地铁隧道近距穿越施工对桩基承载力的影响研究

通过三维拉格朗日有限差分法数值模拟分析，从桩侧摩阻力、桩端总抗力和桩底段轴力等方面对广州地铁二号线浅埋暗挖隧道近距穿越建筑桩基础施工引起桩基承载力变化规律进行了深入分析研究。研究结果表明，隧道施工对桩基承载力的影响主要表现为对桩侧摩阻力和桩端总抗力两方面的影响，桩底位于隧道围岩不同部位的桩受隧道施工的影响迥然不同，桩的侧摩阻力与桩端总抗力因地铁隧道开挖扰动而发生复杂变化，最终表现为桩轴力的复杂变化，从而影响到桩基承载力。当桩基受扰较大时，采用地层注浆加同或桩基托换等积极措施来控制桩基承载力和桩体沉降是十分必要的。研究结果为地铁建设中类似地质条件下高层建筑桩基加固或桩基托换工程提供参考。     

暗挖地铁隧道下穿既有线高架区间影响分析

以北京地铁12号线大蓟区间下穿13号线高架区间为背景，在风险保护设计的基础上，完成了暗挖地铁隧道下穿地铁高架区间三维计算模型的建立，对比分析了不加固、仅洞外加固、洞外加固+桥桩底部加固三种工况下13号线高架区间结构竖向位移、水平位移、差异沉降变化特征，并将计算结果与实测结果进行了对比分析。研究表明：穿越施工显著影响范围约为4倍暗挖地铁隧道跨度；双线间既有结构受叠加施工影响大于双线外结构，是施工监测的关键位置；后施工隧道两侧承台差异沉降大于先施工隧道两侧承台差异沉降；现场监测结果反映了合理的暗挖隧道设计和洞内外风险控制措施是既有地铁线路保护的基础。     

分析地铁盾构隧道旁高架桥桩基施工控制及技术手段

高架桥桩基施工极易造成既有地铁盾构隧道变形问题,使得隧道发生倾斜,为了能够减少对既有地铁盾构隧道造成的影响,则需要加强施工过程中的质量控制,做好各施工技术要点的控制,采取加固处理技术,进行加固处理,确保隧道的稳固性。文中对地铁盾构隧道旁高架桥桩基施工质量控制,以及高架桥桩基础施工技术的具体应用,做了简单的论述。     

盾构井开挖及暗挖法施工对既有地下隧道安全分析

盾构隧道下穿既有隧道或构筑物时,为降低对其地基、桩基础等产生不利影响,可采用先行暗挖施工,然后盾构空推的方案。依托穗莞深城际深圳机场至前海段区间隧道下穿桂湾一路地下市政隧道安全评估项目,通过Midas GTS NX有限元分析软件模拟注浆加固、PHC桩基切除、暗挖隧道施工等工序,得出了隧道施工监控数据要求等。结果表明:该方案施工地下隧道结构安全、位移指标选取合理。同时可为隧道开挖、桩基切除、二衬施工中的结构受力模型转换等工况提供建议和指导。     

大断面暗挖隧道近距离穿越运营地铁高架桥桩基施工技术

依托工程地质和水文地质条件,介绍了新建隧道与被穿越桥梁桩基的相对位置关系,对新建大断面浅埋暗挖隧道近距离穿越运营地铁高架桥桩基施工技术措施进行研究与应用,确保了大断面暗挖隧道近距离穿越桩基后桥墩最大沉降量,相邻桥墩差异沉降和轨道结构变形都符合安全控制标准的要求。     

暗挖地铁车站大断面隧道施工过程的数值模拟研究

采用数值模拟和现场监测相结合的方法,对暗挖地铁车站大断面隧道施工过程进行了动态仿真分析,研究了围岩应力、地表位移及结构受力的变化规律。计算结果表明:隧道开挖过程中,暗挖大断面地铁隧道关键施工步序为开挖上、下台阶,并应在开挖后及时封闭临空面。本文对开挖过程中的施工关键部位及施工时机等给出了合理的建议。     

盾构隧道近距离侧穿高架桥桥桩风险分析

城市地铁隧道开挖无法避免近距离下穿、侧穿建(构)筑物。为保证地铁隧道开挖及上部建(构)筑物的安全,对地铁隧道开挖过程中既有建(构)筑物桩基结构的变形进行研究是十分必要的。文章以福州地铁某区间盾构近距离侧穿城市道路高架桥桥桩施工为例,采用数值模拟方式分析盾构侧穿高架桥桩所引起的桥桩变形。结果表明:桩基位移计算结果满足高架桥变形控制的允许值,在不采取辅助加固措施下,通过设置侧穿桥梁前试验段,监测桥梁变形情况,根据监测信息及时调整盾构参数,盾构隧道可安全侧穿高架桥桥台桩基。研究结果可供类似地质条件下盾构侧穿桩基风险源参考。     

