不同因素导致的差异沉降对盾构隧道受力特性影响研究

盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧道下卧软硬突变地层等工况的模拟也较为缺乏。为此,提出一种可同时模拟抗拉、抗弯刚度的“弹簧+螺栓型”接头,并以此接头制作可满足纵向力学性能相似的隧道模型,对盾构隧道进行下卧软硬突变、局部堆载等工况下的模型试验,进一步探明不同因素导致的差异沉降对盾构隧道的影响机理,并采用数值模拟验证了试验的可行性。研究结果表明:1)较单一地层而言,隧道下卧软硬突变时纵向沉降曲线呈现明显的非线性,其隧道沉降及差异沉降最值显著增大,软土侧隧道沉降较硬土侧更为显著,最大沉降、沉降差均出现在突变区软土侧衬砌处;2)下卧地层突变导致隧道横向收敛变形在纵向上分布不均,使软土侧衬砌收敛变形减小,硬土侧衬砌收敛变形显著增大;3)局部堆载对管片弯矩分布影响较小,对弯矩最值影响较大;4)下卧软土区隧道结构内力分布明显变异,隧道衬砌正弯矩区域显著增大,负弯矩区域略有减小,且弯矩最值提升显著。因此针对软硬突变地层,必要时在硬土侧隧道可采用粘钢法等方法提升衬砌横向刚度,以控制其收敛变形;软土侧隧道建议对管片进行螺栓复紧,并加强接缝防水,以减小下卧地层弱化对隧道结构产生的不利影响。

浅埋黄土地层隧道在不同交角下穿既有地下管线的模型试验

为探究浅埋黄土地层盾构隧道施工下穿对不同特性地下管线的变形受力影响机制,依托河南省某公路隧道工程,以工程黄土为试验材料进行室内模型试验。通过设置3种管隧交角,研究两种接头刚度的非连续管线和连续管线的沉降、弯矩和管土接触压力变化规律,并在管隧正交工况下,研究不同地下管线的遮拦效应及地表沉降变形规律,得出预测管线沉降的拟合公式。结果表明:在3种管隧交角下,地下管线沉降存在3个阶段,在管线沉降集中区阶段低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene,LDPE)接头非连续管线的平均沉降增长速率是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)接头非连续管线的2倍;管隧交角的减小,使得非连续管线的最大正负弯矩均减小,PVC接头非连续管线弯矩曲线由“W”形转变为“V”形;管隧交角和接头刚度对土压力变化曲线和峰值位置几乎无影响,土压力变化均呈“M”形;在管隧正交下,管线整体刚度越大对地表沉降抑制作用越显著,管线沉降与地表沉降呈指数关系。

洪涝灾害预警时期的应急人员安置与物资配送联合优化

严重的洪涝灾害威胁着受灾地区的居民生命安全,及时的人员安置与物资保障有助于降低自灾害带来的负面影响。本研究对洪涝灾害预警时期的人员安置与物资配送两项工作进行共同考虑,由人员安置方案确定各地的物资需求量,作为物资配送优化的基础,最终得到一套联合工作方案。本研究以人员转移时间最短、人员未转移惩罚最小、物资未满足比例最低为目标,建立了该问题的数学模型。在时间划分上,本研究将应急物流工作的时间划分为多个等长的周期,并将每个周期划分为一段工作时间和一段休整时间。在工作时间内,车辆可以连续进行多次行程,以实现载具的最大化使用;在休整时间内,车辆不开始配送任务,以此应对计划外耗时带来的影响。最后,本研究基于安徽省阜阳市的蓄洪区位置构造算例,并使用遗传算法对算例求解,通过对比“联合优化”方案与“就近安置”方案,证实了人员安置与物资配送的联合优化能够让应急工作在整体上达到更好的效果。

上海地铁运营线路隧道变形分析及研究

本文选取上海地铁2号线隧道变形较为典型的区段,根据实测数据、变形趋势、外部环境进行综合分析,形成完整分析方法和手段。基于历年的监测经验,分析区域变形的具体原因,为隧道的变形整治提供参考建议,也可以为同行业提供适合、实用的分析方案。

