大范围堆载下的电缆工井位移风险等级划分研究

由于邻近施工和不良地质等的影响,高压电缆通道工井经常出现沉降、倾斜和开裂等现象。采用数值模拟方法对电缆工井在大范围堆载情况下的位移和应力进行了分析,并制定了电缆工井的位移风险等级划分标准。结果表明:随着荷载增大,工井指向堆载方向的水平位移和竖向位移也随之增大,当施加荷载达到1 400 kPa时,水平位移最大值为397 mm,竖向位移最大值为307 mm;工井最大拉应力出现在井壁角点处,应力集中现象明显;当施加荷载为300 kPa时,最大拉应力达到混凝土抗拉强度,混凝土可能开裂。基于计算结果并结合风险管理等级,提出了电缆工井水平位移、竖向位移、沉降差以及倾斜角等4个可观测指标的阈值。     

漩流井开挖对周围建筑及地表沉降影响分析

为了研究漩流井开挖过程中地表及建筑物位移变化规律,利用岩土工程有限元分析软件对漩流井基坑开挖和支护过程进行了模拟,分析了开挖过程中土体位移场的变化规律并与实测沉降值进行比较。研究表明,基坑开挖建筑物的沉降实测结果与数值模拟沉降趋势基本一致,模拟值较实测值偏大。     

上海地铁内江路站轨排井处侧墙位移分析研究

结合实例,采用有限元数值模拟与施工检测相结合的方法分析了轨排井处侧墙的变形特点,根据分析结果对结构措施进行加强,满足施工阶段地面超载引起的水平侧压力作用下轨排井处侧墙位移变形自身安全的需要,经过与施工过程中的监控结果进行对比,验证了轨排井处侧墙位移数值模拟的可行性,研究结果对地下车站轨排井处侧墙的设计具有明确的指导意义。     

圆砾地层深基坑地下连续墙变形特性分析

地下连续墙作为深基坑围护结构已经用于多种地质情况,但圆砾地层中地下连续墙的变形特性研究甚少。本文依托南宁轨道交通2号线苏卢站基坑工程,采用Midas/GTS对圆砾地层深基坑开挖过程中标准段和盾构收发井段的地下连续墙的变形情况进行数值模拟分析,并结合现场监测结果对圆砾地层基坑变形情况进行理论分析。分析结果表明圆砾地层基坑采用地下连续墙作为围护结构效果良好,侧向位移值较小,整体变形呈“弓”字形。盾构收发井段由于基坑宽度大,地下连续墙侧向位移比标准段侧向位移大。因此在圆砾地层基坑开挖应控制基坑开挖宽度。模型计算结果与现场监测结果均表明侧向位移在0.7H处地下连续墙变形增长最快,因此圆砾地层深基坑开挖采用地下连续墙支护应在0.7H处设置横向支撑。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

带高位大悬挑的高层建筑水平位移分析

目前结构规范中对于竖向荷载作用下结构水平位移计算和控制没有明确要求,常规高层建筑无需考虑竖向荷载对水平位移的影响,但对于带高位大悬挑的建筑来说,悬挑部位竖向荷载对结构水平位移影响较大。以某项目为例,对带高位大悬挑的框架-核心筒超高层结构的水平位移进行了分析研究,主要分析了带高位大悬挑的高层建筑的水平位移特征、楼板刚度对水平位移的影响、核心筒与框架之间的变形协调等,这些都与常规高层建筑有明显不同。在分析研究的基础上,提出了对带高位大悬挑的框架-核心筒超高层结构控制水平位移和层间位移角的方法,总结归纳了带高位大悬挑的高层建筑在进行设计时的一些要点及相应的建议。     

顶管工作井近接挡土墙施工的变形监测及数值模拟研究

市政顶管工程是国家基础建设的重要组成部分,为保证顶管工作井近接挡土墙区段内的施工安全,以成都某地区污水干管建设工程区段内顶管工作井施工为例,整理现场得到的基坑、挡土墙各监测点位移等监测数据,对顶管工作井施工过程中产生的位移变化进行分析,结果表明顶管工作井施工对挡土墙的整体稳定性影响较小,其位移均在设计容许范围内。同时,通过Midas GTS NX建立顶管工作井三维模型,验证顶管工作井施工对基坑周围土体、工作井井壁及挡土墙的影响情况,结果表明数值模拟计算得到的位移结果基本与现场监测数据相吻合,表明数值模拟能够较好地模拟实际施工过程。该研究结论可为类似的近接工程提供参考。     