盾构隧道近距离侧穿公路高架桥桥桩的风险分析

以某地铁区间盾构隧道近距离侧穿高架桥桥台桩基为例,采用有限元软件建立了计算模型,分析计算了桥桩的位移变化情况,指出计算结果均在高架桥变形控制的允许值内,在不采取辅助加固措施下,通过监测桥梁变形情况,并根据反馈信息及时精准调控盾构参数,盾构隧道可安全侧穿高架桥桥台桩基。     

搅拌桩施工引起邻近隧道变形的控制措施

为保护拟开挖基坑邻近的地铁隧道，需提前在隧道周围进行搅拌桩加固；但加固的同时会对周围土体产生扰动和变形，因此如何有效地控制搅拌桩施工引起的周围隧道变形成为急需解决的问题。本文结合实际工程，分析研究地铁隧道上方大面积加固深层搅拌桩引起的竖向位移后，提出控制连续成桩数量、隧道上方地基加固、优化打桩顺序、自动监测等控制隧道位移的方法。     

浅埋暗挖大跨隧道中的施工力学问题分析与数值模拟

地铁车站浅埋暗挖大跨隧道施工中的施工力学原理对浅埋大跨隧道的设计与施工有重要的指导作用.研究了地铁车站浅埋暗挖大跨隧道施工中地层变形机理及分部开挖位移控制分析方法.利用莫尔-库仑强度理论分析了地层预加固机理,以国内常用的管棚预加固技术为例,提出了利用混合物理论中体积分数概念来定量分析加固效果的有限元分析方法.分析了大跨隧道临时初期支护拆除、二次衬砌施工过程荷载转移原理、施工控制技术及数值分析方法.给出了相应的工程应用实例.研究结果有助于确定浅埋暗挖大跨隧道合理的设计与施工方案.     

滑坡区隧道自锚式新型加固结构理论研究

 针对位于深厚滑坡体中隧道的加固问题,提出了利用锚索、抗滑桩只对与隧道稳定直接相关的洞周滑坡体进行抗滑及锚固处治,同时加固隧道衬砌结构,使隧道衬砌结构、抗滑桩与锚索形成一种新型的滑坡隧道自锚式加固结构体系。该加固结构将滑床作为桩和锚索稳定的支撑点,属于超静定结构。针对该加固结构体系的特点建立其物理力学模型,并采用矩阵传递法进行理论推导,得到加固结构体系的内力与位移。通过算例分析结果表明,锚索的作用使隧道边墙不利受力状态有所改善,抗滑桩对隧道底铺和衬砌的变形有所约束,可以通过锚索和抗滑桩结构,使隧道衬砌结构的受力和变形得到优化控制。     

纵向裂缝隧道衬砌结构的安全评价与加固研究

 裂缝是运营期隧道衬砌结构的主要病害形式之一,特别是拱部纵向裂缝对隧道原有结构的承载力影响较大。通过公路隧道衬砌结构裂缝评价方法,对隧道主要裂缝进行安全评价,给出安全等级,同时应用刚度退化模型对隧道原结构进行承载力评价,给出加固前的隧道结构安全系数,通过工程实例验证说明,通过刚度退化模型计算承载力是可行的,为隧道的加固补强提供重要依据,并为今后纵向裂缝情况下衬砌结构的安全性评价、承载力的计算分析以及加固设计提供新的技术方法。     

大轴力桩基托换中新旧混凝土结合面抗剪性能试验分析

桩基托换的关键在于新旧混凝土结合面的连接方法和可靠性能。本文结合某城市地铁隧道穿越高架桥桩基主动托换工程,提出了一种新型连接方式:凿毛+钻孔植筋(植筋胶)+建筑胶喷面的连接形式。设计制作了3个试件,结合面每30cm×30cm范围内植入一根钢筋,部分试件梁部箍筋加强,进行了重复静力加载试验。试验分析表明:此连接方式具有较高的抗剪承载力,最大可达9.208×103 kN/m2;提高新浇筑梁的箍筋配筋率对提高界面抗剪承载力有较大作用;植筋在新旧结合面抗剪能力中起到了主要作用;新旧混凝土交界面上植筋所受的力较大,植筋两端受力较小;此连接形式在大轴力桩基托换中使用是安全可靠的。     

