山岭隧道近阶下穿高压电塔施工方案及电塔变形规律研究

隧道近阶下穿对既有构筑物产生扰动,威胁既有构筑物的安全运营。根据具体工程案例,提出隧道下穿高压电塔施工方案,并揭示高压电塔的水平位移和竖向沉降规律。研究成果为隧道下穿工程提供参考,保障隧道上方临近结构的安全。

综合交通枢纽深大基坑开挖对邻近机场塔台的影响研究

为研究深大基坑开挖对邻近建筑物的影响,确保施工安全,以南宁机场综合交通枢纽深大基坑工程A4区为研究对象,建立有限元数值模型,模拟实际工况下的基坑开挖全过程对邻近机场塔台建筑物的影响,将模拟结果和实际监测结果进行对比,验证模型参数选取的合理性和准确性。为研究不同开挖顺序对塔台的影响,增加2种数值模拟开挖工况,进行基坑开挖施工工况综合比选。模拟结果表明,采用跳仓开挖方式更有利于控制周边地层及塔台变形。

大跨隧道近距离下穿高压铁塔实施方案分析与设计

老虎山隧道工程下穿有高压输电铁塔,受地质和开挖震动影响,施工风险较大。文中通过分析风险,建立高压输电塔与隧道施工之间的三维数值模型,山体注浆之后采用CRD法开挖方案进行施工,提出一定的应对措施。数值分析表明,采用CRD法开挖最大沉降值1.6 mm,最大差异沉降0.2 mm,倾斜率3.33×10^(-5),开挖基本满足铁塔沉降要求。铁塔沉降、铁塔受力与变形均在合理范围之内,在保障安全生产的同时经济高效,为工程实际提供参考。

杆塔基础沉降对输电塔线体系风振响应的影响研究

输电塔是高柔度的风敏感结构,若输电塔地基不均匀沉降后再遭遇台风侵袭将对输电塔安全性造成严重危害。为评估地基沉降对输电塔抗风能力的影响,建立了输电塔线体系耦合有限元模型,对比分析了台风作用下不同地基倾斜角度下输电塔线体系风振响应、风振系数和主材应力变化规律。研究表明:相同的倾斜角度下,横线向倾斜较顺线向倾斜风振响应均方根值增加明显,最大增幅为40%;地基沉降所导致的结构倾斜,会导致风振系数超过规范值,最不利情况会导致风振系数超过规范值9.6%;压应力变化规律与风振系数变化规律一致,倾斜5°工况下压应力增加最大,较未倾斜时塔腿压应力增加了16.1%。研究成果对台风多发地区输电塔抗风评估及安全运行具有重要的参考价值。

矿山井塔沉降智能监测系统

随着矿山开采深度不断增加,导致井简壁承受的压力也相应增强,对井塔沉降实施智能监测迫在眉睫。因此,为保障矿山安全,完善智慧矿山生产安全体系,该文提出了一种矿山井塔沉降智能监测系统,该系统可以远程监测井塔沉降情况,其采用物联网三层架构。首先,感知层采用激光测距传感器采集距离数据、STM32处理距离数据并得出沉降值;其次,网络层利用ATK-M750模块通过无线4G传输的方式将数据上传至OneNET监控平台系统;最后,OneNET监控云平台系统作为应用层实现对井塔的远程实时监测。实验结果证明,该设计在一定的检测范围内可以达到无误差监测,实现了井塔沉降的精准监测,为建设智慧矿山提供了技术支撑,具有较好的应用前景。

地基不均匀沉降对超大型冷却塔结构的影响

钢筋混凝土双曲线自然通风冷却塔在国内外已广泛应用,地基不均匀沉降对冷却塔结构的影响是很复杂的,我国《工业循环水冷却设计规范》并未明确其具体的分析计算原则和方法,系统地研究地基不均匀沉降对超大型冷却塔结构的影响是很有意义的。使用ANSYS有限元分析软件对某1 000 MW核电项目超大型冷却塔结构进行有限元数值分析,重点分析冷却塔结构在三种典型不均匀沉降情况下的内力变化,并在此基础上进行强度配筋计算。研究发现不均匀沉降对环基和支柱的影响很大,对壳体的影响主要集中在进风口附近,半塔倾斜和两侧沉降是相对不利的沉降模式。该研究结果可为超大型冷却塔在应对地基不均匀沉降方面的设计提供参考。

基于SBAS技术的深圳市赛格大厦地表形变监测

2021年5月18日,深圳市福田区赛格大厦发生了异常晃动,由于大厦位于城市的中心地带,一旦出现事故,带来的后果将不堪设想,因此对大厦实施沉降监测,进行风险评估具有重大意义。利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR)技术,采用时间跨度为2019年5月至2021年4月的29景Sentinel-1A数据,对赛格大厦及其周边地区进行地表形变监测。研究结果表明:大厦累计最大沉降量为2019年8月的-2.00 mm,最大抬升量为2020年10月的+2.02 mm,整体形变较为稳定,特别是2021年1月至4月,赛格大厦形变量在0.4 mm范围内微小波动,不存在沉降或抬升现象。此判断不但与现场的地质情况一致,还与多个专业机构的监测结果吻合。

