软基低阻水比模袋砂+钢管桩组合围堰受力特性分析

在总结现有水下隧道模袋砂围堰常见断面类型的基础上,针对软土地基模袋砂组合围堰断面尺寸大、阻水比高的问题,以广州某典型软土地基沉管隧道接口段围堰工程为研究背景,提出了低阻水比的模袋砂+钢管桩组合围堰方案。同时,分析了组合围堰中钢管桩的作用机制,探讨了围堰的受力特性,并研究了其对模袋充填厚度、模袋弹性模量和充填砂内摩擦角等参数的敏感性。分析结果表明:1)低阻水比组合围堰方案具有合理性,相较于常规方案,该方案中外侧围堰沉降显著增大,但其对模袋内力的影响较小,整体稳定性良好;2)围堰顶部沉降值和模袋拉力值均随模袋充填厚度的增加而增大;3)模袋弹性模量越大,围堰顶部沉降值越小,但模袋拉力值越大;4)围堰顶部沉降和模袋拉力与充填砂内摩擦角之间存在反向非线性关系。因此建议软土地基上的模袋充填厚度控制在0.5~0.7 m范围内,充填砂内摩擦角不小于28°,并可通过在底部铺设高强土工格栅来增强对围堰顶部沉降及其稳定性的控制。

汉江雅口航运枢纽工程施工导截流设计

汉江雅口航运枢纽坝址区流量变化较大,河床覆盖层主要为粉细沙,加之导流初期枯水期已过去一半,施工导截流设计难度很大。根据工程实际情况,并通过水力学计算和数值模拟分析,该工程一期导流围堰用管袋沙和模袋混凝土护坡代替传统的钢筋石笼和雷诺护坡,采用管袋沙和块石进行双戗堤截流,二期导流围堰用管袋沙护坡,采用沙卵石、块石进行双戗堤截流。

富水砂层过河明挖隧道基坑围堰方案比选及结构稳定性分析

明挖基坑是基坑工程中的一种常见形式,而围堰是基坑工程中常用的封闭方式,选择合适的围堰施工方案能够降低施工措施费用、简化施工程序、提高施工进度。依托安徽省亳州市某过河隧道工程,利用连续介质有限元软件Plaxis建立计算模型,数值模拟分析结果表明:由于过河隧道穿越砂层深厚、渗透系数大,导致钢板桩围堰受到较大的渗流力作用,容易发生偏移,因此适宜采用充砂模袋作为基坑围堰,延长渗流路径从而有效降低渗流力对基坑开挖的影响。数值模拟所得到的计算结果与实际监测结果差别较小,趋势一致,采用充砂模袋围堰方案可以有效保证基坑开挖的渗流和变形稳定。

广州市中心城区沉管隧道建设创新技术综述

为提高城市内河沉管隧道建设质量,首先,对广州市中心城区已建及在建沉管隧道建设特点进行分析,概况总结出4个建设难点,包括:1)两岸路网衔接受限,隧道平纵布置困难;2)周边环境复杂、隧道建设景观要求和环境保护要求高;3)珠江航道较窄、堤岸防洪要求高、隧道建设关联工程量大;4)基岩埋藏浅、岩面起伏大,基槽开挖与基础设置难度大。其次,结合广州市洲头咀隧道、车陂南隧道、如意坊隧道和会展西隧道的建设实践,系统阐述沉管隧道共享融合环保建设创新理念,并对包括变截面管节技术、共享干坞技术、硬质地基模袋砂围堰技术、水下基槽爆破开挖环境振动控制技术和管节干坞内全断面浇筑技术在内的沉管隧道建造创新技术进行总结。最后,展望未来中心城区沉管隧道建设重点研究方向,包括:沉管隧道与城市地下空间有机融合总体设计方案、管节移动干坞预制技术和无干坞浮态浇筑技术推广、城市敏感环境下岩层基槽环保高效开挖方法,以及管节新材料、新结构应用。

洲头咀沉管隧道干坞抽水扰动下模袋砂围堰力学响应研究

为深入研究模袋砂围堰对沉管隧道干坞抽水力学响应规律,以广州洲头咀沉管隧道模袋砂围堰工程为背景,建立干坞抽水全过程精细数值模型。计算验证了钢板桩+袋装黏土组合芯墙止水性能。分析了干坞抽水引起的模袋砂围堰变形规律。并揭示了围堰土工模袋张力分布规律,此外提出模袋张力简化计算方法。研究表明:模袋砂围堰钢板桩+袋装黏土组合防渗芯墙止水效果良好,能有效控制临江侧水流渗入干坞侧;干坞侧抽水对模袋砂围堰变形产生了显著的影响,变形与坞内下降水位近似呈同向线性关系;坞内水位降低使围堰重度由浮重度变为干重度,引起模袋砂压实而出现较大竖向位移;围堰竖向压缩和水头差引起的渗流作用又促使围堰的水平位移;模袋砂围堰中土工模袋受到的张力随着坞内抽水水位的降低近似线性增大。模袋张力简化法计算值与数值计算结果对比表明,模袋张力采用的简化计算方法具备合理性。

