地下水恢复期逆作地下结构底板变形特征分析

在地下结构施工-运营期间地下水自然恢复过程中,地下水渗流将会导致基底孔压发生复杂变化,且随着时间的推移基底孔压不断增大,将会引起地下结构底板的变形。因此,依托典型超深地下结构,结合底板附近分布非均质土层的特点,考虑采用地下结构-地连墙-抗拔桩的联合抗浮方式,利用有限元分析软件PLAXIS建立地下水恢复期间的二维流固耦合模型;对比是否设置抗拔桩情况下的基底应力、底板变形特征,揭示了地下水恢复期间抗拔桩对地下结构的控制作用。研究结果表明,抗拔桩的设置对基底应力、变形,以及底板变形特征都有影响。在地下水恢复期间,设置抗拔桩可以有效控制地下水的恢复对岩性分界处土体带来的不利影响,对于控制基底变形比较有利,岩性分界处基底差异位移值变得更小;可以使底板变形、不均匀差异变形得到改善,不均匀位移值减小了5.79 mm。

粉土-圆砾复合地层中异形深基坑开挖变形规律研究

为研究粉土-圆砾复合地层中开挖深度有高差的异形深基坑的坑内外土体和围护结构的变形规律,以南宁地铁5号线广西大学站2号风亭(2号基坑)及M出入口(1号基坑)异形深基坑工程为依托,利用有限元软件Plaxis 3D模拟基坑开挖过程,建立了隔离桩、地下连续墙、坑内围护桩等围护结构,地层采用能较为准确模拟土体变形特性的小应变本构模型。研究结果表明:基坑开挖引起的地表沉降值在距基坑边缘0.4He(He为基坑开挖深度)处达最大值,为0.33%He;异形基坑中2号基坑开挖深度为1号基坑的1.6倍,但1号基坑坑底最大隆起值却为2号基坑的2.5倍,原因为2号基坑坑底为圆砾层,而1号基坑坑底为粉土层,圆砾层的回弹模量比粉土层的大。

考虑地下水影响的基坑边坡土钉墙支护效果研究

【目的】为了验证基坑边坡支护方案的合理性,保证施工安全,以晋江某基坑边坡为例,研究分析其边坡支护效果。【方法】建立基坑边坡三维网格模型和地下水位模型,采用有限差分法计算地下水影响情况下,该基坑边坡未支护和土钉墙支护时天然工况和暴雨工况下的稳定性系数和位移量分布。【结果】计算结果表明,土钉墙支护下该边坡在天然工况和暴雨工况下的稳定性系数分别为2.85和2.60,与未支护情况下的2.35和1.51相比有了大幅提升,位移量也明显减少。【结论】土钉墙支护明显提升了边坡的整体稳定性,并且改变了基坑边坡的位移分布模式,降低了边坡的坍塌风险。研究成果对类似的基坑边坡稳定性分析和支护方案设计和验证具有一定的参考价值。

托底抗拔桩侧摩阻力发挥机理及计算模型研究

抗拔桩有效解决地下水对建筑物产生上浮效果的负面影响。托底抗拔桩将无粘结钢绞线与普通抗拔桩有效结合,充分利用桩体承压性能。基于有效应力法确定桩侧极限摩阻力分布范围,采用双折线荷载传递函数模拟桩侧摩阻力发挥特性,探讨托底抗拔桩的承载力变化规律,建立桩侧摩阻力发挥范围和荷载-位移的计算公式,提出托底抗拔桩承载力计算模型,并与普通抗拔桩性能进行对比。结果表明,相比于传统抗拔桩,托底抗拔桩改善桩体受荷状态,有效提高承载力、降低桩顶位移,具有较好的应用效果。该文研究成果为托底抗拔桩的应用提供理论基础。

自适性扩底抗拔桩智能控制技术

采用自主设计的一种新型的自适性扩底抗拔桩智能控制施工工艺,该工艺适用于富水中风化泥岩或中风化砂岩地层,可以有效地解决地铁车站明挖开挖引起的结构上浮问题。分别从工艺特点、工艺原理和流程、工程实例和结果评价4个方面进行了详细的阐述,以成都轨道交通19号线二期工程合江站和红莲村南站工程为依托,证明了该工艺的安全性、可靠性、环保性、经济性和技术先进性。

