开挖顺序及内支撑早期刚度对软土基坑稳定性影响规律

深基坑开挖变形控制是软土基坑工程的难题,工程中常采用密集的混凝土内支撑来提高支撑刚度,然而实际工程中未能合理考虑软土深基坑的开挖顺序和混凝土内支撑早期刚度影响,往往导致基坑实际变形远大于设计值。结合珠三角水资源配置工程的软土深基坑,利用验证后的数值模拟方法研究了不同开挖顺序及混凝土内支撑早期刚度对基坑受力和变形特性的影响规律,得出了分层分区非对称开挖和对称开挖对地连墙水平位移和地表沉降的影响规律。结果表明:尽管非对称开挖会造成基坑两侧的地连墙位移和地表沉降差异,但是密集内支撑条件下非对称开挖比对称开挖对于基坑周围地表沉降和地连墙水平位移影响更小并能够大量节约工期;受混凝土内支撑早期刚度影响,施作内支撑后越早进入下一步开挖,地连墙水平位移和周围地表沉降越大;考虑内支撑早期刚度影响时基坑上部的内支撑轴力会增大,而下部的内支撑轴力会减小,早期刚度越小,这种趋势越明显;现场施工时难以实时动态监测混凝土的弹性模量,极易造成内支撑轴力的早期监测数据失真,甚至给工程带来错误决策。

露天矿顺倾软岩边坡内排追踪压帮治理工程——以贺斯格乌拉南露天煤矿首采区南帮为例

软岩露天煤矿实现安全高效开采的重点是边坡稳定。为解决露天矿顺倾软岩边坡稳定性治理难题,在分析边坡稳定性主控因素的基础上,提出了露天矿顺倾软岩边坡内排追踪压帮治理工程。以贺斯格乌拉南露天煤矿首采区南帮为工程背景,兼顾采场与内排土场边坡稳定性,采用极限平衡法和数值模拟相结合的手段,设计了采场边坡的空间形态,提出了采场与内排土场边坡协同治理方案,可最大限度地安全回收边坡压覆煤炭资源。研究结果表明:弱层暴露长度是露天矿顺倾软岩边坡稳定性的主控因素,控制采场与内排土场间的追踪距离是改善边坡稳定性的有效途径;随着追踪距离的增加,边坡破坏模式从以圆弧为侧界面、弱层为底界面的切层-顺层-剪出滑动逐渐过渡为以圆弧为侧界面、弱层为底界面的切层-顺层滑动,边坡稳定性逐渐下降;内排土场及其与采场构成的复合边坡稳定性随破坏底板弱层回填岩石范围的增大呈指数函数规律提高;贺斯格乌拉南露天煤矿首采区南帮浅部边坡留设40 m运输平盘、15 m保安平盘,底帮深部边坡角29°,追踪距离控制在50 m之内时可满足安全要求;内排土场基底弱层完全破坏并回填岩石倾向长度60 m时可满足安全要求。研究成果为软岩露天煤矿边坡稳定性治理提供了新思路。

盖挖法基坑开挖对临近桥梁桩基的影响研究

城市交通建设往往临近既有建筑结构,为了掌握盖挖法深基坑开挖对临近桥梁桩基的影响,依托之江路输水管廊及道路提升工程,建立数值模型并对工程现场展开监测,分析对比了基坑开挖导致的围护结构变形及桥桩变形规律。结果表明:围护结构最大位移出现在基坑北侧坑中坑开挖后,为6.14mm,最大位移深度随基坑开挖而下移,且坑中坑开挖完成后,其对侧围护结构变形反而减小,坑中坑开挖布置在敏感结构对侧时对临近结构具有一定控制效果;桥梁桩基最大沉降出现在首道混凝土支撑安装后,但随基坑开挖而逐渐减小,盖挖造成的沉降主要水平影响范围距围护结构约为12.71m,对邻近桥桩的影响主要发生在基坑开挖的早期阶段,各项变形均在安全范围内,且不均匀沉降控制效果明显。

