基坑开挖引起下方地铁隧道上浮控制方法研究

随着我国城市化进程的快速推进,地铁沿线的商业区正在迅速发展,此趋势使得越来越多基坑工程面临跨越地铁隧道的问题。本文依托某地铁运营段上方基坑开挖对隧道影响的工程案例,运用现场监测和数值模拟方法,针对基坑开挖对其正下方运营地铁隧道形变的问题展开深入研究。在验证数值模型可靠性后,利用三维有限元软件模拟分析桩径、桩间距、排桩数和多种新型工法复合防控措施,进一步优化基坑开挖与支护方案,以保障地铁隧道安全与稳定。确定了针对该工程打设抗拔桩最佳的桩长、桩径、桩间距和排桩数量,以此控制基坑开挖过程隧道的上浮量。另外,模拟分析了扩底桩和导向钻管两种新工法的控制效果,成果可为类似工程提供参考。

管桩贯入分层土体的阻力影响特性及预测

插板机是排水板打设的主要设备。本文利用CEL数值方法研究插板机管桩贯入分层土体时,贯入阻力随深度的变化曲线,通过皮尔逊模型讨论管桩贯入阻力的影响参数,并对贯入阻力的大小进行预测分析。研究结果表明:管桩贯入吹填土层时,贯入阻力随深度增加近似呈线性递增,且不同参数对斜率的影响存在差异;管桩贯入阻力曲线存在明显的转折点,阻力极值在土层分界附近,且参数变化对极值大小的影响不同;当管桩从吹填土层贯入淤泥土层时,贯入阻力急剧减小,后续基本保持不变。吹填土摩擦角与贯入阻力极值的相关性最大,相关系数为0.88。最后,利用分析模型对不同参数条件时的贯入阻力进行预测,模型精度达0.91。

基于孔压静力触探的大直径单桩p-y曲线分析

【目的】水平受荷桩的p-y曲线法已广泛用于描述桩-土相互作用并预测桩在水平荷载下的行为,特别是在海上风电机大直径单桩的理论分析中。孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)作为一种效率高、精确度好的原位测试手段,克服了传统室内试验获得土工参数的过程中土样存在扰动、结果准确性较差的缺点。该试验可以通过测量三个基本参数(修正锥尖阻力qt、侧壁摩阻力fs以及孔隙水压力u2)随深度变化的连续剖面来解译土体的物理力学参数,从而在p-y曲线模型的建立中提供关键数据。【方法】利用渤海海域某场区的CPTu数据,完成了以下研究任务:(1)基于CPTu触探响应结果,对该场区海洋土体进行分类,以及物理与力学参数的反演,包括土体密度、弹性模量、有效内摩擦角及有效黏聚力;(2)将CPTu反演参数代入三维有限元分析模型中,模拟直径为5 m的钢管桩在最大荷载为20 MN时的水平受荷响应;(3)基于CPTu测试数据,提出一套土抗力计算公式;(4)将现有p-y曲线模型中相关参数通过CPTu触探响应结果进行反演,之后对比分析上述p-y曲线模型。【结果】形成了一套基于CPTu且适用于土体分层情况较为复杂的p-y曲线公式,该公式与有限元方法对比结果良好。【结论】结果表明,提出的基于CPTu的土抗力公式经过有限元模拟检验后能快速、准确地反映大直径单桩的水平受荷响应。该公式不仅为渤海海域内大直径单桩的工程实践提供了有力的理论支持,还为相似海洋环境的工程设计与分析提供了完全基于CPTu研究大直径单桩的新思路。

Uplift Resistance Calculation and Sensitive Analysis of Jack-up Wind Installation Vessels

The uplift resistance calculation is an important basis for the construction decisions of the jack-up wind installation vessel and the design of the jacking system,and determines the operation risk and reliability in the installation process of the wind turbine. The influence factors of the pile shoe's penetration depth and uplift resistance are analyzed,and the calculation model and flow of the uplift resistance are given. Based on a construction example,the influence rules are analyzed for the change of the pile shoe's structural parameters on the penetration depth and uplift resistance.The analysis results show that the penetration depth is more sensitive to the width of the pile shoe,and the height has greater influence on the uplift resistance than the length and width of the spud. With the increase of the height,the uplift resistance may increase rapidly.Although the decreases of the length,width and height of the pile shoe may reduce the uplift resistance,the penetration depth may increase in the meantime. This will increase the pulling pile time and reduce the construction efficiency. So the parameters of the pile shoe should be optimized according to the adaptable geology condition so as to obtain the optimal uplift resistance and working efficiency.

