海相软土力学特性及其对城市地下轨道交通工程的影响分析

中国东部沿海地区广泛分布的海相软土,因其独特的力学特性和地质成因,对城市轨道交通建设产生了重大影响。针对中国五个典型区域的11个城市中的海相软土进行详细分析,旨在深入理解其地质成因、颗粒组成、矿物成分和微观结构特点,并总结其物理力学性质、蠕变性和触变性等关键工程特性。通过典型工程案例分析,揭示了城市轨道交通建设在海相软土地层中遭遇的工程风险,并基于实例分析,提出一系列海相软土地区轨道交通工程设计和施工的指导建议。特别强调有效控制和管理相关风险的策略,包括土体加固、改良技术和智能化监测手段的应用。该研究为理解海相软土的复杂工程行为提供了新的视角,对推进沿海地区城市轨道交通建设的安全与稳定具有重要意义。

沿海软土地区综合管廊运营初期结构病害调研及处理措施——以徐圩新区综合管廊为例

目前我国综合管廊建设规模较大,且多数分布在沿海软土地区,在运营初期廊内普遍存在病害发展较快且较隐蔽等问题。基于处于运营初期的连云港市徐圩新区城市地下综合管廊实际工程案例,针对管廊内存在的裂缝、渗漏、积水、错台等病害进行调研与分析。根据检查结果分析管廊病害发生原因并提出相应解决措施,为类似地质条件下的综合管廊建设和维养提供了参考和借鉴。

软土地区深基坑变形性状分析与控制措施研究

对于软土地区深基坑作业来说,施工变形和风险控制是关键。以上海浦东机场内某半逆作的深基坑为背景,通过对基坑监测数据分析,对软土地区深基坑工程的变形性状进行了分析总结。根据该工程基坑的变形性状分析,结合类似软土地区基坑工程的实践经验,从前期设计和施工过程控制两方面提出了一些基坑变形和风险控制要点。研究结果可为类似软土地区深基坑工程的科学施工提供经验借鉴。

真空联合堆载预压法在寒区筑坝工程中的应用

真空联合堆载预压法是中国沿海地区常用的软基处理方法,但在北方地区筑坝工程中缺少工程案例和施工经验,具体表现在传统的插板工艺、密封墙工艺对复杂地层适应性不明确,大体积坝体堆载后密封膜的密封效果未知,冬季低温冻结力会破坏饱水的密封和排水系统。为此依托中国北方某土坝工程,选取先导试验段,分别开展塑料排水板插板工艺试验、密封墙成墙试验、密封膜保护试验和坝基防冻试验。研究结果表明:履带式振动插板工艺能有效穿透上覆硬壳层,其施工效率优于引孔+振动插板工艺;采用1.2 m双排泥浆搅拌墙方案能起到良好的负压密封效果;在密封膜表面铺设无纺布、编织布,过渡层采用轻型压实能有效保护真空密封膜。在土坝上层和坡脚填筑2 m的防冻层,可有效防止地基土层和排水系统冻结,冬歇期后真空排水系统可正常运行。

地铁车站深基坑施工对周边建筑影响的全过程分析

依托某地铁车站深基坑工程开展跟踪监测,利用各阶段实测数据分析了包括地下连续墙施工、基坑开挖及主体向上施工在内的基坑施工全过程对邻近建筑物的影响。结果表明:各阶段施工对建筑的影响均随着与车站基坑距离的增大而减小;采用刚度小、长度短的摩擦型桩基础的建筑,其抵抗由车站基坑施工引起的竖向位移的能力较弱,沉降相对较大;而车站基坑施工对具有较好持力层的桩基础建筑沉降影响极小,但对工程桩桩顶水平位移和桩身内力的影响较大。相关结论可为软土地区地铁车站深基坑外邻近建筑物的变形预测及保护提供有益参考。

滨海软土区深基坑支护结构设计及变形分析

基于三门核电站一期泵房深基坑工程的成功实践,对滨海软土区的基坑工程特点、支护结构设计和变形特点进行了详细分析。本工程依据地层条件,将基坑边坡划分为完全基岩边坡,基岩埋深小、无淤泥地层的边坡,基岩埋深较大、有较厚淤泥层的边坡三种类型,并分别采用了三种支护型式:放坡、排桩+岩锚、排桩+深搅重力墙+岩锚,有效解决了滨海软土区的地下水位高,淤泥粘聚力及内摩擦角小,基坑侧壁受水平荷载大、易失稳等难题。现场监测结果表明锚索应力及基坑的水平位移和沉降均满足规范及设计要求。三门核电站泵房深基坑支护所面临的岩土工程问题对于沿海工程具有一定的普遍性,该方案的成功应用可为沿海地区类似工程的设计提供参考。

