城市轨道交通基坑工程变形控制值研究

[目的]设置监测项目的变形控制值,对施工安全进行控制,以确保施工期间结构自身及周边环境稳定性,是城市轨道交通工程施工非常重要的工作内容。采用明挖法时,变形控制值因所处地质条件的不同而表现出较为明显的差异,需进一步明确不同地质条件下基坑的变形控制值。[方法]以北京地铁基坑工程为研究案例,分两个区域(西部、中东部)分别收集、整理了基坑工程的监测数据。选取基坑地面沉降、围护桩顶/墙顶处沉降、围护桩顶/墙顶处水平位移、围护桩体/墙体处水平位移作为监测项目,利用统计分析方法对这四类监测项目的控制值进行深入研究,并研究了变形值与基坑设计深度H的关系,针对两个区域基坑的四类监测项目分别提出了控制建议值。[结果及结论]这四类监测项目的控制建议值为:西部区域基坑建议分别取25~40 mm和0.10%H~0.20%H、15 mm、15 mm、25~40 mm和0.10%H~0.20%H;中东部区域基坑建议分别取30~50 mm和0.15%H~0.30%H、20 mm、20 mm、30~50 mm和0.15%H~0.30%H。

武汉协和医院质子医学中心结构设计及关键问题

武汉协和医院质子医学中心的建设对结构专业设计提出了特殊要求。详细介绍了项目概况、设计条件,阐述了基础与地下室以及上部结构的设计要点,包括桩基选型、结构分缝、结构方案、大跨等特殊部位处理方法等。针对质子区结构设计,重点论述了沉降控制、振动控制、辐射防护、吊装孔设计等关键问题。设计时通过合理设置结构缝、优化桩基础设计、采用大厚度墙板和重密度混凝土、设计特殊预制梁等措施,较好地解决了上述问题;并运用环境调研、数值模拟、现场实测等方法,取得了良好的效果;结构设计能够满足质子医院的建筑功能需求和特殊工艺要求。

大断面矩形顶管下穿管线MJS加固效果研究

郑州地铁3号线某车站8号出入口采用大断面矩形顶管施工,近距离垂直下穿DN2000污水管线,采用MJS工法对污水管线底部土体进行加固,对顶管过程的地表和管线位移进行实时监测,通过对比数值模拟和实测结果,验证数值模型的准确性和MJS管底土体加固措施的可行性。通过三维数值计算得出:采用MJS加固后的地表沉降、管线竖向位移、横向水平位移、弯矩和剪力比未加固土体分别减小53.59%、38.13%、73.3%、57.3%和48.02%,MJS能够明显提高管底土体承载力、密实度、强度和弹性模量,起到固定和保护管线的作用;进一步分析MJS的注浆置换率、加固宽度、加固深度对管线变形的影响,并给出置换率、加固宽度和加固深度建议值,为类似工程提供参考和借鉴。

基于医保结算的耗材精细化管理策略

目的探讨高效的医用耗材精细化管理模式和方法,助力公立医院高质量发展。方法从科室人均卫材费用、病组人均费用、医保结回率入手,对各科室疾病诊断相关分组病种消耗、耗材采购价格及院内流通等进行管控;以住院患者人均总费用、人均卫材费用为指标进行效果比对。结果住院患者人均总费用和人均卫材费用分别下降8.55%和5.85%。结论在基础建设、医护人员、床位数相对恒定的状态下,通过医用耗材的精细化管理,可有效降低患者就医负担,提高医保支付率,提升医院核心竞争力。

某高层剪力墙结构不均匀沉降分析及处理

无新增荷载情况下的持续不均匀沉降常常发生在地基有缺陷的高层建筑中,该类沉降产生的破坏是缓慢持续的。地基不均匀沉降会导致建筑物开裂、倾斜,进一步发生结构安全事故。依据某高层剪力墙结构以及不均匀沉降监测数据,采用ABAQUS建立该高层剪力墙结构三维有限元计算模型,分析不均匀沉降工况下上部结构的内力分布及整体变形发展规律。结果显示,有限元计算得到的模型内力增大位置与实际外墙主要开裂位置相吻合,整体沉降变形发展规律与现场实测数据基本一致,证明上部结构三维有限元模型的可行性。进一步建立剪力墙结构-桩筏基础-地基耦合计算模型,开展不同筏板厚度对整体结构不均匀沉降的影响分析。同时结合实际案例制定“增设筏板+补桩”处理方法,加固完成后监测数据显示房屋处于稳定状态,变形与裂缝均无发展。