110kV输电线路铁塔塔基沉降应力仿真分析与试验

针对输电线路铁塔塔基沉降问题,利用ANSYS建立110 kV三塔两档-塔线体系有限元分析模型,研究各种沉降组合工况下铁塔关键杆件所承受的最大等效应力随沉降度的变化规律,并基于输电线路铁塔塔基沉降实验平台,采用光纤光栅解调仪测量关键杆件所受应力对仿真结果进行测试验证。结果表明:随着沉降值增大,关键杆件承受的最大等效应力近似呈线性增加;各种沉降组合工况下,发生单个或3个塔基沉降时的关键杆件所受应力最先超过应力屈服临界值;在外荷载相同时,塔基横向沉降位移限值为50 mm,纵向沉降、单个或3个沉降位移限值分别为15 mm、10 mm。

新立副井井塔不均匀沉降分析

通过对新立金矿副井井塔的沉降观测数据和沉降曲线的观察分析,发现井塔出现了不均匀沉降现象,进而对产生不均匀沉降的相关因素进行研究分析,得到了引起不均匀沉降的原因主要有冻结壁的融化造成的冻土融沉、荷载偏心(承载中心与荷载中心不重合)和地下水疏降造成的地面沉降。副井井筒表土段施工采用了冻结法施工技术,由于在海水条件下,冻结温度场低,冻结壁范围大,而冻融速度慢,使得融沉周期较长。冻结法施工结束后,冻土产生缓慢的融沉效应,而且副井井塔基础采用摩擦型灌注桩,因此,冻土的融沉效应使得井塔产生不均匀沉降,它引起的沉降量占到总沉降量的69.5%,是造成不均匀沉降的最主要原因。

大断面隧道下穿既有高压输电铁塔施工方案比选及其应用

李家冲大断面公路隧道下穿既有高压输电铁塔,施工风险高。在风险分析的基础上,提出可能的应对措施,通过建立高压输电铁塔与大断面隧道施工相互作用的三维数值模型,对注浆加固山体后采用双侧壁导坑法开挖、H型框架梁加固塔基后三台阶留核心土法开挖、以及塔基托换后三台阶留核心土法开挖等方案进行比选,提出采用H型框架梁将高压输电铁塔塔基连成整体的加固方案。数值计算及现场实施效果表明:采用H型框架梁对铁塔基础进行加固,铁塔基础成为整体结构后再进行大断面隧道三台阶留核心土开挖,可有效控制铁塔的累计沉降及不均匀沉降,铁塔受力与变形均在容许的范围之内,在保证铁塔和隧道施工安全的同时,加快了施工进度,技术经济效果非常明显,可供类似工程参考。

输电钢塔结构支座的沉降监测与模拟

以某220 kV输电钢塔为实际工程背景,开展了结构支座沉降的监测与模拟。基于空间杆系的力学模型,对该塔建立了输电塔-导线有限元模型,结合对杆塔支座沉降监测结果,进行了结构受力分析模拟。研究表明,由于支座不均匀沉降的作用,将导致结构中部分杆件产生较大的应力,这对结构的安全造成了较大的隐患。

西安地铁二号线建设对钟楼古建筑影响

地铁盾构施工对土层的扰动将导致周围地表及地面古建筑的不均匀沉降,建立其控制标准是国内隧道工程遇到的研究课题之一。针对西安地铁二号线绕穿西安钟楼古建筑问题,建立能够反映钟楼台基青砖及砖土之间接缝和上部木结构的有限元数值模型,采用输入位移边界荷载方法来模拟盾构施工对钟楼古建筑的影响,同时分析了有无隔离排桩下钟楼关键部位沉降量、沉降差、局部倾斜、应力大小及上部木结构构件的内力,并依此确定地层沉降控制标准,为地下开挖经过钟楼等含有木质结构古建筑的相似工程提供参考。

倾斜砖石古塔纠偏的设计与实践

通过对南京定林寺塔现状的安全评价分析,提出对该塔的地基加固和塔体纠偏的综合技术处理方案,并成功指导工程实践,为砖石古塔的保护提供了新的思路。

浅埋大跨隧道穿高压铁塔的注浆效果研究

李家冲隧道为浅埋大跨隧道,其周围介质为Ⅴ级软弱围岩,隧道经过区域左洞侧上方有一高压电线塔。为保证高压电线塔的安全,防止由于隧道开挖引起的塔基不均匀沉降,需对围岩进行注浆预加固。通过应用FLAC3D,研究注浆前后隧道拱顶沉降和塔基沉降情况。数值分析表明:围岩在注浆后,拱顶沉降量和塔基沉降量有明显的减小,而且能有效控制塔基的不均匀沉降。与实际监测结果对比发现,围岩注浆效果较好,且模拟的计算值和实测值相近,说明应用FLAC3D进行注浆效果的事前分析是可行的。