某建筑物沉降突变原因分析及对预制管桩工程相关问题的反思

通过对某建筑物沉降突变的后果呈现和原因分析,印证了基桩上浮的可能性和危害性。为有效检出上浮桩,对抽样检测的可靠度进行了理论分析,计算出在各种情况下的漏检概率。另外还以本工程为例讨论了低应变法的有效检测深度问题,从而对现行规范中的检测方法和抽检数量提出了修订建议。最后,为减小基桩上浮现象,对接桩质量、收锤标准、挤土效应等问题提出了相应的质量控制对策。

复杂环境下截污渠沉降缝变形渗漏处理

以珠海某截污渠沉降缝出现变形后,需在有污水涌入截污渠的复杂环境下进行变形渗漏处理为例,参考面板堆石坝面板垂直缝止水设计并充分考虑施工环境的复杂性后提出变形渗漏处理措施。对截污渠变形渗漏进行处理后,未发现有错位、裂缝及漏水现象产生,变形处理措施得力,收到了预期效果。通过变形渗漏处理措施的研究,以期为相关水利工程的维护工作提供借鉴和参考。

富水细砂地层盾构斜向超近距下穿双洞双线暗挖站施工技术

为研究富水细砂地层某盾构区间斜向超近距下穿施工对既有地铁站变形的影响,文章以临近既有地铁站暗挖段的新建地铁盾构区间工程为背景,对地铁盾构区间工程施工进行设计,并用MIDAS计算分析程序对富水细砂地层盾构斜向超近距下穿既有地铁站施工过程进行数值计算分析。总结了盾构斜向超近距下穿施工过程中既有地铁站位移变化特征;研究了既有地铁站明暗挖交界处变形缝差异沉降规律;分析了既有地铁站轨道沉降变化趋势;整理施工监测数据结果并与模拟计算趋势比对,变化规律基本一致,侧面印证了仿真计算的准确性。

淤积-潮汐耦合作用下沉管隧道接头变形特征研究

重点研究了循环荷载耦合下沉管隧道接头的变形特征。通过建立管-土相互作用模型,将隧道简化为Timoshenko梁模型,将地基简化为Kerr地基模型,同时考虑基床系数随时间变化,建立管节-接头理论模型,分析接头处转角和挠度差。对比荷载叠加和荷载耦合两种不同加载方式下沉管隧道接头变形问题,讨论淤积荷载引发的结构变形在总变形中的贡献比例,以及适合分析运维期接头变形问题的理论解析方法。与ABAQUS数值计算结果进行比较,说明方法的适用性。以甬江沉管隧道实测数据对比分析表明:循环荷载耦合作用下对沉管隧道的动力响应影响显著,大于由单个荷载引起结构变形的叠加。淤积荷载引起的沉管结构变形占据耦合荷载导致变形的75%~125%,提出的理论模型可以很好地分析实测沉降结果,验证了提出理论模型的有效性。

地基不均匀沉降引起框架梁板裂缝的分析与处理

某沿街底框商住楼,由于局部地下管道渗漏,基础未设置沉降缝,地基基础不均匀沉降引起局部框架梁板出现不同程度的裂缝。根据裂缝产生的原因分析,反向思维,采用迫降法先处理局部地基基础,待地基基础稳定后,再对出现裂缝的上部结构构件进行加固处理。结果表明,有针对性的处理措施,方法简单、花费较低、收到较好的处理效果。

隧道沉降缝中埋式和可卸式防水构造试验与数值模拟对比分析

为了探寻替代中埋式止水带的复合防水构造,对中埋式+背贴式和可卸式+背贴式2种试件进行了力学试验,并通过数值模拟分析了沉降缝宽20、25、30 mm时2种试件的力学性能,得到了荷载-竖向位移曲线。研究结果表明:沉降缝宽25 mm的试件极限承载力和最大抗剪强度均最大;防水构造形式相同、沉降缝宽不同时,极限竖向位移值差别很小,当缝宽相同时,可卸式+背贴式试件的极限竖向位移值普遍大于中埋式+背贴式试件;3种不同的沉降缝中,中埋式+背贴式试件的力学性能差异更显著,而可卸式+背贴式试件的力学性能差异较小。

