大直径盾构切穿地下连续墙对既有地铁车站变形影响的仿真分析

[目的]盾构隧道掘进过程中切削穿越既有地下结构会对结构产生不利影响,需要对盾构穿越引起的结构及地层变形进行研究。[方法]依托南京建宁西路过江通道的超大直径盾构隧道切穿既有地铁车站地下连续墙实际工程,建立隧道-车站-地层的三维数值模型,研究隧道切穿车站地下连续墙与桩基时地面的沉降与车站结构的变形。[结果及结论]仿真研究结果表明,车站桩基对沉降控制作用明显,盾构掘进切除桩下部后,切口上方地表产生较大沉降;切穿地下连续墙后,墙体形成以被切处为中心的沉降槽,产生不均匀沉降;盾构切穿车站地下连续墙引起运营地铁线两股钢轨的差异沉降,但在安全控制指标范围内。该仿真预测性分析结果可为该工程后期施工与监测,也为同类盾构隧道切穿既有地下工程的施工优化提供参考。

富水地区深基坑支护技术综合运用

结合某城区基坑支护工程对富水地区深基坑支护技术的综合运用进行详细介绍。通过分析工程概况和地质条件,提出采用“护坡桩+预应力锚杆”支护体系、“复合土钉墙”支护体系、“土钉墙”支护体系及“放坡挂网喷锚”支护体系分区分段支护,并提出基坑支护的施工要点和要求,监测结果显示支护段最大竖向变形出现在基坑东北侧的4b-4b、4c-4c支护段。

地下连续墙新型刚性接头设计与研究

城市建设的快速发展促使对地下空间的需求日益增加,地下连续墙作为深大基坑的支护或结构外墙的应用也越来越多。针对“两墙合一”的地下连续墙,提出了一种新型刚性接头、防绕流接头板及施工工艺,能有效预防混凝土绕流问题,进而提高地下连续墙的整体刚度、强度以及接头的止水能力。通过数值模拟计算了刚性接头的承载力与延性,并与普通工字钢接头进行了对比。结果表明,采用新型刚性接头的地下连续墙,具有较好的刚度和受力性能,施工可行性高,具有较好的应用和推广前景。总结的经验可供今后类似工程借鉴。

天津某地铁车站深基坑工程监测数据分析

为了研究深基坑开挖变形规律及变形控制要点,以天津某地铁车站深基坑工程为研究对象,对深基坑施工全过程监测数据进行了分析,重点研究了施工过程中地下连续墙水平位移、支撑轴力、地表沉降、周边建筑物等实测数据随各施工工序和时间的变化规律,并对南侧地下连续墙墙体水平位移和建筑物变形超标的原因进行了详细分析。实测数据表明:地下连续墙施工及降水试验期间地表及建筑物沉降明显;除南侧地下连续墙体水平位移和建筑物变形超标外,其他各项变形数据均小于设计允许值;地下连续墙的施工质量对墙体水平位移有显著影响;建筑物沉降比地表沉降更加敏感;基坑开挖过程中除监测外,还应加强对墙体质量、渗漏水等情况的巡查。

地下连续墙钢筋笼吊装安全性验算

地下连续墙作为深基坑支护结构的重要组成部分,其钢筋笼吊装施工安全至关重要。通过对地铁站点连续墙钢筋笼吊装过程中的力学特性和相关参数的分析,建立了地下连续墙钢筋笼吊装安全性验算模型。该模型综合考虑了钢筋笼的重量、形状、吊装设备、地质条件等因素,通过对这些因素的验算和分析,可以得出吊装施工的安全性是否符合要求,为钢筋笼专项吊装施工安全提供依据。

超长外露锚杆无损检测方法的研究与应用

锚杆无损检测技术是利用声波反射原理检测注浆锚杆的注浆饱满度及其埋设长度的一种方法,目前已在各类支护工程中广泛应用。但当锚杆外露长度过长时,其取得的检测结果误差较大,不能准确地反映锚杆的锚固质量。硬梁包水电站地下厂房岩壁吊车梁锚杆外露长度均超过1 m,其锚杆数量多,对钻孔注浆质量要求高,阐述了对如何准确快捷地实施检测,并进行了研究分析与探讨,所取得的经验可供类似工程借鉴。

露天地下楔形转接过渡诱导冒落控制边坡岩移危害技术研究

露天地下楔形转接过渡模式的安全管控是利用崩落法开采挂帮矿形成的塌陷坑阻止边坡岩移威胁露天采场,但地采扰动下的高陡边坡破坏过程不易控制,因而制约了楔形转接过渡模式在大型深凹露天矿山中的应用。针对上述问题,结合极限平衡分析方法,揭示出崩落法开采扰动下的高陡边坡渐进破坏规律,提出了边坡滑移体体积计算方法,以及通过调控回采顺序控制边坡滑移进程以实现塌陷坑完全承接边坡滑移体的边坡岩移危害控制技术。研究表明:边坡岩体不会随挂帮矿向下开采而发生持续破坏,只有当挂帮矿开采至关键分段时,边坡岩体受力状态超过极限平衡状态才发生滑移破坏,可通过滞后回采关键分段上盘三角矿延缓边坡滑移,以及通过滞后回采关键分段下盘矿体和采用下向阶梯状回采工作面增大塌陷坑容积,最终实现塌陷坑有序承接边坡滑移体。研究成果完善了大型深凹露天矿楔形转接过渡的安全管控方法,提高了楔形转接过渡模式的适用性。

