青岛地铁勘察设计中BIM技术的研究与应用

BIM技术是科技成果发展的一项新兴技术,如何借助其独特的技术优势实现岩土工程勘察成果的三维可视化及空间工程信息的整合应用是当前岩土工程研究的热点。在收集分析青岛市地铁6号线富春江路站综合勘测数据的基础上,对勘测钻孔数据进行了钻孔族构建与三维可视化;利用克里金算法插值拟合获取地质界面信息并提取了地质体模型;将场区地上地下重要环境要素与场区地下三维地质体模型进行融合,最终得到了车站周边场区的综合BIM模型。研究成果对于工程地质信息的三维展示处理与勘察设计工作的优化具有一定的指导意义。

滨海岸滩地区勘察方法及岩土工程特性研究

介绍青岛市环湾绿道整治工程勘察工作的实施情况。建设项目的重要组成部分多位于滨海浅滩区域,海域感潮的特殊条件对工程地质勘察工作带来了一定的困难。在现场踏勘及分析拟建物特征的基础上,组织实施了滨海平台钻探、原位测试及室内试验等勘察工作,揭示了场区岩土层分布及其工程特性,推荐了地基基础形式及持力层,对设计施工中可能存在的岩土工程问题进行了评价。工作成果可为类似水域勘察工作的组织实施提供指导借鉴与技术支撑。

基于青岛地铁某区间联通工程的施工监测方法研究

本文针对青岛“上软下硬”岩土体结构施工难的问题,对青岛地铁某区间联通工程进行了施工监测方法研究,结果表明:地表及地下管线沉降监测采用天宝DiNi精密电子水准仪及其配套的条码铟钢水准尺,其精度为0.3 mm/km,能够满足该地铁施工精度要求;拱顶沉降、净空收敛及建(构)筑物沉降倾斜监测采用徕卡TS11电子全站仪,其角度误差为±1.0″,距离误差为±1 mm+1.5 ppm.D,监测精度能够满足本工程的实际需求;同时,为提高监测质量,本次监测配合传统的现场巡视监测方法,有效的弥补了现代化定量监测方法监测点数量少和数据量变问题,提高了监测质量。

青岛地铁4号线工程勘察外业精细化组织与质量控制研究

介绍青岛市地铁4号线工程勘察项目实践与技术质量控制研究工作的情况。青岛市地铁四号线穿越市内的繁华热点区域,勘察外业生产组织及技术质量控制难点多,项目工期、质量目标的实现面临严峻挑战。基于青岛地区轨道交通勘察工作的现状调研结果,通过因素排列图、统计直方图、要因确认表等工具对影响地铁勘察外业工期、质量目标的主要症结及要因进行分析,总结勘察外业生产组织与质量控制关键因素,提出精细化施工组织及质量控制实施对策。研究成果对于类似繁华街区环境背景下地铁勘察外业工作的组织具有一定的指导意义。

滨海基岩城市地质调查成果应用探索与理论技术创新——以青岛市为例

城市地质工作是未来地质工作的重要发展方向,已成为城市规划建设和经济社会发展的重要基础支撑。系统阐述了青岛市城市地质工作定位、服务成效、理论和技术创新以及未来青岛城市地质工作战略思考。2018年以来,中国地质调查局组织实施的青岛多要素城市地质调查项目,在服务青岛市国土空间规划、重大工程建设规划论证、海岸带生态环境保护与修复、自然资源管理中心工作等方面成效显著,并实现了滨海基岩城市地质调查理论与技术的创新。强化城市地质服务经济社会发展的先行性作用,加强监测预警与实现多网融合,有效解决与城市发展和城市居民生活密切相关的重大地质问题,是青岛城市地质调查未来发展方向。

青岛滨海海积淤泥水泥土力学性能及变形特性试验研究

为研究青岛滨海及环胶州湾地区海积淤泥形成的水泥土的力学性能及变形特性,开展了一系列配合比试验。试验结果表明,试样尺寸对水泥土抗压强度影响较小。水泥土的无侧限抗压强度随着龄期的增加而增大,近似呈双曲线关系,利用水泥土中总的灰水比和任意时间的水泥土无侧限抗压强度可预测水泥土的长期强度。水泥土的无侧限抗压强度随着水泥掺入比的增加而增大,呈线性相关,可通过经验公式进行预测。在使用高抗硫酸盐水泥时,当其掺入比超过15%时才能起到明显的抗侵蚀作用。此外应该适当提高水灰比以获得更高的水泥土强度。

随夯诊断技术研究与应用

针对强夯设计的半经验性和夯实效果的不可控性,研究强夯过程监控指标与夯实质量的响应关系,自主研发了随夯诊断技术。该技术借助动静态载荷试验原理、能量耗散和碰撞理论研制了SMS装置,可实时诊断夯实效果。通过工程对比试验,验证了该技术的准确性和可靠性,表明SMS装置性能稳定可靠,可为强夯动态设计和质量控制提供新思路。

