输电线路大直径嵌岩灌注桩机械旋挖成孔技术研究

系统梳理了大直径嵌岩灌注桩机械旋挖成孔技术,通过对现有旋挖成孔技术进行分析,并结合工程实例对旋挖成孔过程中的关键问题进行了深入研究,提出了相应的解决办法。结果表明,采用机械旋挖成孔技术可有效提高大直径嵌岩灌注桩的施工效率和质量,有助于推广该技术在电力工程领域的应用。

反压土对悬臂式支护结构嵌固深度的影响研究

基于Rankine土压力理论、滑移线场理论和Boussinesq解答在均布条形荷载作用下的表达式,建立了考虑反压土自重对坑底土体水平抗力的增强作用和反压土本身的嵌固作用两种机制时悬臂式支护结构嵌固深度的计算方法,并进行了算例分析。研究表明:虽然反压土能提供给支护结构的水平抗力较小,但由于其合力力臂较大,因此对支护结构有明显的嵌固作用;另外,反压土的自重能明显提高坑底土体的水平抗力。综合考虑反压土的以上效应后,支护结构的嵌固深度可以明显减小。基坑内侧预留反压土的施工方法可以省去水平支撑、降低支护结构深度,还可以节约投资和缩短工期,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。因此,在条件许可的情况下,该施工方法应优先选用。

基于数值分析的预估基坑开挖对环境影响的简化方法

上海市《基坑工程技术规范》根据上海地区大量工程实测数据给出了预估深基坑开挖对周边建筑物影响的简化分析方法,但是该方法不能综合考虑影响基坑变形的主要因素。本文通过对有限元计算结果的分析及拟合,推导了能综合考虑基坑系统刚度、挖深和宽度因素的板式支护体系基坑地表最大沉降的简化计算公式,并给出了地表沉降预测曲线。采用给出的简化方法预测了若干板式支护体系基坑墙后地表沉降并与实测结果进行了对比,验证了方法的适用性。最后采用地表沉降预测曲线作为预估上海地区板式支护体系基坑开挖对环境影响的简化方法,计算实例表明该简化方法能较好地预估上海地区基坑开挖对周边环境的影响。

天坛东门站浅埋暗挖施工顺序对地表沉降影响的数值模拟分析

结合天坛东门站的工程条件,运用FLAC软件对车站主体浅埋暗挖的四种施工和支护方案进行模拟研究。得出车站周围土体应力、塑性区和位移的基本变化规律,并确定最优开挖方案。研究结果表明:(1)车站开挖过程中,地表破坏区基本从车站两侧垂线向外扩散至与垂线呈45°,车站两帮的破坏区较大,管棚及底拱对抑制车站顶部和底部的破坏有非常明显的效果;(2)单纯的竖向或分层开挖对地表沉降均有不利的影响,2种开挖方式的适度结合能达到较好的效果;(3)偏弧中支撑较中直支撑更能有效抑制地表位移的沉降,半竖直半对称开挖法方案为最优方案;(4)实测结果进一步验证车站开挖支护设计能满足车站的整体稳定性要求。

苏州地铁车站基坑多支点咬合桩插入比分析

以苏州地铁一号线南施街站咬合桩支护结构为例,运用深基坑支护结构分析软件,对插入比与基坑变形、支护结构内力的关系进行了分析.结果表明,咬合桩的最大侧移并非随插入比的增加而无限制地减小,当插入比达到一定值后,继续增加插入比几乎不能减小咬合桩的最大侧移;插入比对最大坑外地表沉降、最大支撑轴力、咬合桩桩身最大弯矩和最大剪力的影响与此类似.因此,在满足抗渗流稳定性验算的条件下,苏州地铁车站基坑多支点咬合桩的插入比建议取为0.7～0.8,这样既能保证基坑的稳定和支护结构的安全,又能减少工程量,降低工程造价,且优化后的咬合桩支护结构仍具有较大的安全储备.该研究可为后续地铁线路及城市高层建筑的基坑设计提供借鉴.