囊袋式注浆对盾构下穿高速铁路路基沉降的控制效果

高铁路基的沉降变形是影响运营安全的重要因素,盾构下穿既有高铁线路施工可诱发高铁路基沉降变形。为有效控制高铁路基沉降,基于数值模拟探究了囊袋式注浆作为高铁路基沉降主动控制措施的有效性。结果表明:注浆囊袋对其周围土体的影响具有局部性,地层等效塑性应变随注浆体埋深的增加而增大,且塑性区厚度通常小于注浆囊袋膨胀厚度的3.0倍。囊袋的埋设深度和膨胀直径对路基抬升整治范围有影响,囊袋埋设越浅其膨胀后对路基抬升的影响效果越明显,且路基表层的隆起变形曲线符合高斯方程。提出了盾构下穿高铁路基时囊袋式注浆控制措施下路基沉降预测模型,可指导盾构下穿高铁路基的沉降控制。

综掘工作面混合式风流调控下的粉尘沉降研究

煤矿掘进过程中粉尘聚集严重,目前针对综掘工作面混合式风流调控下粉尘沉降规律及优化的研究还不够深入。基于混合式风流调控系统,依托陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司综掘工作面,分析了压风口距工作面距离、压风口右偏角度、压风口口径、抽风口距工作面距离和压抽比等混合式风流调控参数对粉尘沉降规律的影响:随着压风口距工作面距离增加,司机处和回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比先增后减再增,小颗粒粉尘占比增加;随着压风口右偏角度增加,司机处和回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比变化明显;随着压风口口径增加,司机处截面小颗粒粉尘占比先增后减再增,回风侧行人呼吸带截面大颗粒粉尘占比先增后减;随着抽风口距工作面距离增加,司机处截面大颗粒粉尘占比先增后减,小颗粒粉尘占比先增后减再增,回风侧行人呼吸带截面粉尘粒径分布变化不大;随着压抽比增大,司机处和回风侧行人呼吸带截面小颗粒粉尘占比减小。以上述风流调控各参数为自变量,回风侧行人呼吸带全尘平均浓度和司机处呼尘平均浓度最低为优化目标,建立了粉尘沉降优化回归模型,利用粒子群优化算法求解模型,得到最优风流调控方案:压风口距工作面距离为8.9 m,压风口右偏角度为14.8°,压风口口径为0.9 m,抽风口距工作面距离为4.3 m,压抽比为1.1。搭建了风流调控下粉尘沉降实验平台,实验结果表明:测试值与粉尘沉降优化回归模型的模拟值误差在13%以内,验证了模型的准确性;优化后粒径为71~100μm的粉尘受风流调控参数影响明显,沉降在掘进机前方;优化后回风侧行人呼吸带全尘平均浓度和司机处呼尘平均浓度分别降低了47.4%和42.4%,降尘效果明显。

基于皮尔逊相关系数法的盾构掘进参数对地表沉降影响分析

为研究盾构掘进参数对地表沉降的影响,结合北京地铁19号线某盾构工程的现场监测结果,运用皮尔逊相关系数法对盾构掘进参数对地表沉降影响进行线性回归的相关性分析,检验了线性相关的显著性水平,并针对盾构掘进参数的波动范围和造成的地表沉降规律进行统计分析,继而通过控制参数来实现地表沉降的精细化控制。结果表明:皮尔逊相关系数法在本工程中应用是可靠的,影响地表沉降的两个关键控制参数为同步注浆量、土压力,相关系数分别为0.52和0.41,其他参数与地表沉降表现为极弱相关;右线盾构的掘进参数较左线进行了更加精细化的控制,最优参数控制范围为平均值95%置信区间,最终使右线上方地表沉降较左线大幅度减小,稳定在6mm以内,通过参数精细化控制取得了良好的沉降控制效果。

