BIM技术在岩土工程中的应用

随着社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,建筑行业在此过程中扮演着重要的角色,而BIM技术在整个设计施工过程中有着重要意义,能确保设计的精确性,提升工程施工的整体质量。目前,岩土工程急需与BIM技术进行全面融合,以期通过精确化设计来加强建设管控,降低施工中的失误率,保证工程建设的顺利开展,全面提升建筑工程的质量。

武汉市轨道交通前川车辆段项目工程地质评价

该文以武汉市轨道交通7号线项目为例,系统阐述了该项目的勘察内容,调查了该区域的地质特征,水文条件,地层分布等,并对工程地质条件及地基基础进行了一定的评价,在此基础上给出了相关施工建议,为工程建设质量和安全的有效实施,奠定了有力的理论依据和工程技术基础。

东京地下水位上升对地下工程的危害警示

地下工程的修建,其支挡结构和止水帷幕会人为地改变地下水的环境地质条件。地下水位的变化又不可避免地危害地下工程的施工和运营状况。国内普遍重视施工期的地下水位的控制问题,而对地下水位上升的影响则罕有研究。日本东京建具有世界上最复杂的地下工程系统,地下水位在1970年前后发生了质的变化,中心区地下水位平均上升了15 m,最大上升了60 m。综合分析了地下水位上升对既有地下工程产生的一系列危害:漏水、上浮、腐蚀等问题,威胁工程运营安全,缩短工程使用寿命。地下水位上升对地下工程的危害巨大,影响深远,且消弭难度极大;应重视未来地下水位的预测及其应对措施。这对于我国沿海城市、内陆盆地、华北地区的地下空间开发利用具有重要的借鉴意义。

地下水位变动对地下工程的危害分析

大规模地下工程的支挡结构和止水帷幕会阻断地下水的流动,改变地下水的泾流、排泄条件,导致地下水位产生较大的变化。地下水位上升有可能导致地基湿地化、树根腐烂、既有地下结构渗水、漏水、基础抗浮力不足、震动液化等问题;地下水位下降有可能导致地面沉降、泉水枯竭、地面塌陷等问题。研究得出,除重视基坑开挖时的地下水控制外,更应重视营运期的地下水位的长期变化问题,特别是应重视地下水位上升的问题;运营期地下水位变化对地下工程潜在的危害更大。已有的地下工程实例告诫我们,为提高预见性和对危害的防御性,需重新认识地下水位变动对地下工程的危害问题。

降水疏干法处理高承压含水层突涌事故的辨析——以武汉地铁复兴门站盾构突涌事故为例

武汉轨道交通四号线二期工程复兴门站盾构接收到达段于2014年7月2~4日发生突涌,盾构机深埋,发生此后果的根本原因是冷冻法和泥水循环盾构机的矛盾:地下水流动产生的16~17 m的水头差,这个水头差在隧道洞底形成0.16^-0.17 MPa的水压力,在冻结层局部融化的情况下,足以击穿冻结层空隙发生涌水涌砂。事故发生后经过紧急召开专家会分析,最终采用中深井降水的方法,使得盾构接收端及时完工,盾构顺利出吊。

高密度电阻率法在双柳长江大桥工程中的应用

探寻工程中可能存在的复杂地质条件下的隐伏断层构造,判断其性质、产状、埋深等信息,对于工程的安全进行十分重要,高密度电阻率法是一种以凭借岩体和土体之间导电特性的不同,在人为施加稳定电流场的条件下,探讨地下电流的传导方式和分布规律的勘探方法,通过分析地层之间的电性差异,可以判断出断层构造的具体分布和相关性质,因此被广泛应用于工程地质勘察中。文中以新港高速双柳长江大桥及接线工程为例,利用物探高密度电阻率法在拟设计路线上探寻隐伏断层构造,可为类似工程提供参考。

建筑基坑防渗墙渗流控制效果研究

虽然防渗墙在基坑渗流场控制中应用广泛,但是人们对于防渗墙作用效果的认识仍有不足。以武汉市常见的二元结构地基为背景,概化建立建筑基坑渗流场的典型模型,通过数值模拟分析揭示了防渗墙的渗流控制作用规律;以此为基础,结合工程实践,开展了防渗墙应用的研究。研究成果显示:落底式防渗墙对基坑渗流场具有显著的控制效果,但必须更加切实防止墙体出现缺陷,确保落底于可靠的防渗依托层之中;悬挂式防渗墙对基坑渗流场的控制作用效果随贯入度增加而得到有限的提升,应结合成本、工期、基坑排水量控制和基坑安全要求,综合研究确定合适的防渗墙贯入度;防渗墙与排水措施相配合才能形成有效的基坑渗流场控制体系,针对具体工程,需要在充分掌握地质条件、地表水文条件、邻近防洪工程、建筑物及其他设施等条件下,论证渗流控制方案,以达到保障基坑安全和有效控制对周边环境不利影响的综合效果。这些结论也可为地铁等市政工程基坑渗流控制提供借鉴。

库水位变化条件下堆积体滑坡变形特征及稳定性分析

为研究库水位变化条件下堆积体滑坡的变形特征及稳定性,以三峡库区某典型堆积体滑坡为例,结合已有的监测资料,分析了变形与时间、变形与水位之间的变化规律,并采用FLAC二维数值模拟方法,建立了数值模型,分析了库水位变化条件下滑坡内的应力应变情况。结果表明,库区回水对滑坡的变形和稳定性影响巨大;二维数值计算的变形位移场与现场监测的位移基本吻合,说明数值计算可以较好地模拟库水位变化条件下的堆积体应力应变情况。

