富水软土基坑组合式冻结加固模型试验研究

近年来随着环保理念的贯彻和对城市水资源保护的重视,许多地区对地下水抽排进行限制,导致大量基坑工程必须寻找新的止水方式。对此,“地下连续墙+水平冻结封底”的组合式冻结加固被提出,利用模型试验对其在不同水压地层中可行性和差异性进行了分析,验证了该支护方式的可行性。结果表明:(1)随着水头高度的增大,冻结壁水分补给速率有所提升,冻结壁交圈时间与地层水头高度呈正相关,而冻结壁厚度与地层水头高度呈负相关关系。(2)临时竖井受地层冻结影响,会有明显冻胀压迫作用,伴随冻结壁发育,冻胀力最终降至某一特定值,并趋于平稳,且其峰值与水头高度成正相关关系;(3)模型试验中冻结壁上部土体的最大位移点位于土体35 cm深度位置,其位移数据为2~3 mm;(4)基坑开挖期间,冻土帷幕的温度随着基坑的开挖和积极冻结的双重作用下能够维持相对的平衡,整个冻结壁保持基本稳定状态。研究成果可为该支护方式在基坑工程中的应用提供理论支撑。

基于在机开挖离心模型试验的改进MSD法评估

研发了一套应用于高离心力场条件下在机基坑开挖装置和支撑施加系统,开展了多支撑支护的黏土基坑开挖的离心模型试验。将开挖引起的墙后地表沉降与挡墙变形的试验数据与已发表的相关研究成果进行对比分析,证明了该套在机开挖装置和支撑系统可有效模拟实际基坑工程的土体开挖及支撑。在离心试验数据的基础上,对基坑体系的变形机制进行了修正,提出了全量变形机制计算的改进动员强度法(mobilizablestrengthdesign,MSD)。应用改进MSD法计算多支撑开挖的挡墙变形曲线,并将计算结果与现场监测数据对比。结果表明:改进MSD法预测结果与实测数据较吻合,论证了改进MSD法的有效性。

基坑免降水开挖的组合式冻结法支护工艺研究

近年来,随着地下水资源保护力度的不断增大,对基坑工程进行免降水开挖的需求愈加紧迫。为解决富水地层基坑工程施工中的免降水问题,提出一种新的基坑支护方法:传统悬挂式止水帷幕与水平冻土止水帷幕相结合的“组合式冻结法”。根据以往市政工程中的冻结法施工经验,总结组合式冻结法的施工流程,提出泄压孔、温度限位孔和局部冻结技术相结合的冻胀控制措施,以及利用冻结管嵌入地连墙的界面区强化措施。通过模型试验对组合式冻结法的可行性进行验证,试验结果表明,组合式冻结法可以有效实现基底的支护,在冻结薄弱环节临时竖井、地连墙附近冻结壁承载能力满足设计要求;观测发现地层冻结对地连墙强度和变形无明显影响。

低应变反射波法在大直径超长PHC桩PIT检测中的局限性

结合国外某工程应用低应变反射波法检测大直径超长PHC桩的实践,通过低应变反射波法、孔内成像法和高应变动力检测法的现场检测结果的对比,分析低应变反射波法在大直径超长PHC桩检测中的局限性,应与高应变法和孔内成像法检测技术相结合,以准确判定PHC桩的完整性。

基坑渗漏水土流失区的超高密度电阻率法探测数值模拟及试验研究

基坑开挖时常会发生渗漏涌水现象,危及基坑及其周边环境安全。基坑发生涌水险情时对渗漏与水土流失区域进行快速精准探测和针对性注浆封堵尤为重要。本文针对基坑渗漏与水土流失区域的低阻特性,尝试应用超高密度电阻率法实现基坑渗漏与水土流失区域精准定位。首先利用超高密度正反演软件ZZ-RINV2D得到渗漏与水土流失区域的地电响应规律,其次对发生渗漏险情的基坑进行探测试验。结果表明:超高密度电阻率应用于基坑渗漏与水土流失区域探测具有一定的可行性,反演结果结合地质资料能够快速圈定渗漏与水土流失区域的位置,为注浆封堵提供可靠的技术支持。