浅谈膜袋砂围堰的施工

膜袋砂围堰经过多年的发展,已经成为比较成熟的一项施工技术,该方法施工过程简单、工期短、造价低、取材方便,固结好之后的膜袋砂围堰堰体比较稳定,密实度高,沉降小,防浪效果好。比较适合沿海低海拔低水头、粉细砂资源丰富、容易开采运输的地区。该文根据膜袋砂围堰在珠海水利工程实际施工做简要概述,提出相关建议,可为膜袋砂围堰在沿海水利工程的设计施工应用提供借鉴。

浅覆盖层钢围堰区域泥面冲刷模型试验及防护措施

沌口长江公路大桥主桥为主跨760m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,3号墩处上部覆盖层多为易冲刷的细沙,有效覆盖层浅,加之钢围堰尺寸巨大,围堰区域泥面存在局部冲刷问题。采用系列模型延伸法,在40m(长)×5.0m(宽)水槽中进行冲刷模型试验,发现钢围堰沉放到位后,遇到较大水流时在围堰周围会产生明显的局部冲刷(前冲后淤形态)。提出了堆码4圈沙袋的冲刷防护方案,通过冲刷防护模型试验验证了该方案的有效性。根据试验结果并结合施工期水深、地质等不确定因素,现场采取在围堰四周抛填厚70~80cm的碎石层,在碎石层上堆码4圈沙袋进行冲刷防护,同时设置支撑桩防止围堰超沉。

模袋砂围堰横向力学特性试验与各向异性数值模拟

探讨模袋砂围堰横向变形机理;针对模袋砂围堰,通过自制试验装置,开展水平荷载试验,研究围堰横向力学特性及其主要影响因素;结合竖向抗压试验结果,分析模袋砂围堰各向异性特征;以典型工程为依托,借助有限元软件,建立考虑模袋砂围堰界面特性和各向异性特征的精细数值模型并作计算。研究结果表明:模袋砂围堰在侧向水压作用下模袋砂间不会发生相对位移,水平变形主要由模袋砂自身变形引起。当侧向荷载较小时,模袋砂围堰横向挤密;随着压力的增大,变形由加载一侧向另一侧传递,之后应力-应变关系近似线性分布。模袋砂围堰横向力学特性受充填度和围堰堆高影响显著,表现为堆高越大、充填度越小围堰横向抵抗变形的能力愈强,同时受模袋砂尺寸影响很小。实际模袋砂围堰横向变形模量远小于其竖向变形模量,且竖向模量随模袋砂围堰堆度的增大而减小。模袋砂围堰各向异性特征对其受力变形特性影响明显,设计施工应给予充分考虑。

高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰破坏模式研究

为研究高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰的破坏形态与破坏机制,依托广州市洲头咀沉管隧道,通过室内试验和理论分析,探讨高水位环境下沉管隧道高坡率模袋砂围堰失稳破坏形态,提出相应的破坏控制指标与评价方法,并通过数值计算验证。研究结果表明:1)硬质地基中,模袋砂围堰在竖向荷载作用下会出现边角处应力集中张拉破坏与砂袋界面处应变局部化破坏,水平荷载作用下表现为内部或整体滑动; 2)软弱地基中,由于地基承载力不足,会引起围堰局部脱离或底层模袋张拉破坏; 3)实际工程中,模袋砂围堰中的模袋难以被贯穿撕裂,无法形成围堰内部整体弧形滑动; 4)模袋砂围堰存在明显的包裹增强效应,能有效提高整体稳定性,高水位环境中模袋砂围堰设计坡率显著大于常规土石坝围堰设计坡率。

洲头咀沉管隧道模袋砂围堰施工变形实测与数值模拟

文章以广州市洲头咀沉管隧道模袋砂围堰工程为背景,通过现场动态实测,揭示了模袋砂围堰施工过程变形发展规律;结合既有研究成果,明确了围堰位移突变的内在机理,提出了围堰设计施工主要控制指标,且通过精细化有限元模型计算验证。研究结果表明:模袋砂围堰施工过程不同位置位移响应规律和程度不尽相同,局部位移出现突变,其中竖向受到的影响较水平向显著;围堰位移突变主要因模袋砂抽水使浮容重逐渐变为干容重,增加了上层模袋砂对下层模袋砂的压力,使模袋砂压扁而发生较大位移;受上部模袋砂围堰的作用,地基土经历竖向压密→侧向挤压→局部滑动三个阶段,使围堰最大水平和竖向位移出现在顶部与坡脚。数值计算表明,围堰未发生滑移破坏,且未形成贯通的塑性区而处于稳定状态,与理论分析的结论一致,围堰应以堆高为主控指标。用常规基坑支护结构位移限值评判模袋砂围堰力学状态存在不足,同时围堰的坡率设计应充分考虑模袋加筋作用。