粉喷桩加固技术在深基坑被动区支护中的应用

为研究深基坑被动区粉喷桩加固在武汉软土地区深基坑支护中的应用效果,以武汉地区某大型深基坑工程为背景,以现场监测数据为基础,采用FLAC软件建立二维模型并进行数值模拟分析。分析结果表明:采用数值模型能够较好地模拟支护桩实际变形规律;被动区的阶梯式加固可以有效控制支护桩位移;粉喷桩加固强度存在最优值,即当加固体强度处于一定范围内时,加固效果最理想;对于武汉地区软弱土层,适当的被动区加固有明显的优势,且具有较强的适用性,研究成果对于武汉地区同类型工程具有重要参考价值。

长江一级阶地基坑地下水控制方法和实践

根据近15年来武汉地区长江一级阶地深基坑工程地下水控制的实践,对深基坑设计中不同类型地下水和土层组合等,提出了不同的对策和控制方法。对承压水,深井降水是最有效的控制方法。

基于某深基坑支护方案设计及其施工工艺的研究

对于深基坑的围护系统,通常单一的结构不能抵抗基坑开挖而产生的巨大的水土压力和由此产生的变形影响,单一结构如要达到所要求的强度和变形需要,必需要增大结构的截面积(桩径或墙厚)或增加支撑(或拉锚)的数量。基于某地区某大厦深基坑支护设计,并结合当地的地质情况,分析出采用排桩+锚索型支护结构的观点。论述了排桩+锚索支护结构的可行性和优越性。并结合不同地质条件和地层岩性在施工工艺选择上分别选用旋挖成孔工艺和冲击成孔工艺,成桩后结合采用锚索张拉锁定施工工艺,并解决各施工工艺中存在的问题。

武汉长江Ⅰ级阶地之下古河道区某临地铁基坑降水设计研究

随着城市地铁的快速发展,地铁周边的商业住宅随之增多,基坑开挖过程中需考虑对已运行地铁的安全保护问题。武汉地区长江Ⅰ级阶地深基坑工程重点是防止高水头、强透水的深厚砂层承压含水层发生渗流破坏对工程本身及环境造成的不利影响。深基坑地下水控制方案的选择,分为“落底式帷幕”和“悬挂式帷幕”两种方式。两种止水方式的工程造价、工期、施工难度和对环境影响的后果相差甚远。针对武汉地区长江Ⅰ级阶地之下古河道区临地铁深基坑降水处理问题采用四种帷幕插入深度建立了三维数值模型进行模拟,从技术、经济、施工难度及其扰动影响、工期等多角度综合选定最优的帷幕施工工艺及长度,从而达到降低降水对周边环境的不利影响。监测结果显示,模拟值与实测值规律基本一致,基坑降水期间对区间隧道的影响均能满足其正常使用要求。

降雨条件下弃渣场边坡渗流特征与稳定性分析

降雨影响边坡稳定性,是滑坡地质灾害的重要诱因。以某工程弃土场边坡为研究对象,借助Geo-Studio软件SEEP/W模块,对持续降雨与不同强度降雨条件下边坡渗流特征进行研究。采用极限平衡方法,通过SLOPE/W模块对不同降雨时长条件下边坡稳定性进行分析。结果表明:降雨初期边坡浅层孔隙水压力变化幅度大,然后迅速趋于平稳。在相同降雨历时条件下,大暴雨、暴雨以及大雨对边坡孔隙水压力影响程度逐渐减弱。在持续降雨7 d后,不同降雨强度对应的入渗深度分别为:12.1 m、6.9 m以及1.6 m。在大暴雨条件下,随着降雨时间不断增加,边坡安全系数呈现不断降低的趋势,从天然状态下的1.903减小至1.765,安全系数降低了8%,但仍然大于暴雨工况下规范所规定的1.20。因此,该弃土场边坡安全系数满足规范要求。研究内容将为今后类似边坡降雨条件下稳定性评价提供参考。

下伏既有地铁隧道超大深基坑支护的设计与研究

随着城市地铁的快速发展,越来越多新建工程的基坑需要在已运营地铁的安全保护区内建造。拟建武汉华侨城P(2018)158地块项目被运营中的地铁4号线从基坑中部下穿,基坑支护结构距区间隧道结构边线仅11 m,基坑底距区间隧道顶距离为2.6~8.2 m;周边环境异常严峻,基坑支护结构变形控制要求严格,对基坑支护设计及施工挑战性极大。另一方面,场地内高达15 m填土需卸载,卸荷工况下区间隧道结构隆起变形控制及处理也是一个重要内容。基坑设计基于安全可靠、经济合理、施工便捷以及工期可控等原则,针对地铁保护区基坑支护设计在武汉地区首次提出并采用了“上部卸载+支护桩+一层钢筋混凝土对拉梁”方案,同时为控制区间隧道上部卸载引起的隧道隆起变形,提出了对区间隧道上部相对软弱土层采用阀管注浆加固,有效地提高了隧道围岩强度,降低了卸载期间区间隧道隆起变形量。监测数据显示在整个基坑建造过程中,各项监测数据均在规范范围内并满足地铁影响评估要求,可供类似工程借鉴。