填海工程深厚碎石回填地基强夯试验研究

针对填海工程大厚度碎石回填地基,开展了3000k N·m、6000k N·m和10000k N·m的高能级强夯现场试验,通过夯前、夯后现场超重动力触探试验、瑞雷波检测和夯后平板载荷试验结果的对比分析,确定出不同夯击能下强夯的影响深度和地基加固效果。综合分析认为,3000k N·m夯击能影响深度约为6m,承载力特征值为180k Pa;6000k N·m夯击能影响深度为6~9m,承载力特征值为200k Pa;10000k N·m夯击能影响深度为9~12m,承载力特征值为200k Pa。试验结果可为同类地区高能级强夯工程提供参考。

基于青岛上软下硬地层地铁地下连续墙深基坑的变形特征研究

由于地下连续墙深基坑的变形对深基坑施工安全具有一定的影响,为此提出基于青岛上软下硬地层地铁地下连续墙深基坑的变形特征研究。通过监测地下深基坑监测点变形情况,对地下连续墙深基坑变形随挖深、支撑施工工序、土体加固三方面变形特征总结分析。

青岛地铁勘察技术手段分析及发展对策建议

青岛市区内城市轨道交通工程线路常跨越不同地貌单元,地下结构整体深埋于地下,采用多种施工工法;项目建设对勘察工作的准确性与可靠性有着极高的要求,勘察成果的好坏将直接影响地铁项目建设的工期、安全与造价。在分析青岛地铁勘察主要技术手段、工作重点及常见问题的基础上,从钻探设备及工艺水平提升、受控定向钻探及综合物探技术应用、地铁勘察信息化建设、专业人才队伍培养等几个方面出发,提出了相应的发展对策与建议。

青岛地铁M4号线滨海地段工程地质特征与施工安全因素分析

青岛地铁M4号线里程CK0+000.0~CK0+889.1(m)段位于青岛前海滨海地段,线路穿越历史风貌旅游区及热点学区,周边环境与工程地质条件十分复杂,隧道结构紧邻海岸线,涉及明挖法、矿山法、TBM法等多种施工方法,施工安全风险高。在开展详尽岩土工程勘察工作的基础上,分析了该地段的地质构造、工程地质与水文地质特征;根据影响该段隧道施工的安全因素,指出了施工过程中可能出现的岩土工程问题;基于不同工法与隧道围岩分级特性,提出了针对性的设计与专项施工建议。研究成果对于青岛地区后续地铁线路的勘察、设计以及施工具有一定的指导意义。

滨海地区旋挖灌注桩施工关键技术探讨

青岛红岛滨海软土地区部分地层主要由填土、黏土及不同风化程度的安山岩组成,工程设计灌注桩入岩深度达6m。本文以改进后的全套筒干成孔旋挖工艺进行灌注桩施工为例,探讨改进后的成孔工艺在该地层中的施工关键技术应用,主要针对施工中出现的问题进行分析并提出具体的应对措施,保证了工程的整体施工质量,有效提高了施工效率,缩短工期,节省了成本,取得了良好的效果,为类似工程提供借鉴参考。

滨海基坑穿越软土压力型锚杆现场试验研究

青岛胶州湾北岸广泛分布厚层海相沼泽化软黏土,为研究穿越厚层软土时压力型锚杆的适用性,开展了压力分散型锚杆、拉力型锚杆和承压型囊式扩体锚杆的现场对比试验。试验结果表明,压力分散型和承压型囊式扩体锚杆极限承载力离散性较大,难以满足锚杆验收标准;相对于极限粘结强度和局部受压承载力,锚杆成孔曲率导致的锚固体整体失稳可能是穿越厚层软土的压力型锚杆极限承载力不足的主要原因;对滨海基坑工程中穿越软土的预应力锚杆,建议优先采用拉力型锚杆。

GXY-2BT型地质勘探钻机及双层岩芯筒取芯技术在地铁勘察项目中的应用

介绍GXY-2BT型地质勘探钻机与双层岩芯管取芯技术在青岛地铁M1号线工程岩土详细勘察阶段中的应用。青岛地铁M1号线"永年路站~兴国路站"线路穿越牛毛山主体,距地表0.3 m^2.0 m处即揭露中等~微风化硬质岩石,且勘探平均设计孔深达54.6 m。在工民建勘察中广泛应用的XY-1型钻机由于动力配置较差、单层岩芯管采芯率低等问题,难以满足工期及技术要求。为此,选取GXY-2型地质勘探钻机及双层岩芯管取芯技术进行勘探作业,并对其技术性、经济性、工效等指标与XY-1型钻机进行对比分析。现场应用情况及综合指标性能对比分析结果表明,GXY-2型地质勘探钻机及双层岩芯管取芯技术具有更好的现场适用性。

