基于有效控制抽水量和地面沉降的长江Ⅰ级阶地深基坑深井降水参数取值优化

针对目前深基坑深井降水研究中仅关注目标降深及相应地面沉降,未考虑满足目标降深条件下的有效控制抽水量问题,以武汉长江隧道明挖段深基坑深井降水工程为例,通过抽水试验分析了井管直径、进水段的相对位置b/M以及井的不完整程度l/M对基坑涌水量的影响,确定了止水帷幕长度、井管直径、过滤管有效长度和合理位置等降水参数,根据试验数据拟合出该地区非完整井涌水量经验公式;建立了控制抽水量和地面沉降的深基坑深井降水参数优化设计模型,求解Maxf(l)得出的过滤管长度,与抽水试验结果相近。结果表明:止水帷幕进入强透水层厚度2/3处时,其对基坑坑内抽水量和坑内外水位有控制作用;选用Φ250井管、过滤管设置在强透水层上部(b=0)、l/M值较小及附加阻力系数差(ξ_(1)-ξ_(2))最大时,基坑涌水量较小;q_(0)-l、Δq_(0)/Δl-l曲线中曲率最大点对应的过滤管长度范围为14.0~16.0 m,其对应的基坑涌水量q0最小;考虑井群干涉的影响,干涉井涌水量在基坑中心处最小、角点处最大。

新建市政隧道下穿多线运营铁路施工地表沉降研究——以郑州火车站操场街隧道工程为例

新建隧道近距离下穿运营铁路施工安全风险高,易导致上方运营铁路路基、轨道变形,影响列车行车安全。为降低施工风险,减少对运营铁路的影响,以郑州火车站操场街隧道工程为研究背景,基于有限元数值模拟,分析矩形顶管法和管幕暗挖法施工引起的运营铁路路基沉降变化。并对矩形顶管法和管幕暗挖法进行施工工艺、施工进度、沉降控制等多方面的综合比选,给出新建隧道下穿既有运营铁路安全施工方案。研究表明,运营铁路与新建隧道正交时,隧道正上方铁轨沉降最大,隧道中心点两侧铁轨沉降呈对称分布;矩形顶管法施工铁轨累计沉降值最大为5.6 mm,管幕暗挖法施工铁轨累计沉降值最大为4.04 mm,管幕暗挖法对运营铁路铁轨沉降的影响小于矩形顶管法。

管幕法施工技术发展现状与应用研究

管幕法及其改进工法的结构承载力整体较高,适用于地表沉降控制严格、环境敏感的地下工程,与其他工法的结合可进一步拓展管幕法的使用范围。但管幕的钢管连接锁口处是整个结构的薄弱环节,如何减少连接数量及加强连接处的强度成为管幕技术发展的主要研究方向,其成果可为管幕法的理论研究和工程实践提供参考和借鉴。

临水强透水地层船闸基坑帷幕防渗与管井降水措施研究

临水强透水地层总是伴随着高地下水的特点,对于该地层的基坑施工易造成许多危害和不利影响,因此需要采用帷幕和管井的防渗降水措施,目前对于帷幕和管井的防渗降水效果的评价方式仍处于探索阶段。利用ABAQUS有限元计算软件,分别对帷幕和管井作用下的基坑渗流特征进行研究,采用单宽渗流量、帷幕降水深度、边坡水位作为帷幕防渗效果的评价标准,采用管井流量和边坡水位作为管井降水效果的评价标准,对帷幕深度和帷幕距基坑的距离以及管井深度、管井间距和管井半径进行敏感性分析,并对帷幕管井共同作用下帷幕和管井的防渗降水效果进行分析,为船闸基坑工程中帷幕和管井的布置方案提供设计依据。

富水半成岩隧道超前加固方案比选

半成岩具有土和岩石的特征。本文结合王家寨隧道具体地质情况,在隧道拱顶以上一定范围内有一定厚度半成岩砂岩夹黏土岩(呈土的性质),该层围岩具有孔隙率高、密度低、含水性极强、高动水压、围岩极度软化等特点,隧道开挖过程中极易产生渗透变形及掌子面失稳等现象。处治围岩的渗透变形,并能够安全开挖是该隧道核心问题。因此有效的超前加固方案显得尤为重要,但目前可借鉴的经验较少,本文通过超前加固方案比选,推荐超前加固采用化学注浆和管幕方案。

小导管帷幕注浆法在巷道过断层破碎带的应用

在巷道掘进过程中遇涌水的断层破碎带,需先治水再掘进,常用方法为先工作面预注浆,再采用超前管棚+U型钢联合支护。但在含有大量淤泥、砂砾充填物的断层破碎带中,由于预注浆孔难以成型,而影响注浆效果。为解决此问题,马坑铁矿采用“花管”状的小导管作为超前管棚及注浆通道,对小导管进行注浆,加固巷道的围岩,使形成稳定的帷幕,并在马坑铁矿西矿段100m阶段上盘运输巷成功应用。

小直径管幕工法横导洞施工现场试验及参数优化

对沈阳地铁市府大路站采用的小直径管幕工法进行研究,首先通过现场监测分析了车站横导洞施工对地表沉降和拱顶变形的影响,然后利用Midas GTS NX数值软件建立车站三维模型,并与监测数据对比验证了模型的准确性,最后分析了横导洞数量及施工顺序对地表沉降的影响.研究结果表明:横导洞开挖施工引起的地层损失率为0.08%,管幕结构有效地抑制了地表沉降;相比于其他开挖方案,采用先边后中的开挖顺序可有效减少地表沉降24.7%;当横导洞开挖数量为5~7时,引起的地表沉降差较小仅为8%,采用4个横导洞和3个横导洞施工时,相比于7个横导洞施工方案可分别减少地表沉降18.0%和28.3%.