海州露天矿内排土场边坡稳定性研究

随着露天煤矿开采规模逐渐扩大,固体废弃物堆积而成的内排土场堆高和边坡倾角逐渐变大,导致边坡失稳滑坡、崩塌等严重事故。为确保内排土场在安全稳定的前提下获得更大的排土容积,以海州露天矿南侧内排土场人工土石边坡为研究对象,基于强度折减理论,采用FLAC3D数值模拟软件对内排土场人工土石边坡进行稳定性分析。结果表明:海州露天矿内排土场人工土石边坡两剖面稳定性安全系数分别为1.182和1.164,均小于安全储备系数1.3,内排土场存在边坡失稳出现滑坡的危险,需对其进行削坡处理;当削坡至35 m位置时,两剖面的稳定性系数均可达到安全储备系数。本文结果可为内排土场方案优化设计提供理论基础。

超大规模深基坑钢筋混凝土圆形内支撑结构设计研究

超大规模深基坑,受周边环境紧张等多种因素影响,一般采用水平对撑、角撑、水平斜撑、圆环形支撑等钢筋砼结构。因此,本文提出超大规模深基坑钢筋混凝土圆形内支撑结构设计研究。通过对深基坑支撑数据进行计算,以此提高深基坑支撑结构的稳定性,对支护结构进行要点研究,确保坑壁结构稳定,最后完成钢筋混凝土内支撑设计。计算结果表明,该研究方法计算结果较为准确,安全性高,经济行好。

软土地基地下调蓄池深基坑设计研究

主要介绍了上海某软土地基地下调蓄池的深基坑设计方案,并采用有限元方法计算分析了基坑开挖对周边环境的影响。该基坑开挖深度16.5~18.1 m,采用地下连续墙围护,水平支撑采用一道钢筋混凝土支撑,三道钢支撑系统,坑内设置格构立柱。计算结果表明:基坑支护整体稳定性、抗倾覆稳定性、抗隆起稳定性、抗承压水稳定性安全系数,围护结构强度和变形满足规范要求。对周边环境影响分析结果表明,基坑开挖引起周边房屋基础的内力和变形均在规范允许范围内,基坑施工不会影响周边房屋结构的安全,基坑设计方案安全可行。

半航空瞬变电磁数据处理与解释在贺斯格乌拉露天煤矿水灾害勘探中的应用

为减少地下涌水对煤矿开采的影响,确保内蒙古自治区锡林郭勒盟贺斯格乌拉露天煤矿安全开采,笔者采用半航空瞬变电磁法对该煤矿进行地下水勘探。通过Occam反演获得地下低阻电性异常的分布情况,并与核磁和钻孔结果进行对比,得出以下主要结论:①第四纪松散岩类含水砂层相对高阻,白垩纪大磨拐河组碎屑岩类孔隙裂隙含水层及煤层表现为低电阻,完整的大磨拐河组地层表现为相对高阻;②测区地下水渗流通道主要分布在白垩纪地层碎屑岩类孔隙裂隙水含水层中;③地下富水区域主要集中在标高840~880 m这一范围内,随着深度变深,富水区域面积逐渐变小。

盘扣式桁架代替钢管换撑技术在地铁施工中的分析与应用

随着地铁建设的迅速发展,明挖法地铁深基坑围护结构设计常为“地下连续墙+钢管支撑”的形式,该形式需在底部侧墙施工完毕进行换撑搭设,以保证拆除上部钢支撑后基坑变形处于安全范围。为解决因钢换撑对满堂架体搭设的影响及安拆过程中的吊装安全性问题,结合天津轨道B1线十三标项目相关施工经验,通过受力分析,决定采用利用盘扣支架组成的桁架代替钢管换撑的施工技术。该体系具有安拆简单、适用性强、安全性高等优势,该技术的应用有效缩短了施工周期、节约了施工成本,可为类似工程提供参考。

吊脚支护40m岩土二元构造深基坑变形特性研究

以广州市40m深基坑为研究对象,阐述了在40m深度范围内为岩土二元构造的工程地质条件下,采用上部支撑下部锚索吊脚地下连续墙支护施工方法和施工流程,使用了有限差分方法对该基坑进行了建模分析,并结合现场变形监测数据验证了所取参数和模型的可靠性。然后通过改变数值模型的预应力锚索拉力值、地下连续墙的嵌岩深度和岩肩宽度,分析了三者对基坑各类变形的程度。