能源连续墙对室内侧壁面热湿耦合传递行为的影响

目前国内外针对能源连续墙的研究主要集热交换性能,鲜有研究关注其对邻近地下建筑热湿环境的影响。本文通过建立热湿耦合传递三维数值模型,研究了能源连续墙对相邻地下室墙体壁面热湿状态和与室内环境热湿交互通量的影响。研究结果表明,能源连续墙的运行明显改变了室内侧壁面的热湿流方向和热湿流密度大小;与纯传热结果相比,虽然传湿过程对壁面温度的影响小于0.2℃,但是这部分差异会造成显热热流密度预测偏差超过10%;不计潜热热流会造成对地下室内热负荷的低估超过2.4%;绝缘层的隔热防潮作用能够阻碍流向室内的热量和湿汽。

复杂基坑不利点监测及墙体变形预测模型研究

为了探究基坑开挖施工对地下连续墙的作用机理,以杭州市富阳区一深基坑工程为研究背景,沿墙体周边开展了相关监测工作。系统地研究了土体测斜水平位移曲线、地下连续墙最大侧移分布、地下连续墙拐角中心侧移图、地下连续墙最大侧移与基坑开挖深度关系,并运用Gauss分布函数得到了围护结构变形发展的预测模型。结果表明:围护结构变形符合规律,TRD地连墙具有较好的变形协调能力;墙体变形与基坑空间变形规律一致;模型的拟合效果与实际监测数据较为接近。研究成果可为深基坑支护设计和施工提供参考。

基于ABAQUS的新型格型地下连续墙稳定性评估

对于需要采用格型地下连续墙围护的工程而言,设计一种能够节省造价的新型格型地下连续墙并评估其稳定性具有很大的意义。本文以广州某码头项目为背景,结合工程设计资料、钻探、物探资料,设计一种新型格型地下连续墙,并利用ABAQUS有限元软件,建立新型格型地下连续墙模型,模拟基坑开挖过程,进行有限元计算并分析结果,对照现场实测数据,对该种新型格型地下连续墙的稳定性进行评估。研究结果表明:该种新型格型地下连续墙有限元计算最大侧移为20 mm,实测数据为14 mm,满足稳定性的要求,同时达到节省造价的目的;新型格型地下连续墙最大侧移出现在基坑底部与该种新型格型地下连续墙的“一型”位置的相交处;采用ABAQUS模拟,能够较好地对新型格型地下连续墙的稳定性进行评估。

两墙合一地下连续墙防水设计和施工关键技术

两墙合一地下连续墙可以节省大量临时支护结构,常被应用于超深地下结构中。因其同时作为临时围护结构与永久地下室外墙,需同时满足施工阶段和正常使用阶段防水抗渗及耐久性的要求。本研究结合具体工程实例分析,介绍了在设计两墙合一连续墙时对裂缝宽度的辩证分析与处理措施,论述了其在设计和施工中需重点考虑的防水抗渗措施,可为类似工程设计和施工提供经济性与合理性等借鉴。

临江高承压水砂层超深地连墙泥浆参数试验研究

南京地铁4号线二期工程滨江站—龙江区间中段江心洲风井工程地表存在淤泥质黏土和较厚高承压水粉砂层,下部覆盖高强度砂砾岩层,地连墙施工时若泥浆参数选择不当则难以起到护壁效果进而发生塌孔或缩孔情况。提高泥浆重度是增大槽壁稳定性安全系数的最直接方式,但同时也会增加工程成本。为探明淤泥覆盖下高承压水砂层中地连墙成槽作业时最优的泥浆参数,分析并评价该地质条件下的成槽质量,采用泥浆护壁的抛物柱法三维模型对泥浆参数进行计算,并通过试成槽试验和超声波检测对计算结果进行验证,最终选择出合适的泥浆配比。研究结果证明泥浆黏度为60 s,泥浆比重为1.07 g/cm^(3)时可以保证成槽稳定性系数为1.5,结果可为类似工程提供参考。

东部沿海软土车站深基坑开挖地连墙变形规律

为了明确东部沿海软土地区地铁车站深基坑开挖引起的地连墙变形规律,对杭州、上海、宁波为代表的东部沿海地区地铁车站深基坑地连墙变形特性开展统计分析,结果表明:3个地区地连墙侧向变形集中于0~30mm,大于其它地区围护结构侧向变形统计值。地连墙最大侧向变形随基坑开挖深度增大而增加,杭州地区地连墙最大侧向变形随基坑开挖深度变化范围较大,但基坑开挖深度对地连墙变形的影响小于上海和宁波地区。对地连墙侧向变形曲线进行无量纲化处理得到3个地区地铁车站基坑地连墙变形表现为“中凸形”模式,地连墙侧移在0~0.5x(x表示开挖深度内地连墙最大侧向变形对应位置与基坑开挖深度的比值)范围内增速较快,最大侧移发生在0.5x~1.1x间的位置,随后逐渐减小。

