软土超大面积基坑群工程安全与环境控制设计与实践

软土地区超大面积基坑群工程安全和环境影响控制问题突出,成为城市建设中的难题。以上海地区规模最大、最复杂的基坑群工程之一的西岸传媒港与上海梦中心项目为背景,基坑支护设计跳出传统的构件设计框架,从总体与细节上对基坑群工程进行整体把控。在综合考虑不同地块的开发进度需求、多地块叠加作用下敏感环境保护等问题的基础上,合理化基坑分区与实施流程。提出了复杂多约束条件下基坑群支护体系设计和以运营地铁为保护对象的敏感环境变形控制成套技术,以及安全与经济并举的基坑群承压水控制对策。上述措施解决了软土地区超大面积基坑群工程一系列技术难题,确保了基坑施工过程中周边环境安全,同时兼顾了工期需求。

软土地区紧邻地铁深基坑施工变形控制研究

随着地下空间开发成为城市建设重点,邻近地铁的深基坑施工变形控制也成为了工程研究中的热点和难点。以上海城区某紧邻地铁的地下空间开发项目为实例,结合周边环境保护、基坑施工技术、隧道变形控制等方面,分析并提出了项目重点与技术方案。通过合理的地下连续墙分坑规划与轴压伺服水平支撑,控制了基坑开挖工程的变形;通过封闭承压降水与周边回灌,控制了对周边环境的影响范围;通过注浆措施,缓解了地铁隧道的局部变形。基坑与地铁隧道监测结果表明,相关技术措施可有效保证施工过程中地铁隧道、基坑围护及周边环境的安全,可为其他同类工程提供借鉴。

软土地区基坑分区开挖相邻深基坑相互影响规律研究

为解决软土地区基坑施工存在水平位移量大,影响施工质量的问题,开展软土地区基坑分区开挖相邻深基坑相互影响规律研究。首先,构建相邻基坑数值模拟模型。其次,分析共用地连墙基坑开挖相互影响性状。最后,分析基坑间增加挡土结构对减少相邻基坑相互影响规律。结合得到的分析结果对软土地区基坑中的支护结构进行优化,以此确保基坑不会发生较大水平位移,促进施工质量提升。

富水软土地层中心城区浅覆土管幕法分析研究

为解决富水软土地层中心城区浅覆土无临时支撑、无土体加固的全断面暗挖施工难题,通过对日本MMST、URT和PCR工法从浅覆土可行性、断面多样性、密封止水性等方面进行调研和对比分析,提出了适合上海地区的束合管幕工法(U-BIT工法)。该工法基于超前支护与永久结构合一的设计思路,在管幕顶进完成后,通过张拉环向预应力,使原本纵向顶进的离散型、小断面钢管群束合形成可横向承载的整体受力体系,具有断面多样性、施工高效性、环境友好性和开挖断面利用率高等特点。在上海轨道交通14号线武定路站工程首次成功应用,实现了富水软土地层中心城区浅覆土地下结构低扰动、小变形快速静默施工。

软土地区复杂受限条件下大面积异形基坑分区探讨

当前在城区的工程建设中,基坑开挖对周边环境的影响越来越受到重视,往往需要采用分区措施。文章依托上海市静安区天目社区73地块基坑工程项目,从基坑分区的角度,详细探讨软土地区复杂受限条件下大面积异形基坑的分区设计。研究表明在复杂受限条件下,特别是存在轨道交通等重点保护对象时,基坑分区除了要考虑周边环境,还应当考虑造价和工期。研究案例可供类似工程借鉴和参考。

软土地区邻近既有建筑物深基坑支护施工技术研究

受软土地质属性的影响,对该类环境下的深基坑进行有效支护是控制其位移发展的重要措施。为此,文章研究软土地区邻近既有建筑物深基坑支护施工技术。结合深基坑施工区域的地质情况,采用钻进旋喷搅拌的方式在桩基定位点进行钻进和喷浆同步施工。在支护结构施工阶段,采用压力钻成孔法进行施工。测试结果表明,120 d内测试深基坑四周的水平位移和纵向位移分别稳定在20 mm和21 mm以内,表现出较高的稳定性。

临水软土基坑双排钢板桩支护结构变形分析

针对软土地层中双排钢板桩支护结构变形过大的问题,以某船厂基坑为依托,通过现场测试数据分析、理论计算及数值模拟等手段研究双排钢板桩在软土地层中的变形特性,分析变形过大的原因。采用极限状态识别和临界状态参数反演的方式,提出根据现场数据进行回填反压应急处理的方法以及采用大排距双排灌注桩进行加固的措施。结果表明,提出的应急处理方法和加固措施取得了良好的效果。双排钢板桩围堰在软土基坑中变形往往较大,进入临界状态后将迅速产生较大的变形,应采取有效的坑内加固措施,避免超挖。