可持续迭代的村镇人居环境设计体系研究

目的为建构可持续建设与有机更新下村镇人居环境设计的基本框架,揭示其在不同发展阶段、地域特征和建设主题下村镇人居样本的应对性设计原则与理论,总结村镇设计在经济、社会、技术影响下的迭代及在地化应变,探讨未来村镇人居环境设计的前沿模式。方法基于可视化文献分析法,对可持续村镇人居环境设计进行系统的脉络梳理,并根据可持续设计的路径推演、要素解析、模式特征进行村镇人居环境设计体系的框架搭建,提出村镇人居环境设计的基本原则与适配化设计技术路线。结果构建了可持续人居建设迭代下的村镇人居环境设计体系,通过解析可持续设计的基本构成要素,分析了村镇人居环境可持续设计的动力机制,揭示了其在需求侧、供给侧和承载侧的基本特征及三者的联动关系,提出了四项村镇人居环境可持续设计的基本原则,并总结出三点分类适配化设计思路。结论以综合设计视角,探讨未来中国村镇转型下的设计思想与技术脉络,根据时代背景、在地特征、未来场景,采取动态应变与适配的原则,提出可持续设计模式、方法与路径,为设计学相关研究者、决策者和执业人员提供理论梳理和实践指导。

超大直径盾构下穿高铁路基的沉降数值分析

为探究超大直径盾构隧道下穿城际铁路路基沉降规律,以中国武汉两湖隧道工程为例,基于Plaxis有限元软件,建立了铁路路基-土体-隧道的三维精细化数值模型,探讨盾构掘进过程中地层损失率、开挖面支护压力、盾尾注浆压力对隧道上方城际铁路路基沉降的影响.结果显示,盾构下穿复合地层的过程中,高铁路基道砟层表面在盾构掘进方向上会发生不同程度的沉降;当盾构掘进引起的地层损失率从1.0%增加到1.6%时,铁路路基的最大沉降从18.86 mm增加到22.71 mm,增大了20.4%;当开挖面支护力处于隧道拱顶侧向静止土压力的0.7~1.4倍时,不同工况下盾构掘进引起的铁路路基变形差异较小(小于0.67 mm);注浆压力对铁路路基的沉降影响明显,随着注浆压力增大,铁路路基的沉降明显减小.当隧道拱顶注浆压力增大到拱顶侧向静止土压力的3倍(648 kPa)或以上时,沿铁路路基的最大差异沉降未超过规范要求(≤5 mm/10 m).研究结果可为超大直径盾构下穿高铁路基时掘进参数的设置提供参考.

基于行驶舒适性的路桥过渡段差异沉降控制阈值

为解决传统路面结构路桥过渡段差异沉降过大和二次跳车问题,结合路桥工程实践,通过将桥头搭板放置一定深度和设置两级枕梁,并将桥头搭板与枕梁现浇在一起的方式,提出一种刚柔连续过渡的桥头搭板结构,用以改善桥头路基的应力分布及变形;同时为研究不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值,给出量化指标,通过分析桥头跳车作用机理,根据车辆振动系统输入激励与输出响应的关系,建立二维五自由度车辆振动模型,并根据不同等级公路的路桥过渡段处治情况,建立相应的计算模型,编写程序求解人体加权加速度均方根值,根据人体舒适程度分级情况确定不同等级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值。结果表明:高速公路一级公路、二级公路和三级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为将容许搭板纵坡变化值控制在0.30%~0.40%、0.40%~0.55%、0.50%~0.75%和0.95%~1.35%,四级公路的路桥过渡段差异沉降控制阈值为台阶高度控制在0.05m以内。