变截面劲性水泥土桩承载特性室内模型试验研究

研究变截面劲性水泥土桩的几何特征对承载特性的影响,结果表明:具有1个扩大盘或2个扩大盘间距较大的变截面桩,盘下部的土体发生压缩和局部剪切破坏现象,上部的土体则发生梨形滑落;盘间距较小时,上下两盘之间的土体与两盘成为一体;变截面桩的桩侧荷载分担值均远大于桩端荷载分担值,盘的数量及间距对桩侧及桩端荷载分担值影响不大;1个盘时,其位置对承载力有一定的影响;2个等间距盘的变截面桩,盘位置越高承载力越高;盘间距对承载力影响不显著;3个盘的承载力大于2个盘的承载力,但结果相差不大;变截面桩的承载力得到显著提高,其承载力不小于与扩大盘直径相等的等截面桩;随着桩顶荷载的增大,盘承担的荷载增加显著,盘以下桩身的轴力因盘承担大部分而骤减,其降低幅度与盘的数量、位置及间距有关。

强夯置换软土成墩试验研究

通过开展室内模型试验,结合数值模拟方法,探究滨海软土强夯置换碎石墩的形成过程。试验结果表明,不同填料方式下墩长和墩径均随夯击次数递增,大填料时墩长小、墩径大、最大墩径埋深浅、长径比小。不同锤体锥角下,墩长与墩径均随夯击次数递增,大锥角时墩长短、墩径大、最大墩径埋深缓增。不同夯击能下,墩长随夯击次数递增,墩径影响不明显,存在最佳夯击能,大夯击能最大墩径埋深大且增幅小,小夯击能墩体长径比大且增幅大。模拟B21墩体的生成过程,与模型试验基本吻合,拟合了墩型公式。

海相软黏土修正剑桥模型参数试验研究

修正剑桥模型是正常固结或超固结的饱和黏土广泛应用的弹塑性模型,由于沉积环境不同,各地区土体得到的修正剑桥模型参数不尽相同,因此准确地确定地区土体模型参数对于研究土体本构关系、进行数值模拟及指导工程实践具有重要意义。青岛环胶州湾地区广泛分布有海相淤泥与淤泥质粉质黏土,本文通过原状土的固结不排水三轴剪切试验、各向等压试验和标准固结试验确定了修正剑桥模型的三个参数,得到临界状态有效应力比M为1.657;各向等压固结试验得到的压缩参数λ平均值为0.132,回弹参数κ平均值为0.0480;标准固结试验得到的压缩参数λ平均值为0.178,回弹参数κ平均值为0.0407。标准固结试验得出的压缩参数λ值和回弹参数κ值分别为各向等压固结试验结果的1.35倍和0.85倍。

高铁预应力管桩桩—网复合地基动力响应研究

为评价高铁荷载作用下桩网复合地基的动力响应,以甬台温铁路客运专线预应力管桩桩网复合地基为研究对象,通过Midas/GTS NX建立轨道路堤地基三维有限元分析模型,得到了桩-网复合地基中桩和土的应力变化情况。研究发现:在列车动荷载作用下,预应力管桩主要受轴力作用,轴力峰值出现在桩顶以下3.8 m处,桩身剪力由动荷载强度及入射角度共同决定。桩体竖向动应力峰值沿深度方向先增大后减小,桩体与轨道中心间距越大其竖向动应力峰值越小。土体中的竖向动应力峰值沿深度方向逐渐衰减,由于在桩端位置处桩体与土体的相互作用,桩端处土体动应力峰值出现局部放大现象。

不同施工参数下海漫滩回填地基强夯及强夯置换对比试验研究

针对海漫滩回填地基,开展4组不同施工参数组合下的强夯及强夯置换现场试验,通过对夯后场区整体平均沉降量、工程经济及工期、孔隙水压力、重型动力触探检测及平板载荷试验检测对比分析,得出不同施工参数组合下加固的优劣点,从而为场区大面积施工提出参数建议。

钙华物理力学性质试验研究

钙华是一种大孔隙次生碳酸钙,是岩溶水在适宜的环境下碳酸钙过饱和沉积而形成,不同成因的钙华形成了绚丽多彩的自然景观。钙华沉积速率快,对气候和环境极具敏感性,近年来被广泛用于短时间尺度的古气候环境重建研究。由于钙华主要分布于水流活动频繁的偏远地区,较少用于工程建设,故国内外对其工程性质少有研究。本文以南美洲玻利维亚东南地区某冶金项目为依托,实地研究了湖沼相钙华的工程性质,通过渗水试验测试了钙华层的渗透系数,通过浸水载荷试验,研究了钙华的承载力特性和溶陷性。结果表明:钙华的渗透系数为1.7×10^-3 cm·s^-1;变形模量为45.39 MPa,在浸水之后变形模量有所降低,但仍然可达到36.85MPa;浸水状态下地基承载力特征值高于280kPa,浸水3h后的浸润深度为0.65m;钙华的平均溶陷系数为0.00175,为非溶陷性岩石。通过试验可以得出如下结论:(1)钙华遇水后的稳定性较差,基坑和基础施工宜安排在旱季。(2)钙华在天然状态下的承载力较高,遇水后承载力会有所降低,应尽可能保持基底干燥。③钙华的渗透系数较小,短时间的水流对钙华层的浸润深度较小,雨季来临时,只要做好地基的覆盖,就可以使地基保持较高的承载力。