考虑实际分布形式的水平受荷桩桩周土抗力分析方法

p-y曲线法被广泛应用于水平受荷桩荷载位移响应的分析中,但该方法无法准确地反映出桩周土抗力的实际分布形式。鉴于此,该文考虑了桩-土实际相互作用,假定随着径向位移的增加,桩的被动侧径向土压力呈双曲线形式增大,主动侧径向土压力呈线性减小,从而建立了桩周径向土压力与径向位移的关系;在此基础上,对摩阻力的初始刚度进行修正,引入双曲线荷载传递模型求解了桩周环向摩阻力;最后提出了考虑实际分布形式的桩周土抗力分析方法,并通过2个算例验证了正确性。通过参数分析表明:径向土压力和环向摩阻力对土抗力的贡献程度与水平位移有关;极限状态下,传统的桩侧环向摩阻力水平分量不均匀分布的形状系数偏大,该文给出了建议的取值;对径向土压力水平分量和环向摩阻力水平分量进行归一化分析,得到了拟合曲线公式,可为后续分析提供参考。

按土强度参数确定弱化砂土层水平极限抗力的探讨

利用施加反压的方法模拟具有残余孔压的弱化饱和砂土层,针对相对密度为30%和40%的弱化饱和砂土层,进行了单桩水平承载力模型试验,研究了不同弱化状态饱和砂土层的水平极限抗力.结果表明,随饱和砂土层中残余孔压的增加,其水平极限抗力逐渐降低;土层液化后,其水平极限抗力降低约90%,这与已有的振动台及动力离心模型试验结果基本一致.按Reese建议的破坏模式,针对土层表面作用上覆压力的条件,推导了依据土强度参数确定土层水平极限抗力的理论关系式;据此确定了弱化饱和砂土层的水平极限抗力,并与模型试验结果进行了比较.结果表明:饱和砂土层液化前,其理论水平极限抗力与模型试验结果基本吻合;饱和砂土层液化后.其理论水平极限抗力小于模型试验结果.这说明饱和砂土液化前土层的破坏遵循Reese建议的破坏模式.

抗滑桩设计参数的敏感性分析

利用自编程序ASP1.0,对滑坡的物理力学参数、桩截面型式及截面尺寸等对桩的锚深、内力、配筋量的影响进行了定量计算分析,结果表明:滑床土的内摩擦角φ对桩锚深、内力和配筋量的影响较大,桩锚深、内力和配筋量对φ变化很敏感;桩锚深、内力和配筋量对滑床土粘聚力c的变化相对不敏感;桩锚深对地基系数m的变化相对不敏感,而内力及配筋量则受m影响较大;滑坡的推力对桩的锚深、内力及配筋量影响显著,近似成线性关系,当过大的锚深导致施工困难时,单靠增大桩宽的方法来减小锚深是不经济的,而应通过调整桩距、削坡、改变桩截面等综合措施予以实现;同一滑坡条件下,空心抗滑桩一般是最经济的桩型.

大直径人工挖孔扩底桩抗拔静载试验分析

以吉林省速滑馆人工挖孔桩基为例,对该桩基的设计、抗拔静载试验进行论述,对试验结果及影响因素进行分析,并得到了适合该场地的抗拔承载力经验公式,为该工程设计提供依据,取得了良好的实践效果和经济效益.

桩周土体横向抗力对基桩动力性能的影响

本文探讨了桩周土体的横向抗力对基桩动力稳定性的影响。研究表明 ,地基土横向抗力对桩的动力稳定性起加强作用 。

挤扩多盘桩承力盘参数对单桩抗拔承载力影响的初探

通过对挤扩多盘桩国内外研究现状的分析,提出了现有抗拔桩理论的局限性,初步探讨了承力盘参数(盘数、盘间距、径高比等)对挤扩多盘桩抗拔承载力的影响,为进一步确定挤扩多盘桩单桩抗拔承载力计算公式奠定基础。

地震荷载作用下饱和砂土的p—y关系

利用给土层施加反压的方法控制饱和砂土中的超孔隙水压力,以此模拟受地震荷载作用饱和砂土具有残余孔压时的状态,进而对具有不同状态饱和砂土与桩的相互作用进行模型试验,研究p—y关系随饱和砂土中残余孔压的变化规律。结果表明,可以按照具有残余孔压饱和砂土的强度确定其极限抗力以及土层反力模量系数,进而确定受震动荷载作用的饱和砂土p—y关系。

砂土地基中刚性单桩水平极限承载力改进计算方法

为了更准确地分析砂土地基中水平受荷刚性单桩的极限承载力,基于桩-土相互作用,推导出被动侧桩周实际径向土压力,并根据实际径向土压力分别提出极限土抗力和侧阻抗力矩改进计算方法。在此基础上,建立考虑侧阻抗力矩、桩端水平力和弯矩影响的刚性单桩水平极限承载力计算模型,给出水平极限承载力解析解。最后,通过算例验证本文方法的正确性。研究结果表明:本文推导的极限土抗力和侧阻抗力矩更符合实际受力状态;水平极限承载力改进计算方法可使平均相对误差由-15.914%减小到2.089%,可为工程实际提供参考。