圆形基坑地下连续墙的稳定性分析

通过对连续墙不同入土深度时某地铁风井圆形基坑的设计方案进行离心模型试验 ,分析了基坑开挖引起的位移 ,得出了直径小于 3 0m的圆形基坑入土系数的合理取值范围 。

深基坑二次支护失稳与加固——以湖南某商住楼基坑为例

某深基坑经历两次支护设计,在开挖过程中,仍出现了支护结构失稳现象,笔者介绍了这两次支护的结构形式,分析了失稳原因,并在原有支护上提出了加固措施,解决了支护结构失稳问题,取得了良好的经济效益。

基于嵌入式控制器与CAN总线的机械装备智能监控系统设计

某挖掘机采用SPT-K-2023和SPT-K-2024嵌入式软PLC控制器作为电液控制系统的核心部件,一个作为主控制器,另一个为辅控制器,由主控制器直接驱动负载敏感电液比例多路电磁阀,通过CANOPEN总线实现2个控制器、主控盒和作业显示终端的组网,与液压、机械系统配合完成挖掘作业与行走功能。同时,控制器通过传感器感知外界环境信息,在线监测作业参数,实现了挖掘作业过程中的故障报警与安全防护。

基坑工程悬臂式支挡结构嵌固深度计算方法改进建议

国内基坑设计规范对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算规定有较大争议,安全富余不足;欧洲标准和英国标准中的计算规定虽然理论正确,但采用传统简化方法计算得到的嵌固深度偏于保守。对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算原理进行总结,并对国际和国内基坑设计规范中相关规定存在的问题进行分析。建议采用分项系数法并考虑严格的力和力矩平衡条件,进行悬臂式支挡结构的嵌固深度计算,得到的嵌固深度大于国内设计规范的计算结果,小于国际上通用简化方法的计算结果。采用改进的计算方法在理论上更合理,可以保障悬臂式支挡结构的安全和经济性。

考虑二维和三维尺寸效应的基坑抗隆起稳定安全系数

大量工程实践均表明,小尺寸基坑具有更好的稳定性,表现出明显的尺寸效应。但现有规范推荐的基坑稳定分析方法均假设基坑宽度和尺寸对安全系数没有影响,造成小尺寸和狭窄基坑围护设计的巨大浪费。目前,还没有采用解析方法计算的安全系数能够合理地考虑基坑的三维尺寸效应。为解决基坑稳定性的三维尺寸效应问题,提出了一个新的基坑安全系数W K,把基坑底隆起失稳问题简化为弹性半空间上在坑底施加一个负载所引起的塑性区扩展问题。基坑开挖形成的负载绝对值为1H。围护墙的存在导致基坑达到失稳极限状态时的塑性区向下扩展延伸,当塑性区的破裂面通过围护墙底时达到负载的极限状态。采用弹性力学解析解可计算出负载引起的附加应力,与地应力场叠加可计算出极限负载u p的大小,考虑坑外超载q后,定义W u 1K p/(H q)。利用这个新的安全系数不但可以分析长条形基坑宽度和矩形基坑大小对围护结构稳定性的影响,还可以针对基坑不同位置计算安全系数。本文方法为利用基坑的二维和三维尺寸和空间效应缩短围护结构入土深度提供了一个有力的理论工具,有极高的推广应用价值。

基于虚拟嵌固点法的桩基稳定性数值分析

运用桩基托换支撑既有建筑物地下增层时,随着桩周土的开挖,桩的稳定性会降低。因此,开展在桩周土开挖条件下的桩基稳定性的研究尤其重要。针对虚拟嵌固点法缺少半嵌固状态桩基稳定性计算公式的问题,文章利用ANSYS程序建立二维有限元模型,分析了在桩周土开挖条件下的桩的稳定性,建立了基于虚拟嵌固点法的半嵌固状态桩的稳定性计算公式,并对其进行了验证。结果表明:随着桩入土深度的增加,桩的稳定性系数趋近一定值,符合虚拟嵌固点法的基本假定;在桩周土开挖深度不变的条件下,桩径越大、桩周土水平反力系数越大、桩外露长度越小、桩顶约束越强则桩的稳定性系数越大;在桩身长度不变的条件下,随着桩周土开挖深度的增加,桩的稳定性系数降低;提出的基于虚拟嵌固点法的半嵌固状态下稳定性计算公式,其计算结果和数值分析的结果平均误差率仅有8.1%,与规范公式相比更符合桩的实际受力状态。