富水软弱地层双排桩深基坑力学特性研究

以某深基坑工程实例为依托,通过双排桩-锚杆支护体系受力特性的现场试验,研究了不同开挖工况下双排桩桩身内力、桩顶位移、土压力、土体深层位移、锚杆内力等变化规律,为双排桩-锚杆支护结构的设计提供参考依据。基于现场工况,建立了双排桩-锚杆支护结构的三维有限元模型,分析了双排桩-锚杆支护结构的力学响应规律。结果表明:桩顶位移和土体深层位移均远小于规范限制位移,对于黄河冲积地层下的深大基坑工程,双排桩-锚杆支护结构具有较好的支护效果;在设置锚杆的状况下,前排桩的弯矩呈S形,后排桩的弯矩呈抛物线形;桩后土压力受开挖深度和时间效应的共同影响显著。

考虑桩-桩剪切作用的连锁墙时空变形分析

为合理分析连锁墙自身特性和时空因素对其受力变形的影响,需要对常规的基坑围护结构二维增量法进行改进。开展连锁墙界面剪切试验,获得不同注浆材料下的桩-桩界面特性,并基于此推导出连锁墙总刚度矩阵表达式。将考虑桩-桩相互作用的连锁墙刚度引入基坑围护结构三维增量法,同时在基于Sigmoid函数的墙体位移-土压力关系公式中引入时间变量,采用考虑位移与时间的非极限土压力取代极限土压力,并利用Merchant黏弹性模型模拟基坑暴露状态下m值随时间的变化特性,由此建立一种连锁墙时空变形分析方法。通过工程案例验证方法的合理性,并分析不同工况下的连锁墙变形与内力。试验与计算结果表明:采用M20和M30砂浆作为注浆体时,连锁墙中桩-桩界面的受力-变形可分为5个阶段,该切向行为可简化为理想弹-塑性模型;界面剪切刚度和峰值剪应力随着注浆砂浆等级的提高而增大,而临界相对位移则较为接近;增加界面剪切刚度和接触长度可提升连锁墙的整体刚度,从而扩大坑角效应的作用范围;采用常规等级砂浆注浆体对于减小连锁墙中部最大侧移的作用有限;连锁桩桩身弯矩随其时空变形的增加而增加。研究成果为连锁墙时空变形分析提供了一种较为合理的计算方法,可为连锁墙基坑的设计优化和变形控制提供参考。

深基坑岩土工程边坡稳定性评价方法创新设计与应用

为实现对边坡稳定性的精准评估,提供边坡支护施工决策帮助,文章开展深基坑岩土工程边坡稳定性评价方法的设计研究。综合考虑边坡稳定性影响因素,从边坡几何特性、边坡所在位置的地质结构、边坡所在位置的水文气象条件等方面,设计边坡稳定性评价指标;将二级指标按照1~9标度法,进行层级指标之间重要性的分析,完成基于层次分析法的评价指标权重计算;计算深基坑岩土工程边坡稳定性事故发生的概率,并对结果进行一致性检验,筛查评估结果,完成对深基坑岩土工程边坡稳定性的评价。最后以某深基坑岩土工程为例,进行实例应用,证明该方法在实际应用中的效果良好,可以实现对边坡结构稳定性的精准评估。

基于综合分析法的深基坑安全性评估

由于深基坑工程安全性受到多因素影响,因此,利用综合分析法对基坑进行安全性评估,通过分析原始设计资料、施工资料对既有基坑的现状进行初步了解,结合现场调查及检测数据对基坑各支护构件强度进行定量分析,并将支护方案复核计算结果与监测数据进行对比。采用Midas三维有限元软件对基坑开挖全过程进行数值模拟,有效地反映了基坑整体开挖过程中支护的变形趋势。结果表明:①支护结构混凝土强度、支撑梁及冠梁钢筋数量及间距、支护桩外侧土体密实情况均符合设计和标准要求;②基坑支护方案各个剖面位移变形、整体稳定性验算、抗倾覆验算均满足工程设计要求;③数值模拟结果表明,支护桩及支撑梁各阶段位移变形值均在基坑变形控制范围内,满足基坑安全使用要求。