盾构下穿高速铁路隧道沉降变形控制标准研究

针对新建盾构下穿高速铁路隧道变形控制难的问题,以石家庄地铁4、5号线以及北京地铁8号线等3个典型的穿越高铁工程为依托,研究下穿高铁隧道沉降变形控制标准.首先,利用有限元软件Midas GTS NX构建精细化的无砟轨道-隧道三维有限元模型,计算盾构下穿整体现浇隧道、盾构法隧道及U型槽段引起的不同沉降工况下的结构内力值,得出满足裂缝宽度限值的结构允许变形值,并且计算了满足规范限值要求的CRTSⅡ型和CRTSⅢ型轨道结构的允许变形值.然后,利用Abaqus软件构建车轨耦合动力模型,计算不同列车速度和沉降工况下车辆的安全性和舒适性指标,得出轨道高低不平顺允许值.最后,汇总各结构的允许变形值,给出结构沉降变形控制标准.研究结果表明:从结构裂缝宽度限值、轨道10 m弦长高低偏差限值和动力学最敏感指标限值方面计算的既有结构允许变形值能够作为盾构下穿高铁隧道沉降变形的控制标准,可作为现行规范的支撑与补充.研究成果可为类似风险大、要求较严的高速铁路穿越工程项目提供隧道及轨道变形控制值参考.

基于锚杆静压桩加固的超深基坑邻近建筑沉降控制技术

以某多层砌体结构基础加固施工为背景,阐述了锚杆静压桩在超深基坑邻近建筑沉降控制中的应用,重点介绍了锚杆静压桩分批压桩以配合超深基坑土方分层开挖的施工方法。该法采用PLC自动持荷系统,可对锚杆静压桩的长期持荷动态调整桩端压力。监测数据表明:此方法可有效控制超深基坑土方开挖过程中的邻近建筑物沉降,降低施工风险,可为类似项目提供借鉴。

煤矿区固废矿化固定封存CO_(2)与减污降碳协同处置利用的研究进展

“双碳”战略目标对煤炭行业转型升级和绿色低碳发展提出了新要求。以煤为主的能源结构和煤炭高强度开发带来矿区固废占用土地空间、破坏生态环境和排放温室气体,已成为制约煤炭行业绿色低碳发展的突出问题之一。基于“利废固碳、从哪里来到哪里去”的理念,探寻煤矿区固废无害化、减量化、资源化、低碳化的处置新路径,创新发展矿区固废处置、采空区地下空间充分利用、CO_(2)捕集利用与封存(CCUS)相融合的关键技术,是“双碳”目标下我国矿区绿色低碳发展的紧迫需求。研究工作表明:煤矸石、粉煤灰、炉底渣和煤气化渣等矿区固废在矿山地下空间充填开采与沉陷治理、煤矿防灭火、建筑用材及农业等领域的资源化利用路径与处置技术已取得重要进展,为矿区固废固定封存CO_(2)研究提供了基础和启示,但矿区固废固定封存CO_(2)的工程化技术研究亟待加强;矿区固废矿化固定与封存CO_(2)潜力大、具有工程可行性,正在形成矿区固废处置-煤基CCUS-采空区充填新的技术体系;矿区固废与CO_(2)基气-液-固三相介质矿化强化、高效吸收与矿化固碳调控技术、地下空间矿化固碳充填与CO_(2)密闭封存、采空区充填固定封存CO_(2)潜力评价与碳去除量核算、采空区充填固定封存CO_(2)环境与安全性评价等将构成固废处置-煤基CCUS-采空区充填技术体系的核心内涵;矿区固废处置–煤基CCUS–采空区充填技术是未来实现“煤炭生产加工-矿区固废处置-高效矿化固碳与CO_(2)封存-地下空间充填与利用-矿区地面沉陷防治与生态修复”的无废矿山循环经济模式的关键,矿区固废+CO_(2)基地下充填与封闭功能材料研发是重要突破口。矿区固废处置、煤基CCUS、采空区充填与地下空间利用、矿区生态修复保护等融合技术研发应用为绿色低碳型矿山建设提供了新的发展思路。

盾构下穿古城区地面沉降预测及现场监测分析

【目的】为了获取武汉市和平大道南延线盾构段地面的沉降数据,本研究通过Peck公式对现场沉降监测结果进行了拟合分析,并对Peck公式进行了修正。【方法】每30 m设置沿隧道上部对称分布的监测点进行现场地表沉降监测,选取其中4个最具代表性的断面沉降结果进行Peck公式拟合分析和验证,并根据实际沉降情况对Peck公式进行修正。【结果】研究结果表明,在隧道轴线上部存在异常沉降,因此通过对后续掘进段掘进参数进行调整,加强壁后同步注浆和监控测量控制沉降,并且将得到的沉降槽曲线与Peck公式进行拟合,得到4个断面的实测沉降数据与拟合曲线的拟合优度R2均高于0.85。【结结论论】盾构段沉降槽曲线与Peck公式计算结果高度拟合,可以用Peck公式对研究区沉降进行预测,选取地层体积损失率Vl为0.95%,沉降槽宽度系数k为0.55对Peck公式进行修正后,可以更加简单高效地预测后续沉降。