超大面积深基坑盆式开挖的工程实例分析

基坑回弹变形是基坑开挖卸载过程影响基坑安全较大的因素之一。基坑回弹量与卸荷量、基坑面积、支撑和围护结构等方面有关,基坑回弹量过大时,会带动立柱桩上抬,将降低混凝土内支撑的承载力或使钢支撑失稳破坏,超大型基坑回弹变形尤其明显。除对基坑支护结构采取针对性措施外,通过基坑土方开挖工序的优化,也可以达到降低基坑回弹量的目的。结合上海宝山区某全地下污水厂超大面积深对基坑工程实例,分析盆式开挖方式对超大面积深基坑回弹的影响。最终计算及实测数据表明:由于底板提前分块形成,充分发挥了工程抗拔桩的作用,基坑回弹变形量显著减小。

扩底抗拔桩承载力计算研究现状分析

为比较和分析不同理论计算方法对于扩底抗拔桩承载力计算结果的影响,总结了国内外学者的不同计算方法,运用数值模拟和各种理论计算方法进行比较和分析。结果表明摩擦圆柱法和圆柱面剪切法的误差均在20%左右,扩大系数法的误差在15%左右,因为这些方法无法准确地确定扩大头的影响范围或扩大系数。Meyerhof-Adams法考虑的参数和情况比较全面,其计算结果与数值模拟结果吻合较好。因此,Meyerhof-Adams法是一种较为可靠的计算扩底抗拔桩极限承载力的方法,而其他方法存在较大的误差和限制。

砂岩地基中架空输电线路抗拔基础承载性能的现场试验研究

本文以砂岩地基中的架空输电线路抗拔基础为研究对象,开展6个相同底径、不同埋深的直柱基础和扩底基础的现场抗拔承载性能试验,分析了6个试验基础的荷载—位移曲线、抗拔承载力、地基破坏范围及混凝土利用效果。结果表明:两种型式基础的弹塑性变形能力均会受到基础埋深的影响;根据双直线交点法确定试验基础的抗拔承载力,基础埋深相同时,扩底基础抗拔承载力可达直柱基础的1.2~2.0倍;基础破坏时,在地表处形成径向和环向分布的裂缝,且随着埋深的增加,地表破坏半径逐渐减小;采用上拔角定量表示地基破坏范围,则对于相同埋深的抗拔基础,扩底基础的上拔角均大于直柱基础,表明其提高基础抗拔承载力的同时,也加大了地基岩体的破坏范围;以基础抗拔承载力与混凝土消耗量的比值M定量表征不同基础型式和埋深条件下混凝土的利用效果,扩底基础对混凝土的利用效果最高可达直柱基础的5.9倍,工程应用中建议优先选用扩底基础。

光伏支架扩底短桩抗拔特性分析

为分析光伏支架扩底桩的抗拔承载过程及确定极限抗拔承载力理论公式,本文运用MIDASGTS有限元软件分析了光伏支架扩底短桩由开挖到成桩再到施加荷载整个过程.通过模拟分析,扩底短桩的抗拔过程为:加载初期,土体塑性破坏首先发生在桩顶端和底端,抗拔承载力由桩侧摩阻力提供;当荷载继续增大,土体塑性破坏区域发生横向和纵向延申,抗拔承载力为扩大端所带动土体和桩侧摩阻力提供,且桩侧摩阻力出现增强现象;最终形成贯通塑性区域的破坏面呈现"倒圆台"型.通过抗拔过程的荷载-位移曲线发现其抗拔位移曲线为“缓变型”,且通过分析破坏面和对应破坏时的荷载发现,光伏支架扩底短桩在该土层中的单桩极限抗拔承载力符合规范法的理论计算式.