考虑抗滑煤柱的倾斜基底内排土场稳定性研究

煤层赋存角度倾斜导致相应区域内排土场基底倾斜,造成内排土场稳定性降低易发生滑动。为了探究抗滑煤柱在露天矿倾斜基底排土场中的应用效果和作用机理,以某露天矿倾斜基底排土场为研究对象,对倾斜基底未留设抗滑煤柱和在坡脚处留设抗滑煤柱情况下的排土台阶分别作理论分析,基于极限平衡法分别推导出了2种情况下的边坡稳定性计算公式。以基底地层倾角及排土场排弃高度为变量进行研究,得到基底地层倾角α或排弃高度H与边坡稳定系数Fs均呈负相关反比例函数关系,基底地层倾角对边坡稳定性影响较大,排土场排弃高度对边坡稳定性影响较小。采用FLAC~(3D)软件结合强度折减法对排土场留设煤柱前后状态下进行数值模拟分析验证,与理论分析结果基本一致,得出在当前地质条件下留设宽10 m抗滑煤柱可提升稳定性5%,从理论上揭示了留设抗滑煤柱对排土场边坡稳定性的影响。最后对抗滑煤柱留设参数进行研究,以煤柱留设高度h及煤柱留设坡面角β为研究对象,得到抗滑煤柱的留设高度与稳定系数呈正比例二次函数关系,抗滑煤柱坡面角对稳定系数影响成反比且影响较小,为后续在排土场边坡设置抗滑煤柱的研究及通过留设抗滑煤柱提高边坡稳定性的措施提供参考。

基于专利信息的内蒙古露天煤矿生态修复技术研究

在“双碳”背景下,内蒙古作为国家重要能源和战略资源基地,致力于生态优先、绿色发展,通过实施露天煤矿山生态修复技术集成与示范,推动绿色矿山建设。针对内蒙古地区露天煤矿生态修复现状,本研究基于2005—2022年内蒙古露天煤矿生态修复专利基础数据,通过技术领域分布、区域分布、专利技术构成功效等方面,运用专利分析方法对内蒙古露天煤矿生态修复技术专利结构进行了深入探讨。研究结论为内蒙古露天煤矿生态修复专利技术的总体趋势向好,但整体创新能力和创新水平仍有进一步发展空间,技术创新的地域差异较为显著,有效专利的拥有量不足,专利技术功效有待提高。基于上述结论,本研究提出了优化专利布局策略、提高科技成果转化率、加强专利技术集成与示范等改进建议,以期进一步发挥内蒙古作为全国北方重要生态安全屏障的重要作用。

考虑内坑影响的坑中坑基坑被动土压力叠加算法

以Coulomb土压力理论为基础,考虑内坑的影响,采用叠加原理分析坑中坑基坑的外坑被动土压力,根据滑裂楔体的不同形状,分别给出4种具体计算公式,并通过具体算例对比了本文算法与《上海市基坑工程技术规范》中推荐算法的计算结果.结果表明:内坑的存在,将降低坑中坑基坑的外坑被动土压力;如果以《上海市基坑工程技术规范》中推荐的算法为理论依据设计坑中坑基坑,将会高估基坑的稳定性而使设计偏于危险.

塔吊基础与深基坑支护结构相结合的设计与施工技术研究

以罗湖食品大厦项目为例,提出了将塔吊基础与深基坑支护体系相结合的设计与施工技术。该技术阐述了一种不在既有内支撑结构范围外单独设置高桩承台塔吊基础的情况下,充分利用深基坑支护结构体系,使塔吊基础与深基坑支护结构体系相结合,并最终完成了塔吊基础与深基坑支护体系相结合的设计与施工。该技术与传统在内支撑结构范围外单独设置塔吊基础的技术相比,不仅减少了单独设置高桩承台塔吊基础的成本,同时有效解决了基坑支护结构施工期间垂直运输难的问题,取得了较好的经济效益,具有较大的推广价值。