较大纵坡浅覆土大断面矩形顶管顶进控制技术

以杭州地铁3号线支线留下站A1-A2出入口连接通道为背景,结合工程地质情况,介绍了始发井及接收井端头加固、较大纵坡及覆土较浅顶进控制等施工技术,对顶管变形和地表沉降监测结果进行了详细分析,阐述了顶管施工引起的周边土体变形特征。现场监测结果表明,采用有效、综合的顶管施工控制措施,避免了顶管下穿范围内的地面沉降问题。

黄淮冲积平原地区高速铁路螺杆桩复合地基应用研究

依托郑徐客运专线兰考南站路基工程螺杆桩复合地基项目,通过试桩和桩身质量检测,总结黄淮冲积平原地区螺杆桩关键施工工艺和质量控制措施,同时对螺杆桩承载力特性及复合地基进行工后沉降分析。结果表明:黄淮冲积平原地区粉质黏土、粉砂、细砂、圆砾土土层中可以形成螺杆桩螺纹段桩身,成桩质量良好;螺杆桩单桩承载力和复合地基承载力满足设计要求;该地区同等条件下,螺杆桩极限承载力较普通灌注桩提高约24%;复合地基沉降主要发生在填筑期;双曲线法预测得出三个观测断面工后沉降量均小于15mm,满足无砟轨道铺设要求。

复杂环境盾构工作井超深基坑监测分析

以穗莞深城际前海至皇岗口岸段工程某超深盾构机工作井基坑为背景,对围护结构支撑轴力、周边地表沉降、基坑外地下水水位变化、周边建筑物沉降及倾斜进行监测,分析超深基坑施工对围护结构受力、地层变形性状和对周边环境的影响。结果表明:该基坑施工引起地表沉降的累计最大沉降量达到78.71 mm(红色预警值72.00 mm);坑外地下水位降水累积变化值正常;周围建筑物累计沉降量100.00%达到红色预警值,最大倾斜率为0.47‰;混凝土支撑轴力监测反映基坑支护体系处于安全状态。针对性地采取工程技术与管理措施,主要为清除基坑周围堆放的建筑废渣,并在运输路面铺放钢板以均布动荷载,加强基坑周围巡护;对土层进行劈裂注浆加固;实时监测和反馈分析,确保监测数据在可控范围内等,保证施工整体安全。

均匀地层下预制节段式综合管廊受力研究

依托重庆巴南综合管廊试点工程,采用PLAXIS有限元软件建立节段式管廊与土相互作用模型,进行结构横向断面受力变形及管廊与土相互作用规律研究。结果表明:节段式综合管廊底板管节接触面处易出现应力集中,且随着回填土高度增加,应力集中程度增大;管廊侧壁与腋角相交位置、上下板中轴处受力变形较大,是设计重点加固区域;管廊侧壁所受侧向应力呈三段式分布;管廊自身刚度是管廊周边土体沉降分布影响因素之一。

浅埋软岩大跨度双线铁路隧道沉降控制技术研究

在浅埋软岩大跨度铁路隧道施工过程中,软岩大变形是尤为常见的现象,而其中沉降现象更为突出。如何降低沉降,减小其在隧道工程施工过程中的施工风险和维护成本,是尤为必要的。鉴于此,本文依托渝昆高铁山田隧道和华山松隧道3号横洞,开展隧道沉降变形控制技术研究,通过监测施作沉降控制措施前后隧道结构的沉降变形,分析了隧道沉降措施控制效果。结果表明:在施作沉降预控措施的里程段,沉降量远小于未采取措施的里程段。该结果验证了沉降处置措施的有效性,为高速铁路软弱围岩段隧道的安全施工提供了借鉴。