基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对策

上海市闸北区大宁商业中心基坑东侧围护体距离已运行地铁隧道的最小净距仅为5.45 m。本文主要介绍了该工程中为控制隧道变形采取的设计技术措施:盆式开挖配合钢管斜坡撑代替大面积支撑、地铁侧坑内被动区采用水泥土搅拌桩加固和遵循时空效应原理的设计开挖工况等。同时针对本工程设计以变形控制为主的特点,采用了三维连续介质有限元法分析了开挖所引起的环境效应,其中土体采用修正剑桥模型模拟。同时采取了不同计算方案对比分析了采用抽条开挖的有效性,为设计和施工提供了有益的参考。     

城市地下空间信息化研究综述

地下空间建设面临着向深部发展、深部与浅部一体化设计、人文环境等新问题。因此，建立完备准确地建设地下空间信息对于规划、设计、施工等人类工程活动是至关重要的。文章在论述地下空间信息化建设的国内外研究现状和必要性基础上，给出地下空间信息的研究范围的同时，讨论了地层数字化、地下管线信息化、地铁信息化和其它地下构筑物的信息化建设的含义和具体研究内容，对土木工程中逐步实现信息化建设有一定指导意义。     

软土地区桩端后注浆灌注桩合理注浆量与承载力计算

桩端后注浆灌注桩单桩合理注浆量与承载力的计算成为工程界关注的主要问题之一,尚无设计规程可循。结合上海地区桩端后注浆灌注桩的工程实践,基于已有研究成果和上海软土地区工程地质条件,提出了物理几何意义明确的合理注浆量公式,并从桩身与桩端扩径的角度提出了桩端后注浆钻孔灌注桩承载力的计算公式。计算方法直观地体现了注浆量对后注浆桩承载力提高的影响,并与所给出的合理注浆量公式相联系,参数便于确定。在上海若干工程中的应用结果表明方法是合理的。     

基于Delaunay构网的地层2D，2.5D建模

将地质勘探中的钻孔数据抽象为离散点源信息，设计了离散点的二分拓扑数据结构；在此基础上，提出了用三角形表示地层的2D竖直剖面模型与2．5D叠层TIN模型，并采用Delaunay算法构建模型，同时对断层、尖灭等突变信息的处理也作了初步探讨；最后对一些典型地层进行了重构。该模型具有三角网，便于数据存储、处理与可视化等固有优点，其建模方法也体现了充分利用计算机、适于海量数据的特点。     

高填方机场湿陷性粉土地基处理现场试验研究

在高填方场地上开展机场建设,原场地天然地基土的工程特性和处理质量是影响机场地基变形和稳定的关键因素。新疆乌鲁木齐机场北区扩建项目场地浅层分布有1～4 m不等的超低含水率、强湿陷性粉土地层,其可能对机场高填方地基带来湿陷沉降的隐患。在机场大面积高填方回填前,开展了2种不同能级的强夯地基处理现场试验研究,以评价常用的强夯法消除此地区粉土湿陷性的可行性和效果。在强夯处理前后,分别进行了粉土层的物理力学性质指标测试、平板载荷、浸水载荷、标准贯入、多道瞬态面波等试验测试,并在强夯夯击过程中开展了试验区周围土体的振动及水平位移测试。基于测试结果,分析了强夯加固前后地基土物理力学性质的变化规律,揭示了强夯法加固湿陷性粉土地基的机理以及强夯对邻近土体的振动及挤压机制,并评价了强夯法处理该地区超低含水率湿陷性粉土的效果。同时,基于试验中发现的问题,提出了针对性的优化措施,解决了该项目高填方场地原场地地基土的湿陷性处理问题,可为类似高填方场地粉土湿陷性处理提供借鉴。     