缺陷对特高压交流盆式绝缘子电场分布的影响

为了研究缺陷对特高压盆式绝缘子电场分布的影响,采用有限元软件ANSYS建立了特高压盆式绝缘子的基本计算模型,研究了气体间隙、凸起和凹陷等缺陷对盆式绝缘子电场分布的影响。结果表明,气体间隙长度越大,宽度越小,引起的场强越高;凸起和凹陷呈现出的场强峰值及电场分布规律均与其尺寸无关,电场增强系数与其位置无关;附着金属颗粒会显著增强其边缘的电场强度,电场增强系数随颗粒径向位置的增大而减小,随颗粒狭长程度的增大而增大;悬浮导电颗粒影响下,导电颗粒尺寸越大,距盆体表面越近,则盆体表面最大场强越高;内部气泡的电场增强系数与其尺寸及其在盆体内的位置无关。在研究的几种缺陷里,附着金属颗粒增强电场的影响最大,悬浮金属颗粒影响的区域范围最广。

基于ANSYS的地铁车站深基坑支护设计

针对广州地铁三号线永泰站深基坑平面尺寸较长,地下溶洞较多,地质条件较差的特点,制定了地连墙和内支撑相结合的基坑支护方案,以确保基坑和周围建筑物的安全。通过ANSYS建立三维有限元模型,分析了地连墙厚度、内支撑刚度和预加轴力等主要因素对于基坑变形的影响,并根据地连墙厚度和内支撑刚度与墙体最大位移的关系曲线,确定了地连墙厚度和内支撑刚度的合理取值,同时调整钢支撑的预加轴力值,使地连墙的最大侧移值控制在允许的范围内。从施工监测结果可以看出,地连墙侧移和基坑周边沉降基本都在30mm左右,表明本基坑支护方案合理可行。

某石油注汽锅炉水冷壁管20G钢的泄漏原因分析

某石油注汽锅炉在生产作业中发生水冷壁管线爆管泄漏。为查明水冷壁的泄漏原因,对泄漏管段进行了化学成分分析、力学性能测试、显微组织分析和扫描电镜及能谱分析。结果表明,泄漏管段向火面壁厚减薄严重,且存在内壁麻坑、微裂纹以及非金属夹杂物超标等原始制造缺陷;其内部高温汽水介质中含有微量的Cl^(-)、S^(2-),运行一段时间后,向火面缺陷部位优先发生腐蚀溶解而造成管壁不断减薄,最终,管子因剩余壁厚不能满足强度要求而发生爆管。

浅析软土深基坑支护中支护体的受力问题及影响因素

针对深基坑中支撑体系受力状态进行分析与研究,从主动区、支护结构本身、被动区及开挖顺序4个角度总结了影响支护体受力和变形的因素,指出了其中决定性的因素及处理方法.

软土地区深基坑支护工程设计及实践

针对软土地区深基坑工程实例,介绍了软土地区深基坑设计过程中的一些要点及考虑因素,说明基坑支护方案要结合周边环境、地质情况、造价及工期等因素综合来选型;另外,深厚软土地区支护桩的最大位移及弯矩往往发生在基坑底以下,在设计中应引起注意。

拉森钢板桩在铜陵地区基坑支护中的运用实践

铜陵长江南岸污水处理厂厂外管网软土深基坑支护工程采用了拉森钢板桩支护工艺,取得了良好的效果。根据开挖土层的物理力学性质特征及管道铺设要求,对支撑结构进行了计算。结合工程施工实践,提出了注意要点,为该工艺在铜陵地区的运用积累了经验。

IPS预应力鱼腹梁体系受力机理和有限元分析

阐述了IPS鱼腹梁主要工作机理和理论分析,通过MIDAS GTS NX有限元软件的二维平面(水平面)分析与理正深基坑软件(垂直剖面)分析相结合的方法,在其他学者所提出的刚度基础上,对基坑鱼腹梁的平面受力体系整体建模,并结合具体的工程实例,验证其理论分析是合理并可行的,对比分析不同工况下的基坑变形位移,证实了预应力鱼腹梁能够有效的控制基坑位移变形。