江苏省启东市大型船坞砂土模袋围堰设计

由于江苏省启东丰顺大型船坞口围堰工程施工需跨越1～2个长江汛期,为了保证坞口结构安全及施工顺利,必需设置围堰挡水。根据工程地理位置、水下地形及地质条件,结合以往江边工程施工经验,分析了在厚层淤泥质地基上建造砂土模袋围堰的结构设计难点,包括防止袋体析砂现象、背水坡坡体加固和施工降水和变形观测等,并提出了相应的对策。结果表明,工程选择的砂土模袋围堰具有适应能力强,施工速度快,造价低和易拆除等优点。

水力填充砂袋围堰在阿联酋NAJMAT码头工程中的应用

阿联酋NAJMAT方块码头工程大部分位于陆地,海域部分采用临时围堰以形成干地施工条件。经过各方面的比较,采用国内普遍使用的水力充填砂袋作为临时施工围堰。文章详细介绍了砂袋围堰的施工情况和实施效果。结果表明,砂袋围堰在本工程实施取得了较好的止水效果。供各位同行参考。

大赉水位站自记井工程围堰施工

结合大赉水位站自记井工程的工程实例,主要介绍了纤维砂袋围堰在工程中的应用,并通过后期防渗加固处理工程,总结了一些宝贵的经验,对以后类似工程的施工具有一定的指导意义。

长江口袋装砂筑堤技术探讨

结合长江口袋装砂筑堤工程实践,从加筋机理、破坏模式、计算方法等方面,探讨了袋装砂围堤的稳定性;从袋体材料的选择及抗老化试验等方面,分析了袋装砂围堤的可靠性;针对袋装砂围堤的应用现状,从袋装砂围堤设计与规范的协调以及袋装砂围堤耐久性等方面,提出了尚需进一步研究的问题。在技术上为推进袋装砂围堤的广泛应用提供了理论支撑和实践依据。

软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析

在贵阳市南明区河水环境综合整治项目二期工程施工中,针对软土地基砂袋围堰易变形失稳、承载能力差等问题,开展了软土地基砂袋围堰施工技术及变形失稳影响因素分析。本文基于实际施工工况条件,在考虑最不利荷载作用下,采用有限元法对软地基砂袋围堰进行了模拟分析,并以围堰倾角和围堰宽度作为影响因素,获得了相同水位条件下围堰变形情况,提出了最优的砂袋围堰堆砌方案,通过研究提高了砂袋围堰受力性能,降低了变形失稳破坏的风险,并将其理论模拟优化结果应用于实际挡水围堰施工承载力中,加快了施工进度,保证了工程质量,可为后续类似围堰施工提供理论支持。

大型袋装砂挡水围堰在市政工程中的应用

大型袋装砂筑堤技术广泛应用于沿海航道整治、港口堤防、围海造地等工程,具有造价低、施工速度快、地基适应性强等优点,但在内陆市政工程中很少采用。北京通州碧水污水处理厂在改造升级工程中首次使用大型袋装砂堤作为挡水围堰,取得很好效果。

充砂管袋技术在砂性基础围堰防渗封堵中的应用

依托北支江综合整治上游水闸、船闸工程项目,根据砂性基础围堰的汛期施工、工期短、河床淤泥厚且障碍物较多且地下水位高的施工特点,采用充砂管袋护面填芯砂结构,结合双重管高压旋喷桩防渗墙形成围岩总体施工方案。重点介绍了充砂管袋填芯砂结构施工技术。实践证明,采用综合防渗方案,围堰未发生渗漏。

膜袋砂围堰施工工艺

膜袋砂围堰因具有工艺简单、费用低、经济性好等优点,被广泛应用于公路工程围堰施工中。文章以曹娥江袍江大桥主墩承台围堰施工为例,介绍了膜袋砂围堰的施工工艺,并提出了相应的质量控制措施,指出该工艺的推广应用具有良好的社会效益。

淤泥地质条件下模袋砂围堰水闸施工技术探讨

伴随着施工技术的不断进步和发展,围堰施工项目成为了水利建设工程体系中非常关键的环节,尤其是河道淤泥含水量本身数值较高,会出现淤泥扰动甚至是滑塌等问题,只有建立健全系统化施工技术方案,才能提高整体工艺流程的完整性。对淤泥地质条件下水闸施工技术进行了简要分析,并结合工程案例对淤泥地质条件下模袋砂围堰水闸施工技术方案展开了讨论,以供参考。

淤泥地质条件下模袋砂围堰水闸施工技术的优化

围堰施工技术是水利建设工程中的关键环节。由于河道淤泥含水量高,承载力远远不足,存在着普通砂土围堰沉降大,容易造成淤泥扰动、滑塌,不稳定,难干成型等问题。作为七种常见围堰施工技术之一的模袋砂围堰具有机械化施工程度高、模袋砂护岸整体性能良好、抗冲刷能力强、能减少施工沉降等优点而被优先采用。结合实际工程条件,优化提出"松木桩+模袋牛皮砂"式围堰新工艺,成功解决了淤泥质地基中围堰施工沉降大、稳定性差的问题。为类似工程施工提供了有效参照依据。