中美污染场地治理责任分摊制度的比较研究

不论中国或者美国,多个责任主体造成场地污染的现象并不少见。我国《土壤污染防治法》没有规定连带责任,原《侵权责任法》与《民法典》在一定程度上肯定在污染场地治理中适用连带责任。美国《超级基金法》规定了宽泛的责任主体。在责任主体确定后,联邦环保署会对一些责任主体提起追偿费用之诉,责任主体承担的是连带责任,责任主体可能最终支付的数额将远远超过其责任份额,可以向其他责任主体寻求分摊,法院多采用戈尔因素在责任主体间公平分配治理责任。存在多种因素影响责任主体分摊请求权的行使,具体包括特殊责任主体免责、责任主体与政府之间的和解、责任主体之间的和解、孤儿份额的存在等。中美两国污染场地治理责任分摊制度既有相同点,也有不同之处。美国的分摊实践对我国也有一定的启示。

预制拼装综合管廊承插式接头剪切力学性能研究

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力与极限错台位移。结果表明:预制拼装综合管廊节段剪切造成管廊接头内侧受压外侧受拉,接头插口端应力分布在竖向侧壁,承口端主要由顶底板两侧受力,承插式接头最大主应力集中在承口端侧壁顶部外侧1 m处及插口端的底板;管廊节段顺剪接头剪力随沉降增大而减小,逆剪接头剪力随沉降增大而增大,承插式接头顺剪与逆剪工况极限剪应力分别为407 kN和512 kN左右,研究结果可为预制拼装综合管廊安全运营提供科学依据。

沉管隧道接头型式发展及变形机制研究进展

在沉管隧道建设中,基础不均匀沉降容易使沉管隧道发生差异变形,进而严重威胁沉管隧道的安全稳定性。因此,如何分析、控制基础不均匀沉降对沉管隧道使用安全和运营寿命的影响,是建设沉管隧道必须面对的难点和挑战。首先总结沉管隧道建设的发展和沉管隧道接头的特征;其次,概述当前通过模型试验、数值模拟和理论解析已取得的研究进展,研究结果反映了目前沉管隧道在控制变形方面的发展水平,但在接头精细化模型以及复杂地质条件下沉管隧道全寿命研究方面尚存在不足;最后,建议在有限元的研究基础上开展多场多尺度的精细化耦合分析,并针对复杂地基特性提出考虑地基随循环荷载-时间变化的沉管隧道受力变形分析方法。

广州南沙某综合体项目无缝结构设计

广州南沙某综合体项目包含一栋高249.5m的办公塔楼和与之相连的商业裙房、地下室,整个结构不设结构缝。首先针对项目中结构缝的影响进行全面、细致比选,通过重点分析塔楼和裙房作为一个整体在地震作用下的受力特点和相互影响,找出结构的关键抗侧构件和薄弱部位,对其进行合理加强,保证结构的抗震性能。结合项目分期开发、塔楼分两次施工的特点,详细计算并严格控制塔楼和相邻裙房结构的沉降差,通过采用超前止水带、保留时间达到3~5年的后浇带等措施,取消沉降缝。提出平面尺寸超过240m的商业裙房结构不设伸缩缝的结构计算和构件配筋加强方案,量化温度作用对结构经济性能的影响。