综掘设备嵌入式软PLC控制系统设计

针对目前采用普通PLC配套专用控制器的综掘自动控制系统研发成本高、后期维护量大以及研发平台不统一等问题,设计了采用嵌入式软PLC技术的自动控制系统,系统能够完成综掘机基本的逻辑控制、遥控和自动截割功能。测试结果显示:软PLC控制板性能稳定性较好;在比例电磁阀的控制上,实际电流与指令元件开度和占空比与电磁阀压力输出间的线性度较高,其响应时间较短,小于500 ms;综掘机自动截割断面与设计边界误差小于10 cm。

基于CAN总线分布式机械臂控制系统设计

介绍了基于CAN总线的分布式煤矿开采机械臂控制系统的体系结构。主控制器接收操作者控制信息,控制六个关节控制器实现运动任务。主控制器与关节控制器间实现CAN实时通讯,关节控制器通过控制LM629实现直流电机PID伺服控制。在主控制器摩托罗拉单片机上移植μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,调配管理各任务模块;各关节控制器完成对关节电机的PID伺服控制并监测反馈错误信息。且文中给出了主控制器和关节控制器的软件设计体系和流程图。最后实验证明取得了良好的效果。

北京地铁王府井站西南风道施工效应三维有限元分析

北京地铁“复-八”线王府井站西南风道紧邻建筑物,施工场地狭窄,采用浅埋暗挖法施工。由于风道结构断面大、净空高,埋深浅,处于松散含水地层,地下水位高,施工条件恶劣,致使施工极其困难。为了确保施工安全,根据三维有限元分析理论,对风道施工方案进行计算施工效应分析,并与实测结果进行比较。

浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术

京石客专石家庄六线隧道下穿既有石太直通线暗挖段,采用浅埋暗挖施工技术,应用扣轨加固、动态注浆、超前支护、监控量测等辅助措施采取"中洞法+CRD法"施工,对暗挖大跨隧道实施分部开挖、依次衬砌。在不封锁既有线路的情况下,浅埋暗挖大跨度隧道下穿既有铁路的综合施工技术,具有确保既有线正常运营、施工受制约干扰小、安全高效等优点,为隧道下穿既有线施工提供了有益借鉴。

坑底软土夹层较薄基坑以最下层支点为轴心的滑动隆起研究

2012版《建筑基坑支护技术规程》对于锚拉式、内支撑式支挡结构,新增了当坑底以下为软土时,尚应以最下层支点为轴心的圆弧滑动模式验算基坑抗隆起稳定性的规定,并给出了解析解计算公式,该公式对基坑设计嵌固深度影响很大,大大增加了基坑支护造价。对坑底存在软土夹层基坑进行了有限元分析,得出了标准荷载作用下基坑位移变形云图、极限状态下基坑破坏机理的总位移增量云图。结果表明:软土夹层厚度较小的基坑,以最下层支点为轴心的圆弧滑动模式验算增加的嵌固深度,对于基坑位移影响较小、对破坏机理有一定程度的影响,只要有限元稳定安全系数满足规范要求,可以不进行以最下层支点为轴心的滑动模式验算。

青年大街站PBA工法大跨扣拱关键技术

指出PBA工法的关键是边桩、中柱、纵梁及扣拱体系的形成,后续工作全部在桩柱梁及扣拱体系形成的空间构架下进行,对沈阳地铁青年大街站初支及二衬扣拱施工进行了分析,阐述了PBA工法初支及二衬扣拱的关键技术,为地下工程在此方面积累了经验。

深埋桩多解设计的应用

基坑支护工程中应用的支护桩,按其受力特征分,通常有3种典型的特征形式:浅埋桩、悬臂桩和深埋桩。浅埋桩和悬臂桩的解是唯一的,而深埋桩的解却远不止1个,而是有无数个。对于任何一个特定的支护工程,在进行基坑支护工程的深埋桩设计时,完全可以根据特定工程的具体条件,经优化设计选择出一最佳支护方案。通过一个基坑支护改造工程实例,说明了深埋桩多解设计在支护桩工程设计中的意义。

暗挖地铁隧道的降水施工技术

浅埋暗挖隧道施工成功与否的关键在于地下水的处理。某隧道工程实施了洞外管井降水,效果显著,创造了良好的经济效益,同时为同类地铁隧道施工提供了理论依据和经验数据。该技术值得在富含水地质条件下城市地铁隧道施工中推广应用。