基于PSO-RF的扩底灌注桩极限抗拔承载力预测

地下建筑物需要采取一定的抗浮措施保证安全,根据工程需求设计出合适的抗拔桩基础具有十分重要的意义。从有关文献中收集了40组扩底灌注桩抗拔试验数据,分析不同影响因子之间的相关性,将主要影响因素作为输入变量、将扩底灌注桩极限抗拔承载力作为输出变量。利用粒子群优化(PSO)算法对随机森林(RF)方法中决策树个数及其最大深度的确定方式进行了优化,并在此基础上建立了扩底灌注桩极限抗拔承载力的预测模型。研究结果表明,PSO-RF模型的决定系数R^(2)为0.976,预测性能优于RF模型(R^(2)=0.954)与GMDH模型(R^(2)=0.88)。PSO-RF模型能够准确预测扩底灌注桩的极限抗拔能力,在实际的桩基工程中具有较好的适用性。

基于监测数据对基坑工程变形规律分析

目的为解决基坑开挖时结构的安全与稳定问题,对基坑工程的变形进行分析,找出影响规律.方法以营口某深基坑工程实例为研究背景,整理现场得到的桩顶位移、地表沉降及深层土体水平位移等监测数据,对基坑工程的支护结构和周围土体及墙后土体在施工过程中产生的位移变化进行分析.结果支护结构相同的挡墙坑角处变形最小,中间位置变形最大,并且基坑变形随着开挖深度的增加而变大.开挖深度较大的软土地区基坑周边深层土体水平位移曲线类型大致表现为抛物线形,其最大水平位移大致为（2.0~10.0）×10-4hd,通常发生在基坑工程底部附近.结论深基坑工程的支护结构顶部水平位移与竖向位移变化趋势一致,表明二者的产生条件和影响因素大致相同.坑底部下面土体的水平位移对于坑底隆起有着直接影响,支护结构的强度越低,坑底部隆起的增强区域的范围也越大.

扩底抗拔桩试验分析与抗拔承载力计算方法

为了了解扩底抗拔桩的抗拔机理和抗浮特点,进行扩底抗拔桩和等截面抗拔桩的试桩试验。试验表明,扩底抗拔桩可以大幅度提高桩的抗拔能力。通过试验,分析了扩底抗拔桩抗浮作用机理,得到了扩底抗拔桩的上拔规律。根据作用机理,结合已有公式,探索出扩底抗拔桩单桩极限抗拔承载力设计的计算方法,从而进一步为扩底抗拔桩在软土地区中的应用提供借鉴。

托底抗拔桩承载特性的模型试验研究

托底抗拔桩是一种通过无黏结钢绞线将上拔荷载传至桩底,使桩身混凝土受压工作的一类新型抗拔桩。能合理解决桩身受拉开裂问题和基础筏板受桩顶托问题,其承载特性与普通抗拔桩存在差异。通过室内模型试验,对比分析了普通抗拔桩与托底抗拔桩在极限抗拔承载力、桩身轴力传递、桩侧摩阻力分布方面的差异及其原因。探讨了泊松效应对上述两种桩承载力的影响。基于普通抗拔桩承载力确定方法,引入桩相对柔度参数确定托底抗拔系数,提出了托底抗拔桩极限承载力的计算方法与关键参数得取值建议,并通过模型试验数据对该计算方法的合理性进行了验证。

糯扎渡水电站水垫塘护坡不护底试验研究

通过水工模型试验,对糯扎渡水电站溢洪道水垫塘护坡不护底方案进行了可行性研究。在水垫塘平底板(护底)情况下,根据测试出的时均压力、脉动压力和上举力分布分析了底板及边坡的稳定性,以及可能破坏的范围;在水垫塘护坡不护底情况下,研究了各泄洪工况下水垫塘底部及坡脚的冲(淘)刷形态,最大冲(淘)刷深度;在此基础上,分析了水垫塘坡脚淘刷原因,提出了水垫塘的优化布置体型,即扩宽水垫塘并加设护坡台板。试验结果表明,优化后的水垫塘采用护坡不护底方案是可行的。