软土地区超深基坑土压力测试实践与分析

文中通过上海苏州河段深层排水调蓄管道系统工程超深圆形竖井基坑施工过程中,基坑内外土压力测试实践,系统总结了挂布法与气顶法两种土压力测试技术原理,通过大量详实的监测数据对比分析两种测试方式的优缺点与有效性,总结出挂布法测试技术适用于浅部土层土压力测试,而气顶法适用于全深度范围内的土压力测试,特别适用于超深基坑深部土体土压力测试场景。并针对气顶法土压力测试精准感知问题,针对性的提出了分级加压控制技术,解决了土压力计安装过程中超顶与欠顶的技术难题,为后续软土地区超深基坑土压力精准测试提供了相关借鉴与参考。

飞机铝合金结构连接部位的腐蚀行为

简要阐述了飞机铝合金结构连接部位的腐蚀特点,采用加腐蚀试验方法研究了含有防腐涂层模拟件的腐蚀行为,在试验室条件下再现了服役期间飞机铝合金结构连接部位的腐蚀损伤历程,同时探讨了其腐蚀机理及其影响因素。结果表明,连接部位是飞机铝合金结构的腐蚀薄弱环节,是最容易出现腐蚀活性点和膜下腐蚀的区域,在腐蚀环境下连接部位缝隙处涂层最先出现鼓包和开裂,涂层剥落后金属基体有点蚀坑存在,随着腐蚀时间增加,点蚀向晶间腐蚀发展,最后出现剥蚀。

软土基坑突水判断方法模型试验研究

结合深基坑的突水问题进行室内模型试验研究,通过对比试验前、后的参数,发现突水前后基底土体物理力学性质的变化规律。基坑突水破坏使得基底软土层的黏聚力和压缩模量显著下降,而对内摩擦角的影响较小。根据试验结果,当承压含水层水头压力值与上覆软土层单位面积质量相等时,土体并不破坏。因此认为传统判断基坑突水的“压力平衡法”具有一定缺陷。在对试验结果进行理论分析的基础上,根据试验的结果考虑基底土层抗剪强度的黏聚力分量,量化地提出软土地基基坑突水的判断方法。研究结果表明,与工程实践进行对比,对于软土地基的基坑突水问题,传统的判断方法过于保守。

北京地铁九号线(军事博物馆—白碓子段)卵砾石粒径调查研究

拟建北京地铁九号线(军事博物馆—白碓子段)区间隧道及车站主体结构主要位于第四纪砂卵石地层及第三纪砾岩地层中。卵砾石颗粒级配、最大粒径、大粒径卵砾石含量以及母岩强度对地铁盾构隧道、基坑围护桩施工均有很大影响,而常规勘察手段难以查明这些要素。本文结合工程实践,采用钻探法、探井法、既有基坑调查法及工程类比法等多种手段进行综合分析,以提供更为接近实际的含大粒径卵砾石地层描述,为地铁盾构隧道及基坑围护桩设计和施工提供依据。同时借鉴前人研究成果,阐述了全套管取样法的优缺点和适用性。

齿轮接触疲劳极限应力快速测定法的应用

齿轮的点蚀破坏,是许多闭式齿轮传动的主要破坏形式,所以,齿面抗点蚀能力、齿面接触疲劳强度计算的准确度,就直接关系着齿轮传动的质量与寿命。采用快速试验法,即罗卡提方法,只用少量试件,可快速地得出试验齿轮材料的疲劳极限应力的预估值,并用MATLAB进行数据处理做出齿轮疲劳寿命曲线和损伤累计曲线。