新建市政隧道下穿多线运营铁路地表沉降研究———以郑州火车站片区操场街隧道工程为例

新建隧道近距离下穿运营铁路易导致上方运营铁路路基、轨道变形,影响行车安全。为降低施工风险及减少对运营铁路的影响,以郑州火车站片区下穿运营铁路操场街隧道工程为研究背景,基于有限元数值模拟,分析矩形顶管法和管幕暗挖法施工过程中引起的运营铁路路基沉降变化。并对矩形顶管法和管幕暗挖法施工工艺、施工进度、沉降控制等多方面综合比选,提出新建隧道下穿既有运营铁路安全施工方案。研究表明,运营铁路与新建隧道正交时,隧道正上方轨道沉降最大,隧道中心点两侧轨道沉降呈对称分布;矩形顶管法施工轨道累计沉降值最大为5.6 mm,管幕暗挖法施工轨道累计沉降值最大为4.04 mm,管幕暗挖法施工对运营铁路轨道沉降的影响较小。

基坑帷幕与管井防渗降水效果研究

帷幕与管井是基坑防渗降水的常用措施。利用ABAQUS有限元计算软件,探究帷幕与管井组合使用条件下,不同工况对基坑防渗降水效果的影响,分析基坑底部降水深度和基坑渗流量随帷幕管井基本参数的变化规律。并在此基础上,利用多元线性回归方法,提出了基坑底部降水深度的快速计算公式。经对该计算公式进行准确性验证表明,计算误差在5%以内,具有比较好的拟合效果。

基于变形控制的密排管幕顶管施工顺序优化分析

管幕可以为隧道施工提供强度较大的超前支护。为择优选择管幕施工顺序,减少管幕施工对地表沉降影响,以合肥大连路隧道工程为例,采用三维数值分析方法,考虑“先下排后上排连续顶入/先上排后下排连续顶入、先上排后下排间隔顶入”3种顶入顺序,研究不同管幕施工顺序对地表沉降的影响规律。研究结果表明:(1)上排顶管形成的土拱效应对下排起到保护作用,故最佳施工顺序为:先施工管幕上排顶管,再施工两侧及下排顶管;(2)由于顶管端头的高压旋喷加固和端部结构约束,管幕顶进引起的地表变形呈现端部小,中间大的特征;(3)侧排顶管不影响沉降叠加区最大沉降值,横向地表沉降曲线类似于S形,地表沉降最大值为12.7 mm,最终影响范围为24 m。

天津中海城市广场(四期)344m超高层主塔结构设计

天津中海城市广场(四期)主塔楼建筑高度344m,结构高度325.7m。经过对巨柱-核心筒,框架-核心筒和密柱-核心筒等外框体系方案的比选分析,选择了与建筑外立面匹配的环带桁架+倾斜密柱+核心筒混合结构体系。外周框架柱沿外立面四周整体顺时针倾斜约1.75°,与外立面幕墙立柱统一考虑,形成结构柱与幕墙一体化设计。整体倾斜的外框体系在重力作用下对核心筒形成附加扭矩的影响,经过详细分析比较,在控制合理的倾斜角度前提下,该扭矩对核心筒以及整体塔楼的影响很小。对斜柱起始楼层的楼板进行详细分析并采取相应加强措施。塔楼核心筒沿竖向有两次收进,设计过程中采用外墙退进的方式避免墙体的转换,并对核心筒进行了中震抗拉验算和采取对应的加强措施。计算分析和设计表明,密柱框架在高烈度区具有良好的抗震性能,可大幅减小框架柱尺寸和核心筒墙体的厚度,减小核心筒内的型钢含量。

地铁下穿道路管棚管幕组合支护方案对地面沉降影响分析

为探寻砂卵石地层条件下,地铁车站下穿道路施工采用的管棚管幕组合支护方案对地面沉降的影响规律,结合成都地铁13号线望江路站暗挖工程实例,利用Plaxis3D有限元分析软件建立分析模型,针对不同管棚管幕组合方案,计算分析地面沉降特征。结果表明:与采用单一管棚结构相比,采用管棚管幕组合支护结构,可有效减小地面沉降量;采用单一管幕结构作为超前支护时,地面最大沉降值仅为单一管棚结构时的1/16;采用管棚管幕组合支护结构时,应尽可能将管幕结构布置在车站下穿部分的中部,对于降低地面沉降而言效果最好。