基于桩-土剪切特性的托底抗拔桩承载力分析

托底抗拔桩作为一种新型的抗拔桩,其承载力理论尚待完善。桩-土剪切特性对抗拔桩的极限承载力有重要的影响,基于桩-土剪切特性确定托底抗拔桩的极限承载力能够更加准确地反映其工作实际。为研究砂土地基中托底抗拔桩的极限承载特性,在分析桩-土体系剪切状态发展过程的基础上,建立了桩-土多段线性荷载传递函数。推导了桩-土在不同状态下桩身内力与位移的解析表达式,获得了托底抗拔桩荷载-位移的解析解。通过工程算例,讨论了托底抗拔桩的极限承载力变化规律及其影响因素。结果表明:密砂地基中托底抗拔桩极限承载力计算应考虑桩周土的剪切软化特性。托底抗拔桩在达到极限破坏时,不同深度处桩-土剪切应力不能同步达到极限强度,极限承载力低于传统理论计算值。软化系数是影响托底抗拔桩极限承载力的重要因素,软化系数越低,托底抗拔桩的极限承载力越低,与传统理论的计算值相差越大。

塔里木盆地雅克拉断凸中生界底界不整合及其油气勘探意义

雅克拉断凸中生界底界是一个长期发育的重要不整合面,其上、下地层差异变形很大。通过解释雅克拉断凸三维地震资料,并结合钻井、区域地质资料以及该地区地层展布特征,依据不整合的成因机制及其形态的主控因素,将与该反射界面有关的不整合类型划分为非整合、削截、超覆和岩溶不整合。非整合主要分布在东、西部,其所在地区中生界下伏地层被全部剥蚀,分布最广;削截不整合的单斜区、皱褶区和断皱区从西至东依次分布于中、西部区域;超覆不整合沿雅克拉断凸南翼分布;岩溶不整合主要分布在上古生界被全部剥蚀而出露碳酸盐岩的中、西部区域。不整合对油气成藏有重要意义,既可作为油气运移的良好通道,也可改善储集层条件,还可形成大量圈闭。综合分析各类不整合特征及其分布规律,发现其因该地区"东强西弱"构造变形强度所导致。

临近地铁基坑施工监测分析

结合上海人民广场换乘大厅基坑工程监测数据,对基坑开挖引起的围护结构水平位移、坑底隆起的规律进行了分析。监测结果表明:开挖卸载引起围护结构向坑内位移,位移量随开挖深度的增加而增大,最大水平位移以及最大变形速率发生的位置相应逐渐下移,该位置一般在开挖面以下2m左右;一个月左右的停工足以引起围护结构水平位移出现大幅度增加;坑底隆起量随开挖深度的增加而增大,开挖停止后隆起速率很快减小,隆起量趋于稳定。

高水位深基坑柔性底板水压作用下变形规律及抗浮研究

为得到高水位深基坑柔性底板在水压作用下的变形规律及抗浮方法,文章结合具体工程对高水位深基坑的抗浮措施和设计方法进行了研究;采用数值计算的方法研究了大型基坑柔性底板在水压作用下的受力和变形规律,分析了水压作用下各层底板各点显著区别于刚性基础的变形和受力特点;根据底板受力中间大、四周小的特点,对抗拔桩抗浮的措施进行了优化。

深基坑开挖引起的土体变形模拟

采用FLAC3D软件对某深基坑开挖引起的坑底隆起及地表变形进行了数值模拟.计算中采用摩尔库仑弹塑性模型模拟土体特征,采用接触单元模拟土体与基坑围护结构之间的相互作用.通过模拟开挖过程,获得了不同开挖阶段的地表沉降、坑底隆起和墙后土体水平位移资料,可供工程设计和施工参考.

河北省衡水地区第四纪中—晚期标准地层剖面的建立及其地质含义

依据河北省衡水市西北郊区纪家庄、赵家屯井孔岩心，采用岩性描述、岩相划分、地层测年、古气候孢粉样品分析及钻孔间地层对比等方法，结合前人的研究成果，获取如下认识：（1）纪家庄井孔（ZK1）、赵家屯井孔（ZK2）岩心揭示出衡水地区全新统厚度为8～9 m，上更新统厚度为31～36 m，中更新统厚度为72～75 m；（2）依据各井孔及岩心所揭示的同一岩组底界海拔高程，推测研究区位于向东方向缓倾的古斜坡带上；（3）以岩石地层学、年代地层学为主导，结合以气候地层（孢粉地层）、宏观特征为主并与微观标志相结合的综合划分原则，多井孔岩心揭示出研究区同一地质年代岩组厚度相当，且中更新世以来处于较为稳定的整体沉降环境中，不存在明显的差异升降运动。