装配式项目新旧地下室交接缝底板防水应用分析

本文依托广州市执信中学二沙岛校区装配式项目的地下室工程,针对该工程地下室非人防区域需要拆除重建,新旧地下室交接部位的不均匀沉降将成为地下水渗漏的薄弱点的情况,研究合适的防水处理方法。研究结果表明,新旧地下室交接部位需要采取特殊的防水处理措施,防止不均匀沉降造成的开裂渗漏,处理措施需要遵循防水和疏水结合的原则,设置多道防水措施,包括“刚柔并济”的刚性和柔性材料组合防水,以及预埋PVC管道设置疏水层的排水措施。施工过程应当采取严格的质量控制措施,保证新旧地下室交接部位的防水效果。

衡重式挡土墙施工技术要点

挡土墙作为一种支挡防护结构,广泛应用于各类工程中。而衡重式挡土墙又是其中应用最为广泛的一种重力式挡土墙。由于衡重台的存在,使得衡重式挡土墙具有其他挡土墙不具备的优势,如减小基础开挖量,能有效降低挡土墙高度,节省混凝土用量等。衡重式挡土墙具有诸多施工技术要点,就衡重式挡土墙施工进行简要探讨。

采空塌陷区新建住宅小区的结构设计

以某采空塌陷区住宅小区项目的结构设计为例,重点分析了拟建建筑允许最大楼层数(或基底最大附加压力)的确定、结构抗变形设计技术措施的应用、设置沉降缝后主塔楼抗震设计嵌固端的位置选择等问题。最终确定的设计方案包括三部分。(1)住宅塔楼(含地下室)最大楼层数为15层,对应的基底平均附加压力为150 kPa。(2)结构抗变形采用“放”+“抗”的综合技术措施。其中“放”措施有:主塔楼结构沉降缝间距为29~32 m,结构墙体的沉降缝净宽为250 mm,基底设置滑动层且整个滑动层要位于同一标高。其中“抗”措施有:加大基础刚度,加强框架柱、梁构件端部及节点的配筋构造。(3)地下室沉降缝采用中粗砂进行回填,且要保证塔楼抗震设计嵌固端位于地下室顶板处。

高层建筑地下室沉降缝漏水处理施工技术研究

在建筑行业高速发展的新时期背景下,高层建筑工程的建造数量逐渐增多。地下室是提高项目服务质量、满足广大住户多样化需求的重要结构,确保其施工质量及各项性能参数达标尤为重要。因此,文章针对高层建筑地下室沉降缝漏水的处理施工技术进行研究,分析地下室沉降缝的漏水的原因,结合实际工程案例介绍施工技术的具体应用,最后提出一系列漏水处理施工质量提升措施,以提高高层建筑地下室结构的稳固性和安全性。

某大型土石坝坝脚挡墙变形机理分析

常见土石坝坝脚挡墙变形破坏机理主要有地基承载力不足、地基不均匀沉降、温度效应或自身抗滑(倾)稳定性不足等。某项目土石坝坝脚棱体排水改为挡墙后,挡墙变形特征与常见起因均不相符,变形仅在挡墙伸缩缝处可见,伸缩缝呈张开、闭合或错位等变化。研究发现,伸缩缝变形是因坝体固结沉降导致挡墙产生水平位移,并与相邻挡墙间形成水平位移差有关,位移差越大变形越严重;同时挡墙水平位移大小与坝截面高度、坝基所处水文地质条件等相关。土石坝下游棱体排水改为重力式挡墙后,除按规范要求设计计算外,还应计算挡墙间水平位移差,并考虑挡墙位移、排水不畅对坝体下游排水系统的影响。研究结果对正确分析坝脚挡墙变形机制和挡墙抗滑设计具有较好的参考价值。

地下工程变形缝用膏状嵌缝材料极限沉降试验研究

为研究膏状嵌缝材料用于地下工程变形缝时的沉降情况,设计了极限沉降试验模型,即保持变形缝缝宽和水压不变的情况下,在相同时间间隔内按照设定的下降高度使变形缝发生沉降变形,并通过观察水压变化与防水材料渗漏情况得出膏状嵌缝材料在变形缝正常止水状态下沉降变形的极限值。该试验模型对类似膏状嵌缝材料的极限沉降值测试具有广普性。