现代高层建筑半隐幕墙竖框横隐施工技术研究

文章围绕现代高层建筑半隐幕墙竖框横隐施工技术应用进行分析,首先介绍了案例项目工程概况,随后分析了幕墙施工工艺流程和技术要点,最后对幕墙施工质量控制要点进行了探讨,希望为同类型幕墙施工提供方法参考。

基于多元线性回归分析方法的临水基坑防渗降水措施研究

为保证临水强透水地层基坑施工的安全,多采用帷幕和管井联合防渗降水措施。利用ABAQUS有限元计算软件,针对某临水基坑,通过采用多元线性回归方法,建立帷幕和管井的防渗降水效果的数学计算模型,对帷幕和管井作用下的基坑渗流特征及帷幕管井措施设计参数对其防渗降水效果的影响进行研究,建立帷幕和管井的防渗降水评价参数的预测模型,实现对其防渗降水效果的快速评价。工程实际验证表明,计算模型对渗流量的预测与实际十分接近,对边坡水位的预测效果稍差,整体上满足工程设计要求。

新型管幕冻结法不同冻结管布置方案温度场数值分析

本文介绍了新型管幕冻结法的特点及施工流程,并运用有限元软件建立其两种冻结管布置方案下的数值模型,对两种数值模型的温度场发展规律进行对比分析得出:与港珠澳拱北隧道管幕冻结法相比,新型管幕冻结法支护形式更加灵活多样,受地形制约更小;随着冻结时间增加,冻结壁先以冻结管为中心呈同心圆形式发展,随后与其他冻结管形成的冻结壁和钢管相互交圈,最终形成封闭的冻土帷幕;方案1中冻结11 d时冻结管形成的冻结壁与相邻钢管交圈,14 d时两相邻冻结管形成的冻结壁交圈形成冻土帷幕;方案2中冻结29 d时两相邻冻结管形成的冻结壁交圈,62 d时冻结管形成的冻结壁与相邻钢管交圈形成冻土帷幕。故两方案比较下,方案1形成的冻土帷幕所需时间更短,管幕与冻结管布置更加合理。所得结果可为日后的相关实际工程提供参考依据。

过滤管、止水帷幕对周边地面沉降影响的研究

通过分析非完整井和隔水帷幕的减降作用,得出选用非完整井比完整井效果好的结论,继而引出减降系数的概念。在降水优化设计模型的建立中,以减降系数为目标函数,在保证基坑降深的前提下,使周边地面产生的沉降最小。通过国际证券大厦降水工程实例,利用程序进行计算,在保证基坑降深的前提下,找出水头降最低的止水帷幕的深度和滤水管长度的最佳组合值,为深基坑降水优化设计提供了一种思路。

杭州某地铁深基坑减压降水措施研究

以杭州某地铁深基坑为背景,根据现场抽水试验数据,通过参数反演建立起场区的三维渗流模型。利用该三维渗流模型,对不同的减压降水措施相关参数,包括滤管放置位置、滤管长度、地下连续墙插入深度及帷幕灌浆与地下连续墙竖向搭接位置等参数进行了模拟分析,揭示了相关参数对减压降水效果的影响,指导了减压降水方案的制定。现场降水效果与数值模拟一致表明采用帷幕灌浆的竖向搭接措施使基坑内涌水量减小约40%,保证了工程的顺利施工,保护了周边环境。

哈尔滨松花江边超深基坑降水实践

在临江建筑施工中,基坑降水是关系整个基坑开挖的关键环节之一,也是影响工期和整个工程施工质量的重要因素。对哈尔滨市一临松花江超高层建筑超深基坑地下水处理的设计及实施过程进行了介绍,对施工过程的设计参数选取、施工经验及不足进行了探讨和总结。

某进水闸基础实测扬压力过大原因分析

某进水闸为发电系统进水口,闸基测压管实测资料表明实测扬压力大于设计扬压力,进水闸整体稳定存在一定的影响。为改善进水闸整体稳定现状,分析进水闸基础实测扬压力过大的原因,以便采取合适的工程手段。通过进水闸基础排水廊道水位与设计水位对比分析,排水廊道水位低于扬压力设计值,说明进水闸基础排水系统具备排水效果,防渗帷幕和排水失效引起进水闸扬压力过大的可能性不大。结合进水闸左岸山体水位分析,进水闸扬压力过大主要由左岸山体地下水位过高引起。通过进水闸扬压力过大原因分析,为工程后期处理提供参考性意见。

地铁暗挖车站STS管幕结构施工技术研究

在复杂地质及多风险源地段修建地铁车站,传统的暗挖工法不能满足施工需要,STS(steel tube slab)管幕工法作为一种修建超浅埋地铁暗挖车站的新型施工方法被提出。以STS管幕结构修建沈阳地铁某车站为依托,结合现场施工,通过现场试验和监测对顶管过程中的注浆减阻、管间掏土、螺栓连接、混凝土灌注和地表沉降等进行研究,解决了钢管顶进准确定位的难题和大直径带翼缘板钢管减阻问题,得到清理管间土和混凝土灌注的施工方法,并确保了STS管幕工法修建地铁暗挖车站管幕结构的成功实施。