云南崇圣寺地基变形对南北小塔倾斜的影响

本文依托云南崇圣寺三塔保护工程项目,以崇圣寺三塔中发生明显倾斜的南、北小塔为主要研究对象,在查明场地工程地质条件的基础上,利用地基沉降量计算公式计算了南、北小塔地基的沉降量和不均匀沉降差值,结果表明北小塔的地基不均匀沉降引起的塔体倾斜仅占塔体总倾斜量的25.2%,南小塔地基不均匀沉降引起的塔体倾斜占塔体总倾斜量的20.2%,由此可知塔体倾斜除地基不均匀沉降外还有其他影响因素,主要为风与地震荷载引起的塔体结构损坏导致的塔体倾斜。

传感器在监测隧道开挖对上方铁塔影响的应用

煤矿开采通常会导致铁塔基础发生沉降,塔体受力发生改变,对铁塔基础的沉降和铁塔的受力情况进行了监测。对铁塔受力的监测采用应变计与配套测试仪,并给出了应变计和沉降监测点的布设方案。监测结果表明:铁塔基础与地表的沉降都不大,铁塔的应力变化也不大。这说明隧道采用三台阶式开挖,对此铁塔的影响较小,可以保证铁塔的安全。

某电厂1^#冷却塔不均匀沉降成因分析及处理方案研究

分析了某电厂1#冷却塔产生不均匀沉降的原因,主要是由于地基土浸水发生了湿陷性沉降。根据冷却塔结构特征和工程问题特点提出了钻孔灌注桩基础托换法加固处理方案。钻孔灌注桩基础托换法即将原来基础上承受的全部或部分荷载通过新增灌注桩传递到深部较好且无湿陷性的土层上,加固了既有地基基础并阻止上部建筑继续沉降。另外,介绍了加固用钻孔灌注桩的选型、定位、单桩承载力确定方法及桩承台与原基础结合面连接方法,并对加固处理效果进行了预测。

不均匀沉降条件下输电塔线体系安全性能研究

为准确获知采空区不均匀沉降条件下输电塔线体系的安全性,构建了单塔模型和输电塔线体系的三塔四线模型,基于数值模拟分析方法,研究支座不同位移工况下输电塔或塔线体系的杆件应力、塔体变形、电缆线及相互影响等。分析结果表明单支座沉降会使塔腿应力显著变化,双支座沉降会使得塔体产生明显的倾斜趋势并致使拉紧侧电缆线应力增大。结论指出,在进行采空区输电塔线体系设计,应考虑双支座沉降对电缆线及邻塔的影响。

比萨斜塔斜而不倒的数学奥秘

比萨斜塔从修建至今800余年缘何斜而不倒,这是一个颇具吸引力的问题。围绕这一问题,从土材料的变形机制入手,介绍了其变形的加载次序相关性。经微分学中曲线积分路径无关的充分必要条件检验,证实了经典岩土本构模型Cam-clay对土材料应变的加载应力路径相关性描述与试验相符。土材料变形与加载次序的相关性在应用增量本构模型计算中,实际就体现在模型描述于数学上的曲线积分路径相关性上。完全一样的比萨斜塔,完全一样的地基,仅修建时间长短的不同便造就了地基土中有效应力加载路径的显著差异,从而极大地影响了与加载应力路径相关的广义剪应变的发展情况,最终决定了地基土的破坏与否,建筑物的倒塌与否。从这个角度,深刻巧妙地揭示出比萨斜塔数百年来斜而不倒的数学奥秘。在解释Burland等对比萨斜塔一次修建完工将会倒塌的观点同时提出猜想:如果进行更加缓慢的修建,地基土有效应力路径会更加远离临界状态应力线,那么比萨斜塔今天的倾斜程度可能大为降低。

高耸重型储槽群桩筏基础变形监测和数值模拟研究

结合实际工程项目,通过数值模拟计算与现场长期沉降的实测数据的对比,分析了高耸重型储槽群条形不连续桩筏基础的沉降规律。在此基础上,对后期的拟建项目进行模拟计算,预测其沉降分布特性,为工程建设提供参考。计算结果表明:高耸重型储槽群条形不连续桩筏基础的总沉降量一般表现为中间大,四周小的"盆形分布";中间筏板的不均匀沉降主要为宽度方向,而两端筏板则主要为长度方向,右侧上下整体连接筏板的不均匀沉降主要是宽度方向;基础沉降引起的桩间土压缩量很小,地基土的压缩主要集中在桩端以下20 d(桩径)范围内的土层;采用增加桩长、长短桩结合的布桩方式,以及筏板的整体连接方式,有利于调整条形不连续桩筏基础的沉降以及不均匀沉降。