上海中心大厦大直径超长灌注桩现场试验研究

中国在建第一高楼上海中心大厦（ 632 m ）采用了直径为 1 m 、桩端埋深 88 m 的大直径超长灌注桩,有别于金茂大厦（ 420 m ）、上海环球金融中心（ 492 m ）另两栋超高层建筑所采用的钢管桩。通过现场试桩验证成桩可行性及承载力取值,试桩载荷试验加载至极限,采用分布式光纤量测桩身应变,同时为研究上海软土地区大直径超长灌注桩承载特性及荷载传递机理提供了有价值的数据。试验结果表明：试桩破坏前,Q – s 曲线近似为线性,破坏时,桩体发生刺入变形; 桩侧桩端联合后注浆桩与桩端后注浆桩在侧摩阻力分布及发挥性状方面存在显著差异; 黏性土中桩侧摩阻力充分发挥所需桩土相对位移小于 5 mm ,砂性土中小于 10 mm ;桩土相对位移超过极限位移后,埋深较浅的黏性土中由于桩土相对位移大出现明显的软化现象;与规范值相比,有效桩长范围内浅部土层中桩侧摩阻力小于规范取值下限,深部土层中桩侧摩阻力达规范取值上限的 2 倍以上;试桩端阻比较小,表现出摩擦型桩特性;桩身压缩占桩顶沉降 95% 左右,桩顶沉降主要由桩身压缩产生。试桩试验为上海软土地区 600 m 超高层建筑首次采用灌注桩提供指导和技术支持。     

武汉绿地中心大厦大直径嵌岩桩现场试验研究

武汉绿地中心大厦高636 m,基底平均压力达1500 k Pa,开展了桩径为1200 mm,有效桩长25.9~33.6 m,以较硬岩(微风化砂岩)和软岩(中—微风化泥岩)为桩端持力层共4组嵌岩桩承载力静载荷试验,并对桩身轴力与变形进行了量测。试验表明:4根试桩Q–s曲线皆为缓变型,极限承载力不小于45000 k N,对应工程桩桩顶标高沉降为9.7~10.8 mm,桩端沉降为2.4~2.8 mm,桩顶沉降的90%为桩身压缩量。软岩嵌岩桩与较硬岩嵌岩桩的侧摩阻力分布曲线及承载特性存在显著差异。四根试桩的端阻比介于45.3%~58.7%。软岩嵌岩桩的实测桩端阻力大于基岩单轴抗压强度,采用桩基规范方法计算将低估其实际承载力。本工程4根试桩均表现出较好的承载与变形控制能力,静载试验结果为本工程嵌岩桩设计提供了依据,同时为武汉地区大承载力嵌岩桩实践与理论研究提供了有益参考。     

高频免共振法沉桩对周围土体影响的现场测试与分析

为研究高频免共振法沉桩对周围土体振动和变形的影响,以国家会展中心(上海)双层改造工程为例进行了现场测试。该改造工程中桩基施工环境敏感,沉桩在室内进行且邻近地铁和燃气管道。试桩采用开口钢管桩(桩径700mm,桩长60m),测试了沉桩过程中激振力、地面振动以及土体的竖向和水平变形等。结果表明：每根试桩沉桩用时23~37min(不包括现场接桩时间),沉桩速度较快;三节桩沉桩用时和所需激振力幅值随着沉桩深度增加而逐渐增大;地面最大振动速度在水平距离约1.5倍桩径处为13.32mm/s,3.5倍桩径处为8.51mm/s,随水平距离增加呈指数衰减;在水平距离约1.5倍桩径处,竖向和水平变形明显,分别产生最大沉降35.0mm和最大挤压变形14.96mm,其他水平距离处则影响较小。实测数据与工程实践表明,高频免共振法沉桩对周围土体振动和变形的影响程度低、衰减快、范围小。本研究可为敏感环境桩基施工提供新的方法。     

3维任意域内点集的Delaunay四面体化研究

Delaunay空球准则广泛应用于3维四面体剖分算法,但标准的Delaunay四面体化只适用于点集的凸包区域,且要求不存在多点共球。为了将Delaunay四面体化更广泛地应用于网络剖分,通过引入局部优化三角形面代替Deluany严格的空球准则,提出了3维任意域内点集Deluanay四面体化(DTETAD)的概念,并首先通过若干关键定理的证明,研究了一个四面体划分是DETEAD的充要条件,然后建立了DTETAD的空球准则。该研究成果为拓展Delaunay算法在更广泛范围的应用提供了理论依据。     

武汉中心塔楼结构设计

武汉中心塔楼为巨柱框架-核心筒-伸臂桁架体系的超高层结构,框架柱采用了大直径钢管混凝土柱,底部核心筒为内置钢板组合剪力墙。对该工程结构的特点进行了阐述,介绍了其抗震超限设计的主要措施;对大直径钢管柱及梁柱节点、伸臂桁架伸入核心筒节点等关键部位的做法进行了探索;最后对利用施工顺序优化主动控制结构内力分布的设计方法进行了尝试。