相邻基坑围护结构变形及控制的模拟与实测

通过对杭州市深厚软土地区的相邻基坑群开挖过程进行全工况数值模拟,评估基坑设计中采用的各项工程措施对抑制相邻基坑施工相互影响的效果,并结合工程实测数据分析,探究已开挖基坑的围护结构受邻近后开挖基坑影响的变形发展规律。分析表明:相邻基坑先后施工时引起已建基坑土体位移模式改变,导致支撑轴力减小、地表沉降加剧、相邻侧坑底隆起减小,且基坑相邻侧围护结构侧移发展方向发生转变,出现向坑外的“回弹”;软土基坑采用带内支撑的挡墙式支护结构对相邻基坑施工较为敏感,可以采用设置板带支撑和对坑底土体进行加固等方式消减基坑受邻近施工影响而产生的附加变形。

城市轨道交通新建路基对邻近既有桩筏结构路基水平变形的影响

目的:城市轨道交通新建线路并行或接轨既有线路时,往往需要在邻近既有线路新建路基。新建路基的加载会产生地基附加应力,这将导致土体发生沉降及水平位移,从而使得既有线路路基发生变形,同时可能会造成既有线路基发生后续固结变形,进而危害列车运营安全。因此,需要研究邻近既有线路新建路基对既有城市轨道交通桩筏结构路基水平变形的机制和主要影响因素,以保障轨道交通路基建设的安全。方法:以软土地区某邻近新建线路路基工程既有城市轨道交通线路桩筏结构路基为例,采用有限元数值模拟与离心模型试验的方法,研究新建路基加载对邻近既有路基水平变形的影响。结果及结论:在新建路基荷载作用下,邻近地层水平位移随地层深度先增大后减小,其最大值发生在地表以下4 m位置。新建路基与既有路基相邻坡脚间的地层水平位移同距既有路基坡脚距离呈指数关系递增。在邻近加载作用下,既有路基各排桩均向背离新建路基方向产生水平偏移,水平变形量值随着与邻近加载距离增大以及深度的增大而减小,水平变形差异主要位于上中段桩体。靠近加载位置桩基可以有效地阻拦邻近加载在地基中产生的水平土压力和水平位移的发展。

钢套筒辅助盾构始发关键技术

针对软土富水地区地铁盾构始发端不具备土体加固条件或难以保证土体加固效果的情况,介绍了钢套筒辅助始发工艺。工程实践表明,该工艺可较好地应用于盾构始发加固长度不足的工程中。

温州瓯江北口大桥深厚淤泥层水域沉井抗台防护施工方案研究

温州瓯江北口大桥中塔沉井为国内首座在台风区域影响下穿越深厚软土的超大型水域沉井,需采用合理的抗台防护施工技术,以保障该项目的建设质量。文章从结构受力、工期、施工安全风险、经济性等方面综合比选,确定采用抛石措施作为沉井的抗台防护方案。同时通过试验数据及理论分析,确定了沉井在着床及下沉两阶段抛石厚度的最优方案。该项目成功抵御3次台风的事实证明:抛石抗台防护措施不仅实现了沉井平稳渡台的目标,同时抛石的“抱箍”效应对沉井起到了导向、定位作用,达到了在台风期间控制沉井姿态,确保工程质量安全的目的。

深厚软土区深大异形基坑开挖对临近建构筑物的影响

武汉轨道交通8号线田田绿化广场工程场址下伏深厚软土,深大异形基坑开挖对周边京广铁路、城市高架等重要建构筑物的影响需开展专题研究。基于基坑支护设计方案,通过三维有限元动态过程数值模拟,研究了基坑开挖对周边既有建构筑物的影响,得到以下主要结论:结合支护结构及周边计算成果,经与相关规范中既有建构筑物变形允许值的比较,有针对性地提出了重点区域的加固方案;对基坑工程实际开挖支护过程进行了持续监测,结果表明临近建构筑物变形在基坑开挖至底标高时快速达到最大并趋于稳定,专项加固方案可有效控制重点部位建构筑物变形指标,验证了基坑支护及专项加固方案的有效性,保障了该深厚软基区深基坑施工顺利进行。精细化数值模拟可有效克服现有规范在评估新建和既有工程相互复杂影响时的局限性,有助于为优化工程方案提供必要的技术支撑。

两道鱼腹式钢支撑在软土地区相邻同步施工深大基坑中的应用

以国航上海浦东工作区倒班用房建设项目为例,介绍两道预应力鱼腹式钢支撑系统在软土地区相邻同步施工深大基坑中的应用。该项目的两个基坑开挖面积较大(合计超过1.4万m^(2)),普遍挖深8.8~10.2m,基坑周边环境敏感,场地工程地质条件复杂。针对本项目的特点结合建设单位对于工期和造价的要求,同时考虑到施工便利性,两个基坑均采用六轴水泥土搅拌桩内插H型钢+两道预应力鱼腹式钢支撑的围护形式,最终两个基坑大致同步施工。分别采用规范方法和有限元法预测两个基坑的围护结构侧向位移,两种理论方法计算结果接近,且与现场监测数据吻合,基坑围护变形始终安全可控,同一基坑各边侧移大致相当,验证了本项目的设计、施工方法对于控制基坑围护变形、降低相邻同步施工基坑之间相互影响的有效性。