泥质粉砂岩预应力管桩高应变动力测试试验研究

为了研究桩端持力层泥质粉砂岩预应力管桩高应变动力测试的可靠性和动力参数,选取桩端持力层为泥质粉砂岩作为试验场地,在试验场地共布置12根试验桩,选取其中5根试验桩埋设滑动测微计,经过规范要求的间歇时间后分别对各试验桩进行了高应变测试、静载试验和滑动测微计测试。试验结果表明12根试验桩中有9根试验桩高应变测试和静载试验得出的竖向承载力偏差在±10%范围内;桩端史密斯阻尼系数主要在0.08~0.21范围内。试验结果说明桩端持力层为泥质粉砂岩的预应力管桩采用高应变测试具有一定的合理性和可靠性;对于本地区强风化泥质粉砂岩持力层,建议桩端斯密斯阻尼系数取值范围为0.05~0.25。试验研究结果对实际工程预应力管桩高应变测试具有指导作用和应用价值。

土层锚杆极限承载力试验方法研究

国家现行规范中,对于土层锚杆的试验方法有五种。本文通过对不同规范土层锚杆试验的四种方法的深入研究,结合土层锚杆工程检测的实践经验和大量的试验数据,提出了比较科学、合理的土层锚杆的试验方法。

桩侧摩阻力随位移发挥的实测分析

该文主要讨论侧摩阻力随位移的发挥性状。在对双曲线模型进行分析的基础上,采用这一模型,对上海地区某预制桩的侧摩阻力实测资料进行了分析。分析结果表明,采用双曲线函数模拟桩侧摩阻力随相对位移的发展变化是合适的。依据实测资料,给出了上海土层侧摩阻力随位移发挥的双曲线模型参数。

盾构穿越大直径、高强配筋群桩施工方案

为了解决盾构穿越大直径、高强度、强配筋的桩基群存在的难以切断或排出钢筋以及钢绞线,易造成盾构卡盾、刀盘刀具磨损等问题,本研究依托穗莞深城际轨道交通深圳机场至前海段区间工程,介绍大直径盾构穿越群桩的施工技术方案,保证了盾构安全高效穿越桩基群。采用对盾构机的刀盘各部分设计耐磨保护措施,通过布置焊接撕裂刀,增加刮刀间距,将滚刀刀尖布置成“锯齿”状,在螺旋输送机叶片与筒体内壁焊接耐磨结构等,可以有效降低切削的钢筋缠绕、刀盘及螺旋机被卡的风险。通过在穿越桩基群区段施作MJS水平注浆加固和隧道内全断面注浆措施,达到加固隧道掘进主要影响区内的软弱地层及地下桩基群的目的,可以有效确保地层及上部既有结构的稳定性。施工过程中,通过同布控制盾构姿态、土仓压力、推进速度、同步注浆及二次注浆等盾构掘进参数,进一步确保盾构穿越大直径、高强度、强配筋桩基群施工的安全性。

多层钢筋混凝土框架结构设计中的问题分析

针对现实中大量多层钢筋混凝土框架结构形式的建筑,根据结构设计规范和钢筋混凝土框架的结构设计经验,对施工图设计中诸如振型参数的选取、基础拉梁设计及框架柱设计等方面的问题进行了分析总结,并提出了改进和处理意见。

深厚粉砂持力层中预制桩基承载力参数的取值探讨

结合工程实例,对深厚粉砂持力层中预制桩基承载力参数的高应变动力测试取值与桩基规范给出的估计值进行了对比分析,指出规范方法未能充分考虑持力层地基的桩端阻及侧阻的相互影响,特别是桩侧阻的增强效应,并且对深厚粉砂层中桩侧阻增强效应的机理及其影响因素进行了阐述,进一步给出了典型工程案例进行论证分析,总结了在工程实际中可以考虑桩侧阻增强效应的条件,并提出相关建议供类似工程参考。

PHC管桩桩土相互作用影响因素分析

以某火车站地下车库工程为例,通过FLAC3D三维有限差分软件,分析了PHC管桩与土之间的接触面参数对桩端承载力、桩侧摩阻力、桩顶沉降量和桩端承沉降量的影响,得出了一些有应用价值的结论。

大凌河特大桥试桩极限承载力的试验及评价

本文通过在大凌河特大桥工程中探索性应用"扁担梁"式锚桩法试桩静载试验,采用小直径径试桩,实测试桩竖向抗压极限承载力以及桩周各土层的分段摩阻力与端阻力,为设计单位对桩参数进行优化提供了有利的试验数据。同时,也为本地区试桩的试验、评价提出了一种准确、可靠、经济可行、工期短的检测方法。