浅基坑生态型支护模型试验及计算分析

基于毛竹管具有短期强度高、性能稳定,满足浅基坑临时支护的特点,通过浅基坑生态型支护结构的室内模型试验研究及其三维有限差分法对比分析,探索毛竹微型桩的受力特点和在浅基坑开挖中的支护效果.模型试验结果与数值计算分析表明:毛竹管桩能有效减小基坑侧壁的水平变形及地表沉降,达到较好的支护效果;1#~5#竹桩中部应变最大,桩下部应变最小,最大应变ε为5.0×10^-4左右.研究结果可为毛竹管排桩支护技术提供理论依据,推动绿色生态施工,同时这种方法可为三维有限差分法模拟浅基坑软土支护结构的计算分析提供新途径.

综合物探技术在园博园湿地垃圾坑勘察中的应用

园博园是永定河平原城段沿河生态绿色发展带主要的规划公园之一,也是2013年第九届北京国际园林博览会的举办场所,同时园博园湿地还起到再生水净化入河的作用,但是园博园工程区内有大量分布不明的垃圾坑,使设计工作无法正常开展。为了圈定不明垃圾坑的范围,经现场试验研究,决定采用高密度电法、高密度地震映像法、多道瞬态面波法相结合的手段进行勘探,三种方法相互验证、相互补充,探测效果良好,准确查明了垃圾坑的分布及产状,查清了垃圾坑的主要成分,为设计提供了可靠的数据。综合物探技术在园博园垃圾坑勘察中的成功应用,可为今后城市不明垃圾坑勘察提供参考和借鉴,表明综合物探技术又开拓了新的应用领域,将具有更广阔的发展前景。

跨越Internet的远程异地协议一致性测试研究

在Internet迅速发展的今天,TCP/IP协议族的一致性测试具有重要意义。协议一致性测试研究工作主要集中于两方面:测试组织,测试方法的研究和测试系统的建立;测试集,如何生成高质量的测试集。文章针对跨越Internet的远程异地测试需求,研究了时间透明性问题、测试组织、测试方法和测试系统构成。作者已将这种方法用于PITS系统TCP/IP协议族的远程异地测试子系统的设计。原来为各种本地测试方法所编写的TTCN抽象测试集只需小的修改即可使用。

有限元法在深基坑支护中的应用

结合柱列式悬臂桩支护的工程实例 ,利用有限元法对桩身内力和变形进行了全过程分析 ,并对基坑开挖过程中支护结构的内力和变形进行了监测 ,对比理论分析和实验结果表明 ,有限元法比传统的极限平衡法更符合实际 .

钢制药筒点状腐蚀加速试验方法研究

通过对钢制药筒的腐蚀试验研究,在"二次浸渍法"的基础上,提出了"渗透、腐蚀、显示"合而为一的钢制药筒点状腐蚀加速试验方法——单液浸渍法。该方法以NaCl为腐蚀剂,以铁氰化钾为显示剂,采用醋酸-醋酸钠缓冲溶液,控制pH值在4.1左右,只要试验2 h,甚至0.5 h,在试样的缺陷处即可产生蓝点;适用于各类涂层防腐材料耐点状腐蚀性能的加速试验和评价。

新疆盐渍土地区公路纵向开裂机制探讨

以新疆地区巴音郭楞蒙古自治州焉耆回族自治县—和硕县S306省道改扩建项目的第二、四、五、六合同段为例,采用探坑法探究了公路纵向开裂的原因,对探坑土样进行了筛分试验、击实试验、压实度测试、含水率和易溶盐含量测试。试验结果表明:路基土体压实度均在97%以上,满足相关规范要求;各结构层的含水率均较低,在路面下一定深度处铺设土工布有效隔断了地下水上升至路基上层以及路面基层中;路基土含盐性质主要为亚硫酸或硫酸盐渍土,土工布下盐渍土体产生的盐冻胀力最终导致了公路纵向开裂。