环形内支撑在软土地区深基坑中的应用

环形内支撑支护体系具有对周边环境影响小、能充分利用砼的良好抗压性能、造价低、开挖方便且支护效果稳定等特点,结合漳州某深基坑设计实例,对周边环境、软土地区、支护形式、支撑体系进行介绍和分析。

软土地区深基坑承压水降水沉降计算研究

在深基坑施工过程中,承压水对周边环境及基坑自身影响较大,因此进行相应控制至关重要。结合在建地铁项目,在悬挂帷幕条件下,根据土力学基本原理,按照相关规范标准规定,总结了基坑抽排承压水对周边建构筑物沉降影响的计算方法,相应计算可为软土基坑承压水抽水减压条件下的周边建构筑物沉降计算提供参考。

软土地区复杂超深相邻基坑交叉施工影响研究

以宁波软土地区某两个超深相邻基坑交叉施工为工程背景,通过分析相邻侧与非相邻侧的监测数据,探究了相邻基坑交叉施工对原基坑的影响规律,发现相邻基坑开挖会引起相邻侧围护结构位移减小,地表沉降量增大。结合有限元模拟,将模拟结果与实测结果进行对比,围护结构水平位移基本吻合,地表沉降量存在一定偏差,建议增加相邻侧地表竖向位移监测点。

柔性石笼挡墙在富水软土地质条件下的应用与稳定性分析

为探究石笼挡墙支护结构在富水地区运用的可靠性,基于宜春至遂川高速公路石笼挡墙支挡结构,运用MacStars软件模拟分析了柔性石笼挡墙作为路基支挡工程对结构内部及外部稳定性的影响,计算了柔性石笼挡墙在该类路段要求的最低地基承载力。分析结果表明:完整的柔性土结构,能够分散相应的荷载,提高自身稳定性;柔性石笼挡土墙具有良好的透水性、软基适应性,能适应基础不均匀沉降;不同的柔性石笼挡墙高度应采用合适的拉筋网面及格栅长度,在增加自身稳定性的同时可降低对地基承载力的要求。

高承压水超埋深联络通道降水复合加固技术

在地铁联络通道的施工建设中,往往会碰到各类复杂地质问题,导致常见的联络通道加固方法(比如冻结法、深层搅拌桩等地面加固法)难以达到良好效果。本文针对含高承压水软土地区超埋深地铁联络通道的加固问题,介绍目前地铁联络通道中较少见的洞内WSS注浆与真空疏干降水复合加固技术,利用现场试验、现场监测相结合的方法,通过对不同联络通道的沉降监测数据分析,研究洞内WSS注浆在含高承压软土水地区对周边建筑基础沉降控制的优势;采用MATLAB软件,基于神经网络回归预测模型,对不同联络通道的沉降量进行预测,与实际沉降量进行对比验证,得到了预测值与实际值大致吻合的结果。

软土地区盾构掘进速度对地层扰动现场试验研究

针对上海软土地区盾构隧道工程,在盾构穿越监测断面全过程调整掘进速度,观察监测断面的水、土压力以及地层稳定性变化。根据实测并结合土体固结比、承压水等地层土性影响,运用土体扰动机制综合评定掘进速度改变的影响规律。分析表明,盾构在软土地区4倍直径(D=6.2 m)埋深地层中施工,在盾构土舱压力、注浆量等参数均不变的条件下,仅调整千斤顶推进速度变化对土体压力及变形的扰动效应有较大影响。盾构推进速度降低会使水、土压力的扰动空间范围减小、扰动所产生的压力增量减小,也使地表隆沉变化值更稳定。相应变化值由埋深和推速降低比例决定。试验为今后判断软土地区4D埋深盾构掘进速度扰动效应提供参考。

旁域更新智能水滴算法软时间窗车辆路径优化

利用智能水滴算法(IWD)特点,设计了基于IWD算法的车辆路径优化算法框架。针对标准IWD算法在泥土更新上过于单一的缺点,设计了旁域更新的泥土含量更新机制,考虑整个河道的泥土信息变化,增加了其他水滴到达目标节点的概率;提出了车辆路径IWD算法的编码方式,基于改进的旁域更新IWD算法设计了软时间窗车辆路径优化算法;通过实验仿真,对比旁域IWD算法与标准算法及粒子群算法的车辆路径优化结果,显示该算法相比对比算法具有更高的收敛精度和更快的收敛时间。