软土地区城市深基坑支护方案优选的模糊层次分析法

提出软土地区城市深基坑支护方案优选的模糊层次分析法。在对影响软土地区城市深基坑支护方案的各因素进行分析和调查基础上,选取4个一级指标、14个二级指标构建综合评价指标体系;通过层次分析法建立层次关系,构造阶层结构,采用模糊理论建立判断矩阵,确定权重向量;通过专家调查和理论分析等方式确定各因素得分,采用逻辑运算确定相对优属度矩阵,建立模糊综合评判模型,评判备选支护方案的优劣。利用该模型对上海陆家嘴地区某深基坑3个备选支护方案进行比选,得出备选方案的相对优属度分别为0.596,0.283和0.619,从而确定第三方案最优,为实际工程建设提供了决策依据。

地震波输入方向对软土地区车站结构响应的影响

运用ANSYS软件,结合天津市地铁3号线昆明路车站工程,采用黏弹性人工边界,建立了土-地下结构相互作用的二维平面有限元模型,研究模拟了软土地区地铁车站在不同方向地震波作用下各个关键点内力、位移和应力的变化规律。研究结果表明:竖向地震波对结构的绝对位移影响较小,而对内力和应力的影响较大,能使内力提高5.18倍左右,竖向地震波在软土地区结构抗震设计中不可忽略;车站结构底板与中柱连接处地震响应最大,为结构抗震设计的薄弱环节。

软土地区深埋盾构开挖对土体扰动特性的影响研究

针对上海软土地区深埋地层某盾构区间开挖布置全断面土体扰动位移量测,对盾构开挖土体扰动特性进行各阶段监测和记录分析,并对深部地层土体扰动进行分析。根据实测数据进行对比研究,研究结果表明在上海软土地区深埋条件下,盾构掘进所产生的土体扰动在横断面为2D范围,纵断面为1D范围,盾尾脱出阶段相比盾构掘进阶段的扰动较大,约比掘进阶段的土体扰动位移大1倍。

软土地区基坑侧位移变形预警及预测

为准确掌握软土地区基坑侧位移变形特性,构建了基坑侧位移的预警模型和预测模型,其中,预警模型先以多重分形去趋势波动分析方法构建预警判别指标,再利用Spearman秩次检验实现判别指标的变化趋势判断,进而完成预警等级划分;预测模型则以脊波神经网络为基础,通过粗集理论和试错法优化模型参数,构建出优化变形预测模型。实例研究表明:通过预警分析,得出所给实例的预警等级为2级,说明其基坑侧位移趋于不利方向发展,应加强监测频率,提高施工安全预警;同时,在变形预测方面,参数优化能有效提高脊波神经网络的预测精度和稳健性,所得预测结果的平均相对误差均<2%,具有较高预测精度,且其预测结果与预警结果一致,佐证了分析结果的准确性,可为基坑安全施工提供一定指导。

软土地区复杂深基坑支护结构设计与土方开挖

浙江宁波地区某综合楼位于软土地区,基坑最深处为8m,周边环境复杂。通过支护方案比选优化,制订了围护结构及土方开挖方案,实施后的监测结果表明,基坑受力及变形均控制在限定值以内。

滨海软土区排水箱涵深基坑工程设计及施工技术分析

以三门核电站一、二期排水箱涵深基坑工程为例,介绍了滨海软土区深基坑工程中桩锚、内支撑及重力式挡墙不同支护结构组合的设计应用及基坑开挖过程中关键施工措施。结果表明:组合支护结构设计满足了基坑的安全开挖,人工岛的设计有效地解决了施工运输难题,且达到了支护、止水和挡土效应。支护设计中采用的支护系统与箱涵构筑物基桩相结合的方式,即在基桩间施打旋喷搭接短桩,有效地解决了支护桩被动土压力不足和基桩工程质量有效控制等技术难题。本文建议,在进行大范围软土深基坑支护及地基处理时,设计与施工应密切结合,实现既安全又经济的合用结构设计。

沙棘植物对砒砂岩沟道土壤改良效应的研究

基于内蒙古砒砂岩地区准格尔旗东一支沟沙棘植物柔性坝野外水保试验,根据监测的土壤有机质数据,运用比较与统计分析的方法,研究了沙棘植物对沟道土壤的改良效应。结果表明,沙棘植物的存在,极大地提高了沟道土壤肥力,改善了植物群落的生长环境,对于该区生态环境的恢复与重建具有重要意义。沙棘柔性坝所形成的复合地表枯枝落叶层的腐殖质、根系的死亡代谢及分泌物都是沟道土壤有机质的重要来源;沙棘植物柔性坝沟道0—30cm土壤层的有机质含量平均值要高出对比沟1.25倍;东一支沟沙棘柔性坝沟道土壤有机质含量从上游到下游表现出沿程增加的趋势;各典型沙棘柔性坝沿土壤剖面的有机质含量平均值是相应对比沟的约1.8倍;有机质沿土壤剖面的分布对比说明,沙棘植物的存在改变了沟道有机质沿土壤剖面的分布,这种分布有利于沙棘植物及砒砂岩沟道次生植物群落的生长与恢复。

