐技术和运维技术,其中,漂浮式海上风电是基础型式研究的重点,运维巡检和运维管理系统是风电运维技术研究的重点。通过分析海上风电的发展状况,整理了各项技术的主要技术路线和先进成果。最后,基于目前国内的技术发展现状及需求,对我国海上风电未来发展趋势进行展望。

沿海地区超高层不规则底板抗浮锚杆施工技术研究

为解决沿海地区超高层地下工程中抗浮锚杆在不规则底板中的应用问题,论文以实际工程为研究对象,将实际施工需求与工程案例相结合,详细叙述了沿海地区超高层不规则底板抗浮锚杆的锚杆设计、制作、实验、施工顺序等施工工艺,并指出通过科学的设计优化和合理的施工管理,可以有效把控抗浮锚杆施工的全过程,减少现场结构技术问题及其他不确定性因素。

缓黏结预应力抗浮灌注桩设计方法分析

缓黏结预应力技术作为一种新的预应力技术,在抗浮灌注桩中的应用仍处于初步探索阶段,需进一步研究其设计方法。文章首先提出了三种设计验算方法及设计验算流程,阐述了三种方法的区分要素,然后结合案例给出了设计验算过程,并对结果进行了分析,最后结合方案的经济性及施工便捷性提出了方案比选模型。

循环荷载作用下抗浮多铃型扩体锚杆拔出模型试验

为研究地下水位变动导致锚杆抗拔性能劣化的原因,提高扩体锚杆在抗浮过程中的锚固性能,首先,通过单次拉拔试验,得出不同埋深情况下多铃型扩体锚杆拔出过程中承载性能的变化情况;然后,根据单次拉拔试验得出的抗拔极限承载力进行循环试验,在不同循环荷载比、循环次数和循环频率下,探索多铃型扩体锚杆承载性能演化机制;最后,利用图像粒子测速法(PIV)分析周围土体变形机制,得出单次拉拔及循环荷载作用下周围土体位移的变化特性。结果表明:铃型扩体锚杆拔出过程中轴力-位移曲线大致分为弹性、震荡和破坏3个阶段,且随着埋深增加,锚杆的抗拔极限承载力和土体位移逐步递增;在循环荷载作用下,增加循环荷载比、循环次数以及循环频率均会降低锚杆锚固性能。

卵石场地的建筑地下室抗浮设防水位取值及抗浮措施研究

建筑地下室抗浮设防水位取值直接关系其抗浮措施的选择,抗浮设防水位确定一般主要依据地区水位观测资料以及建筑勘察期间实测的地下水位情况,但不同场地地层会对抗浮设防水位确定产生较大影响。基于此,以实际工程案例为依托,分析强透水卵石场地的建筑地下室抗浮设防水位合理取值,研究其抗浮措施,得到抗浮设防水位取值不宜低于建筑室外地坪以下1.0m以抗浮桩抗浮为主的结论。

地下空间建造过程中抗浮智能控制技术研究与应用

随着地下空间的利用越来越多,地下工程的抗浮问题愈发凸显,地库上浮所产生的破损案例也屡见不鲜。经过分析,大多数抗浮事故发生在建造过程中。将建造过程中地下室抗浮与信息化、智能化相结合,实现建造过程中智能抗浮能力分析和地下水位控制分析,为地下结构施工期间的抗浮安全提供保障。