杂填土地层深基坑微型桩-锚-撑组合支护体系受力特性原位试验

为深入研究杂填土地层深基坑桩-锚-撑组合支护体系受力特性,依托青岛市某深基坑工程开展微型桩-锚-撑原位试验,分析不同开挖工况下双排微型钢管桩桩身弯矩与预应力锚索轴力的演化规律,揭示该支护体系下前、后排桩的受力性状、预应力锚索应力分布特征,探讨邻近建筑物、基坑暴露时间及钢支撑拆除对该支护体系内力的影响。研究结果表明:1)在基坑开挖过程中,前排桩在受力中起主导作用;当开挖至基底时,桩身最大正、负弯矩极值呈现增大趋势,且极值点不断下移,开挖面以上桩身弯矩均呈正“S”型分布。2)开挖深度增加引起开挖面上、下1.0 m范围内桩身弯矩显著增大,前排桩桩身的反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m、开挖面位置。3)在开挖过程中,锚索轴力沿埋深方向呈现减小趋势,锚固段前端1.5 m之后的轴力基本不变或呈微小波动。4)锚索锚固段应力高度集中在锚固段前端4.0 m以内的区域,约为锚固段长度的44%,锚固段末端基本未产生轴力,可对该段长度进行优化处理。5)邻近建筑物对微型钢管桩桩身受力影响较小;随着基坑暴露时间增加,桩身弯矩呈微小增长趋势;钢支撑拆除后,前排桩的弯矩变化集中在0.38H~0.96H(H为基坑开挖深度)。6)桩-锚-撑组合支护体系能够较好地限制基坑变形,选择合理的支撑预应力是该类基坑设计的关键。

预应力钢锚管注浆锚索边坡加固力学特性

为解决传统预应力锚索在边坡支护应用中存在安全耐久性不足、加固效果有限等的问题,通过室内和现场试验研究了预应力钢锚管注浆锚索力学特性,开发了边坡复合加固方法。研究结果表明,锚索荷载-位移曲线的非线性变化特征更明显;钢锚管的加卸载刚度变化规律不一致,而锚索的加卸载刚度变化均表现为幂函数衰减的规律;钢锚管和锚索的弹性位移随荷载呈线性增长,而塑性位移随荷载呈增长幂函数变化。边坡现场工程试验结果显示,新型加固技术对于不同地质边坡均适用。对于完整地层,锚固结构受力时产生的变形较少且刚度变化不大,不可恢复变形小,边坡变形易达到稳定状态;对于破碎地层,裂隙增加了浆体渗透提高了其与岩土体的黏结强度,增加了锚固力,因而受力时变形大,刚度变化大,产生的不可恢复变形量大,相对于传统锚索支护,新型支护技术能够更好发挥不同结构间的协作。可见新加固方法可为类似工程边坡加固设计提供参考。

钢管锚锭板桩全回收基坑支护技术及模型试验研究

针对基坑工程中支护构件浪费、环境污染及高碳排放等问题,提出了一种钢管锚锭板桩全回收基坑支护技术并介绍了支护体系构成。实施了钢管锚锭板桩的大型缩尺模型试验,通过摄影测量技术(DIC和DPA)对模型板桩和管桩在开挖过程中的位移进行观测。试验结果表明:管桩的锚拉作用对结构位移具有显著限制,增加单位宽度的管桩数量可有效减小位移,管桩顶部的最大位移与开挖深度呈双曲线关系。模型地基的变形破坏形式与管桩至板桩的间距有关,随间距增加,破坏形态从管桩与板桩同时倾斜,到沿管桩位置滑裂,再到沿与板桩距离开挖深度约1.5倍的地表滑裂。开挖过程中管桩与板桩的桩顶变形基本协调一致。

微型钢管桩-锚杆新型组合基础承载特性研究

为解决输电线路传统锚杆基础材料耗量大、施工安全问题突出、环水保效益差、施工工期长以及运输不便的问题,提出了一种装配式输电线路型钢群锚基础,包括型钢结构、微型钢管桩-锚杆新型组合基础。采用有限元方法建立了单根微型钢管桩-锚杆组合基础的三维精细化数值模型,研究了多种荷载工况下组合基础锚筋、灌浆体、钢管及周围岩体的应力场与位移场变化规律,并与普通锚杆基础计算结果进行了对比分析;分析了钢管尺寸、岩体强度等因素对新型组合基础承载性能的影响规律。讨论了新型组合基础水平位移与岩体强度的定量关系;将钢管、钢管内侧混凝土与锚筋简化为整体力学模型,基于Winkler弹性地基梁法建立了单根微型钢管桩-锚杆组合基础的水平位移计算方法,并将计算结果与数值模拟结果进行对比。结果表明:相同工况下新型组合基础锚筋、灌浆体与周围岩体的应力及位移更小,新型组合基础适用于岩体等级为极软岩的情况;多种荷载工况下新型组合基础产生的位移随着岩体强度降低而逐渐增大,当岩体质量较差时,可采用增大钢管的横截面面积及长度等措施限制组合基础的水平位移。