上层软土下层基岩地下连续墙成槽施工技术

地下连续墙施工是基础建设的重要组成部分。针对传统单一成槽工艺在工程规模、槽深和地层多变性方面的局限性,提出了一种新的“导墙、抓槽、钻孔、铣槽”复合成槽施工技术。首先开挖和浇筑导墙,然后采用抓斗成槽机对上层软土层进行开挖成槽。针对下层坚硬的基岩层,先采用钻孔机对基岩层进行钻孔,待钻孔结束后采用铣槽机对已钻孔的基层进行一铣成槽或三铣成槽,完成地下连续墙的成槽施工。在施工过程中,采用成槽检测仪定期检验成槽效果,确保施工质量。该技术可以灵活应对复杂地层条件,提高施工效率、降低成本,并保证地下连续墙的质量和稳定性。该技术在工程项目中已得到应用和验证,取得了较好的经济效益和社会效益。

T形地连墙码头结构计算

针对T形地连墙结构受力影响因素复杂的问题,结合工程实例,利用STAAD软件采用竖向弹性地基梁法对码头结构进行分析。研究不同模型单元划分精度、地连墙入土深度以及回填料m值选取对地连墙结构内力的影响,结果表明:随模型单元划分精度的提高,地连墙结构海侧弯矩增大,陆侧弯矩减小,锚碇墙结构弯矩变化规律与之相反,最终两者内力趋于稳定;在踢脚稳定的前提下,随地连墙底端入土深度的增加,墙体结构海侧弯矩减小、陆侧弯矩增大、位移减小;随m取值变大,锚碇墙海侧弯矩增大、陆侧弯矩减小,且敏感度较高。研究结论可为T形地连墙码头结构的设计提供参考。

富水砂层大直径深竖井开挖稳定性有限元分析

某输水隧洞盾构接收竖井具有开挖直径大、深度深、砂层水位高的特点,对开挖过程中竖井结构受力和变形提出更高的要求。笔者以该竖井工程为研究对象,采用有限元分析方法模拟了竖井的施工过程,研究了竖井地下连续墙及地层在开挖过程中的位移、应力规律。分析结果表明:竖井开挖完成后,地表最大隆起为39.50 mm,出现在井口附近;地层最大隆起为41.60 mm,出现在井底地层。地下连续墙最大水平位移为2.79 mm,出现在竖井顶部,地下连续墙顶部水平位移计算值与实测值吻合较好。地下连续墙最大拉应力为1.13 MPa,未超过混凝土标准抗拉强度,表明盾构接收竖井开挖稳定性良好。笔者分析方法及结果可供类似工程参考。

锚碇基坑地下连续墙围护结构作永久受力结构的应用研究

随着地下建设空间的进一步利用,地下连续墙应用范围不断向下拓展。目前,地下连续墙已经作为永久受力结构应用于建、构筑物主体结构中。基于上海远方相关地下连续墙锚碇基坑实践,对地下连续墙作永久受力结构的应用进行探讨,并针对框架式地下连续墙、桩-墙咬合式地下连续墙、圆形地下连续墙施工关键技术进行阐述。结果表明,作永久受力了的地下连续墙结构通常较为特殊,部分为特殊结构形式,部分包含特殊接头形式,在目前的施工技术下是可以实现地下连续墙作永久受力结构的。用集约高效,推进城市功能复合。创建“就近职住、功能复合”的现代城市,在规划及设计中进行街道一体化设计。

地下连续墙异形槽段施工技术

地下连续墙具有止水性好、刚度大、对环境影响小、适应性强等特点,在建筑工程中被广泛应用。针对异形地下连续墙设计与施工差异、施工过程中易出现的问题进行综合分析,提出了相应的预防解决方案,可为类似工程异形地下连续墙的设计与施工提供一定的参考。

基于钢筋平法的城际铁路地下连续墙BIM模型钢筋计量研究与实践

地下连续墙作为城际铁路典型的深基坑支护结构,在工程量计算过程中,存在钢筋工程量计算繁琐、计算结果准确率低等问题。本文通过梳理地下连续墙钢筋类型,制定适用于城际铁路工程地下连续墙的平法标注规则和构造详图,推导相应的钢筋工程量计算规则。以BIM模型为载体,关联相应的钢筋平法信息,构建基于钢筋平法的BIM算量系统,实现在无需创建钢筋实体的前提下快速高效地计算钢筋工程量,最后通过某城际铁路应用案例验证,为BIM模型钢筋计量提供新的解决思路。

软土深基坑施工监测与数值模拟分析

以上海地区某深基坑工程为研究背景,分析了施工过程中围护结构和周边环境的监测数据,为了对基坑围护设计方案进行校核优化,采用FLAC3d软件建立了数值计算模型,对比分析了监测数据和数值模拟结果,研究了地下连续墙的厚度、深度、内支撑截面尺寸等设计参数对围护结构变形和基坑周边土体沉降的影响,可为软土地区深基坑工程的围护结构设计提供经验和依据。