深开挖卸载条件下坑底群桩受力特性的有限元分析

大面积的深基坑坑底往往设置密集的工程桩,深开挖导致的土体卸荷回弹作用会对这些工程桩产生强烈的影响。采用ABAQUS软件建立平面有限元分析模型,对深开挖过程中坑底群桩的受力特性进行研究,确定桩顶抬升量、桩土相对位移、桩身轴力和桩侧摩阻力的分布。最后在开挖结束时对各工程桩重新加载,根据Q-s曲线来判断其抗压承载力和抗拔承载力。结果表明,工程桩的承载力与其在基坑平面中的位置有关。     

复合锚杆桩在某桥基加固中的应用

针对在城市地铁施工过程中,隧道断面穿越市区桥梁及建筑物引起桩基沉降、地基承载能力下降等问题,提出采用复合锚杆桩新型加固技术。依托北京地铁14号线丰北桥桥基加固工程,详细介绍了复合锚杆桩的施工工艺以及技术要求,对施工过程中可能出现的问题及相应对策进行了阐述。本研究在加固工程中应用后,工程达到了预期效果,确保了工程质量。     

砂衬桩经济效果和受力特性的初步分析

本文简述了砂衬桩的结构形式,较细地分析了结构形式给承载力带来的好处。经过初步分析研究并结合两种施工工艺的砂衬桩试验结果认为:砂衬桩是一种典型的摩擦桩,比一般灌注桩可省材料费用30%～50%,混凝土使用效果可提高1～2倍;具有较好的抗震性能。     

某地铁三号线市庄站工程桩试桩试验研究

基于石家庄地铁三号线市庄站设计桩顶标高57.46m,与自然地坪74.4m相比低约为16.94m,而场地周围商业较为密集、试验作业面有限,又不具备大范围开挖的条件,为更好的了解并研究市庄站以及整个三号线桩基处理方案设计的可靠与合理性,本文选用在地面完成的混合反力组合试验装置进行市庄站工程桩试桩试验,研究表明,市庄站工程桩属于端承式摩擦桩;试桩的主要持力层为(6)2卵砾石,桩周及桩端对单桩承载力贡献值较大;试桩桩侧(6)1粉细砂、(6)4中粗砂表现为应力和位移软化特征,其余部分多表现为应力或位移的强化特征;希望通过本试验的研究与数据处理分析,能够为类似地铁建设工程提供借鉴。     

地面水对黄土地区桥梁桩基承载力影响试验研究

黄土因其特有的工程性质,使位于黄土地区的桥梁桩基础在桩周土受地面水浸湿后产生湿陷变形,该变形引起桩的负摩阻力,降低了桩的承载力。通过陕西芝川河特大桥桩周浸水前、后的荷载试验,对黄土区域桩基浸水前、后的承载性状进行了分析研究,揭示了地面水对黄土区域桥梁桩基承载力性状具有较大的影响;分析了桩及桩周土浸水期间的沉降变化规律。研究成果对黄土区域公路桥梁桩基础的设计与施工具有重要理论价值与指导意义。     

现浇X形桩复合地基静载荷试验研究

结合南京市桥北污水处理厂软土地基处理工程,开展了现浇X形桩单桩、单桩复合地基和多桩复合地基的静载荷试验研究,现场测得其荷载-沉降关系曲线、桩身轴力与桩侧阻力、桩土荷载分担与桩土应力比、桩侧阻力与桩端阻力的分布规律,重点论述分析了多桩复合地基竖向承载力的变化特性和规律。试验研究结果表明:X形桩单桩承载力、单桩及多桩复合地基承载力均符合设计要求;布桩间距、布桩方式及桩长是影响单桩复合地基承载力的主要因素;多桩复合地基的受力特性及变形规律与单桩复合地基基本相同;多桩复合地基桩侧阻力的整体分布规律符合传统圆形桩特点,且中性点位置在桩长的1/4～1/3处;在满足设计要求时,桩土荷载分担比例桩约为63%、土约为37%,桩土应力比约为27;桩的最大侧阻力值是桩承载力值的73.2%,具有典型的摩擦桩的特性。试验研究成果为X形桩复合地基在市政构筑物软土地基处理设计和施工应用提供了可靠的参考依据。     

泥岩持力层的管桩承载力试验研究

对管桩竖向承载性能进行了试验研究和理论分析，结合某管桩基础工程大量施工资料和静载试验桩顶、桩底位移测量结果，探讨了桩端持力层的受力特性，给出了桩端轴力计算的修正公式。根据实测复打前后的静载试验资料，利用预制桩竖向承载性能优化反分析计算程序计算分析了桩周及桩端土阻力参数。最后，综合分析了软岩作为桩端持力层时管桩应用的局限性。