抗浮锚杆于筏板后施工技术分析及研究

抗浮锚杆造价低、经济效益好、抗浮作用明显,地下室抗浮设计首先考虑抗浮锚杆,当潜孔钻机穿过承压水层时,地下水呈弱承压性,成孔处大量地下水以0.1 m~3/s的速度向外涌出,简单的防堵措施收效甚微。经研究后决定先施工地下室底板,后施工抗浮锚杆,有效避免了地下水上涌对抗浮锚杆施工的影响。抗浮锚杆于筏板后施工,有效克服了在地下室结构中预留孔洞后封堵等质量通病。

软土地区长输管道位移原因分析与敷设防护

在软土地区长输管道的敷设防护是安全运营的重要保障。采用案例分析的方法,结合工程勘察、开挖摸排与焊口复测等手段,查明软土地区管道位移变形特征。通过对管线移动变形原因的分析,提出隐患治理建议,总结软土地区管道敷设与防护要点。结果表明:随着土体含水率变大,管顶覆土失去对管道的稳管作用,管周液体变为泥浆,管道所受浮力变大,局部配重不足地段管道逐渐失稳上浮;局部地段管道配重过载造成管道沉降;第三方堆载、潮汐及土体约束共同作用造成上浮或沉降的管道在平面摆动,管道在空间的展布由顺滑曲线变为折线。管道敷设应进行抗浮及沉降验算,并合理考虑荷载情况;综合考虑管道抗浮与沉降两种工况,建议在软土地区选用螺旋地锚形式稳管,并结合现场试验确定相应技术指标。

黄土隧道锁脚锚管精准安装工艺探析

采用锁脚锚管角度控制器装置,实现黄土隧道锁脚锚管的精准打设,结合工程实例探讨锁脚锚管设计安装的工艺实施要点,有效提升了风洞凿岩机钻孔角度控制精度,断面监测点周最大沉降量由24.3 mm/d减小为-0.9 mm/d。精准的施工角度有益于将拱脚位置的土压力传递到拱脚所在的围岩上,增强拱脚位置的承载力,且在黄土隧道中能够有效地控制围岩变形,提升隧道围岩的稳定性。

钢管桩复合锚喷技术在水利工程边坡开挖支护中的应用

为减少边坡开挖工程量,减少施工对原地貌环境的影响,伊比利苏水电站一级引水隧洞进口边坡采用90°垂直边坡开挖的方法。钢管桩复合锚喷支护技术在水利水电工程边坡开挖中是一种新技术。该文通过该技术在伊比利苏水电站一级引水隧洞进口边坡开挖施工中的应用,对钢管桩复合锚喷技术进行介绍,积累相关施工经验,为类似工程施工提供借鉴。

致密油气尾管回接不固井压裂井筒技术研究与应用

为解决致密油气储层改造对高承压井筒的需求、生产效益对低成本建井的要求、生产技术对大井径的要求及安全高效开采等之间的相互矛盾,研究了尾管回接不固井压裂井筒技术。通过分析储层改造及开采生产施工阶段对井筒性能需求侧重点不同,提出尾管固井后进行即插即锁的非固井回接,为储层改造压裂施工提供全通径、高承压井筒条件;通过研究固完井一体化技术组合,提出了尾管固井工具功能向完井功能延伸的结构设计与工艺应用。通过分析压裂过程中回接完井管柱的轴向受力,为锚定锁紧机构优化设计、回接管柱施工及压裂施工排量及压力等参数优化提供参考。该技术在中石化华北油气分公司、胜利油田等多区块致密气藏的500余口大斜度井、水平井进行了应用,施工压力总体较高,总体效果良好。研究表明:尾管回接不固井压裂井筒技术可以解决压裂施工对套管水泥环破坏引起气窜而导致井口带压危及安全生产的技术难题,为致密油气藏高效安全开发提供一种低成本、高承压、全通径及易操作的新技术方案,促进油气高效开发。

煤矿井下智能化钻进锚掘设备的应用开发

为了解决CMZY4-200/35钻装机在使用过程中所存在的定位精确差、可靠性不足的难题,在对钻装机常见问题进行分析的基础上针对性地提出了新的优化方案。通过建立智能定位调控系统将钻装机的定位精度提升了70%;通过钻机操作平台优化、油管转接块优化实现了掘进机应用可靠性的提升,将巷道掘进效率提升了7.4%。

掘锚机钻机系统液压回路管路优化设计

通过对EBZ260M掘锚机钻机液压回路的零部件装配工艺以及连接管路进行研究,使用管端一体成形工艺的高压钢管、滚珠轴承旋转接头等零部件,从生产工艺、装配、管理角度,针对掘锚机钻机回路的连接管路进行优化,增强管路连接刚度,降低了接头预装力矩,避免胶管过度扭曲,实现掘锚机钻机系统液压回路管路的标准化生产和装配。