土壤固化剂固化石灰土在盐渍化软土地区路基的应用研究

在盐渍化软土地区修筑道路路基,分析土壤固化剂固化石灰土修筑道路路基的可行性。以典型的盐渍化软土地区———轻纺经济区的道路工程为例,分析轻纺经济区的地质、含盐量;对土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)的击实试验、无侧限抗压强度(7d)、室内回弹模量以及CBR测试,得出土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)均能满足路基相关规范对路床范围内的要求;选取轻纺经济区内道路试验段,从试验路段的弯沉、室外回弹模量、CBR测试及造价上对比分析了石灰土(12%)和土壤固化剂固化土(5%石灰+95%原土+固化剂)修筑道路路基的优劣。

软土地区铁路桥梁墩台滑移病害整治技术研究

针对宁启铁路既有线某桥墩台位移病害,根据现场实测结果,建立力学模型进行理论分析,得出墩台滑动的主要原因是由于桩基侧向土体约束作用极低所致的结论,计算时采用自由桩长的假定,结合现场地形情况提出"纵向顶撑、横向限位"的桥梁加固原则,采用墩台之间设置水平系梁、桥台外侧设置横向限位桩、台后地基钻孔释放应力等整治措施。

寒区湿地软土抗剪强度特征试验研究

针对寒区湿地公路软土地基在路堤填筑分级加载作用下的稳定性问题,为采用理论计算方法研究寒区湿地软土地基稳定性提供必要的计算参数,采集原状土,对寒区湿地两层软土进行三轴试验和直剪试验。研究寒区湿地软土在5个不同固结压力和3个不同固结度下主应力差与轴向应变关系的变化,以及5个不同固结压力和6个固结度下抗剪强度指标和抗剪强度的变化。试验结果表明:采用不排水剪,第1层软土的应力-应变关系呈现典型的加工硬化特征,第2层软土的则接近于理想塑性。在相同的应变下,随着固结压力和固结度的增加偏应力逐渐增大;抗剪强度随固结压力和固结度的增加而增大。粘聚力c在固结度U<20%时,随固结度的增加而减小;固结度U>20%,总体上随固结度的增加而增大。内摩擦角φ随着固结度的增大有所增加,但规律性不很明显。

空地地一体化的全方位准动态地铁施工安全监测技术

鉴于软土地区土性的极端复杂和地面沉降严重的普遍特征,提出了"空(天空)～地(地面)～地(地下)"一体化的全方位准动态地铁施工安全监测思想,构建起了相应的技术体系(即全方位准动态集成技术)。软土地区地铁施工安全监测全方位准动态集成技术的核心是借助GPS技术建立三维的空基变形监测基准(用于地表变形监测和地下变形监测。该空基变形监测基准可以克服传统陆基基准因软土地区地面沉降而对变形监测数据产生的系统性偏差,还可实现地铁施工变形监测的全天候、实时化与动态化),以城市基础地质资料库作为安全监测整体性设计的依据(提高了地铁施工安全监测的针对性、可靠性与有效性),以准实时、准动态的地下结构应力应变监测结果作为施工安全性的重要判别要素,以准实时、准动态的地面变形监测结果作为地铁施工作用下城市环境安全性的关键判别要素,实现对地铁施工安全的全方位、实时化、准动态控制。

沙棘柔性坝对土壤有机质改善作用的试验研究

于2005年在内蒙古准格尔旗西召沟小流域进行了野外调查、采样及室内土壤有机质含量测定试验。结果表明,种植沙棘柔性坝的沟道土壤有机质含量远远大于未治理的对比沟,从而证实了沙棘柔性坝具有显著地提高沟道的土壤有机质含量,改善沟道土壤肥力生态效应。土壤有机质含量具有一定的垂向变化,大多数情况下表层土壤的有机质含量高于中、下层土壤;沟道及沙棘柔性坝的土壤有机质含量在纵向大致呈现由上游到下游缓慢递增的过程。沟道土壤有机质的这种纵向变化规律与沙棘植物柔性坝拦沙淤积厚度纵向变化规律相同。

南京河西某大面积深基坑监测实践与分析

软土地区大面积深基坑监测与分析是地下工程建设中的重要工作之一,总结与分析软土地区大面积深基坑监测具有重要的工程意义。以南京河西地区某面积为40 900 m2,开挖深度为12.3 m^12.9 m的深基坑为背景,结合基坑开挖、周边环境保护要求以及设计与施工对监测信息的要求,进行了监测与分析。根据监测结果,着重分析了土体深层水平位移、周边道路沉降、地下管线及地表沉降、邻近建筑物沉降、立柱沉降、支撑轴力和坑外地下水位变化,并对监测数据进行了原因分析与总结,可为今后类似的深基坑监测提供一些借鉴。

天津海积软土工程性质参数之间关系的初步分析

通过对天津海积软土工程性质参数的统计分析,采用回归分析法确定出液限与塑限的线性关系,并得到压缩系数与含水量、孔隙比之间有一定的线性相关性.同时用相关分析与方差分析方法对计算的效果做了检验.