变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用分析

在既有建筑基础加固中,变刚度调平设计可有效提升既有建筑基础加固的水平。文中以某高层建筑为例,分析变刚度调平设计在既有高层建筑物基础加固中的应用,通过对该高层建筑基础加固工程的设计过程进行详细介绍,分析该工程采用变刚度调平设计的合理性和必要性。结果表明,变刚度调平设计可有效提高既有建筑物基础加固水平,实现建筑功能提升。

单桩静载试验中钢筋连接新技术分析

将钢筋连接工艺应用到单桩竖向抗拔静载试验中,代替传统的焊接连接方法,以期达到快速、安全、方便、节约成本的目的。本研究为该思路的初步尝试,针对小吨位的常见空心预制桩抗拔试验,加工了一套装置。该装置利用预制桩孔洞内的灌芯钢筋提供上拔力的特点,利用锚具卡扣装置,将钢筋和装置进行连接。在上海松江区某项目开展了现场试验,整个组装过程无需焊接,试验结束拆解装置后可重新利用,为同行提供参考。

锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺在超高层基础加固工程中的应用

依托某超高层建筑基础加固工程实例,阐述了原桩基状况,归纳总结该工程特点和难点,并针对工程难点进行方案选型探讨。通过现场试验和理论计算,验算了大直径锚杆静压钢护筒挖孔桩的单桩承载力。采用变刚度桩迭代法对桩基刚度进行迭代计算,使后补桩基与原桩基实现变形协调。研究结果表明:所提出的锚杆静压钢护筒与人工挖孔结合方法,解决了该工程基础加固施工风险难题;桩基检测和后期沉降观测数据说明,锚杆静压钢护筒挖孔桩工艺不仅施工质量可控,而且基础加固效果明显,为处理类似超高层建筑基础加固问题提供了新思路。

滨海城市深基坑支护方案与设计方法

通过对滨海城市深基坑施工特点的分析,阐述深基坑支护方案的选取原则,进而以某滨海城市建筑工程为例,确定施工现场的地质条件、水文条件及地基土参数,初步提出深基坑支护方案,经过比选后采用高压旋喷桩内插H型钢加锚索垂直支护方案,并进行有限元数值模拟。实践表明,该工程深基坑支护效果良好。

大型水电站高边坡塌方治理施工技术

2020年5月12日,某水电站泄洪放空洞出口F46/F21断层引发了边坡坍塌现象,坍塌高度约40 m,坍塌方量约1.1万m^(3),严重制约泄洪放空洞出口2020年12月底导流目标实现。参建各方制订了坍塌边坡治理方案,采用了反压石渣、喷射钢纤维混凝土、“工字钢棚架+牛腿柱”复合支撑结构、钢锚墩临时支护、管棚等联合处理措施,在极其艰难的条件下快速、安全完成边坡治理,实现了某水电站2020年12月底按期导流目标。

大跨径拱桥索拱锚固区局部受力分析

索拱锚固区是吊索拱桥的关键传力部位,构造复杂且承担荷载较大。文中以一座410m跨径的钢箱拱肋下承式系杆拱桥为研究对象,对拱顶和拱脚的索拱锚固区建立有限元模型进行计算,研究各板件的应力状态,分析吊索力的传力过程。计算结果表明,大桥的索拱锚固区构造合理,满足规范要求且有一定的安全储备,可为相关工程提供借鉴。

基于超前支护的高速公路隧道施工技术及应用

为确保隧道施工的安全和高效,超前支护施工技术应运而生。分析了超前管棚、超前小导管、超前锚杆3种常见超前支护的类型与技术特点,重点阐述了高速公路隧道施工技术应用方法,包括超前管棚支护施工、超前小导管支护施工、超前锚杆支护施工、施工监测等工序环节,旨在利用超前支护技术有效提升地层承载能力,确保隧道施工的安全和高效。

地铁隧道超浅埋覆土下穿湖泊方案研究

盾构区间浅覆土下穿湖泊,抗浮是一个无法忽视的问题,区间抗浮措施值得进一步深入研究。本文结合深圳地铁穿越湖泊案例,利用有限元软件模拟盾构区间超浅覆土穿越湖泊采用抗浮压板、抗浮锚杆、管幕3种抗浮方式。通过比较区间在穿越湖泊过程中的竖向位移,得出采用抗浮压板、抗浮锚杆、管幕均能有效限制区间位移,其中抗浮压板是一种效果较好的抗浮方式。目前国内外区间抗浮暂未采用抗浮锚杆、管幕抗浮,本次研究也从理论上证明了这两种抗浮方式的可行性,可为区间抗浮提供不同选择。

慈林山煤业沿空掘巷让压支护技术应用

为解决小煤柱沿空掘巷煤柱支承应力较大以及采空区顶板坚硬岩层断裂产生动载破坏围岩支护的问题,对慈林山煤矿15208工作面运输顺槽沿空掘巷支护存在的问题进行分析,开展单泡让压管和双泡让压管抗压试验,同时优化锚杆、锚索的施工。结果表明让压管能够提高锚索的延伸率,在压力显现时能够吸收围岩传递的能量,保证锚杆、锚索的有效性;在此基础上对帮锚索的优化能保证支护强度的同时还能提高生产效率并降低支护成本。