超深盾构工作井设计与抗震分析

过江通道盾构工作井具有高埋深、大尺寸等特点,使得在隧道实际建设过程中工作井部位往往存在设计难度大、施工工况复杂等情况。文章以南京建宁西路过江通道江南超深工作井为工程案例,根据工作井施工、运行期间的实际受力特点,利用Midas/gen有限元软件对工作井维护及主体结构进行分析,并阐述其围护结构、抗浮、防水等分项设计,最后利用反应位移法对工作井抗震进行系统分析,为今后过江通道超深工作井的设计、施工提供了重要的参考。     

冀东油田大斜度大位移井井眼清洁技术

随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。     

大位移井井壁稳定三维弹塑性有限元分析

现有井壁围岩应力求解模型大都基于平面应变假设，相对岩石真实应力状态会有一定的误差。在空间坐标变换基础上建立了大位移井井壁稳定分析三维弹塑性有限元模型，将井斜角与方位角的变化转化为井轴坐标系下地应力场应力分量的变化，保证了模型的稳定性。利用所建模型对弹性和弹塑性条件下的大位移井井壁围岩稳定性进行了研究。计算结果表明：岩石在弹塑性条件下能够通过塑性变形吸收更多能量；在相同外载条件下，弹塑性岩石比脆性岩石更稳定。经过现场实例验证，在深部弹塑性地层钻进时，可以采取比常规设计稍低的泥浆密度，即能保持井壁稳定，又可以减少地层伤害。     

某盾构接收井深基坑围护结构变形规律研究

以莞惠城际轨道交通工程某盾构接收井深基坑工程为依托，对基坑实际监测数据进行分析研究，重点分析了墙体水平位移、墙顶水平位移和钢筋混凝土支撑轴力变化规律。结果表明该深基坑工程围护结构的设计安全可靠，可为类似深基坑工程信息化施工提供参考依据。     

胶乳水泥在大位移井中的性能

大位移井固井水泥浆凝固时易在环空上侧形成游离液通道,同时,由于重力作用,环空上下侧容易形成密度差,使得环空上侧形成的水泥石强度低、渗透率高,极易破碎而引发窜流,严重影响固井质量以及后续增产作业。采用新型胶乳BCT-800L,设计了一种零析水,低失水,24h抗压强度大于21 MPa,渗透率低于0.001×10-3μm2的胶乳水泥配方,并利用三轴岩石力学测试系统和环境扫描电子显微镜,分析了大位移井水泥石的力学形变行为以及微观形貌。实验结果和初步机理分析发现,胶乳通过胶结方式转变,运移阻滞和高分子网架成膜等机理有效提高大位移井固井液的稳定性,减小水泥环上下侧差异,降低水泥石渗透率,提高水泥石的韧性,有效防止油气、水窜的发生。     

顶管工作井变形和应力的三维分析

利用有限元程序对顶管工作井的变形和应力进行了三维分析,给出了工作井的位移和应力分布结果,分析了土体弹性模量及覆土厚度等参数的影响,计算结果表明当工作井不入岩时,结合土体加固方法,可以给出满足各种要求的顶管工作井设计。     

深厚砂层深挖圆形竖井施工数值模拟及实测分析

湛江湾跨海盾构隧道竖井开挖深度大,地处深厚砂层,其围护结构受力条件复杂。根据该工程所处地质环境和围护结构设计特点,采用地层结构有限元增量法,详细模拟盾构竖井的施工过程,重点分析竖井围护结构的水平位移及受力规律,并与实测进行对比,得出以下结论:由于所处地层较软和加固土体的作用,导致始发井连续墙后靠背侧水平位移随深度呈横向“W”型分布,接收井各侧面水平位移呈横向“V”型分布;计算和实测均表明接收井施工过程的高风险工况为开挖至第5层和第6层处;接收井的水平位移及钢筋应力计算值与实测结果趋势较吻合。其分析方法和监测成果可为今后沿海深厚砂层深挖盾构竖井的设计与施工提供参考。     

深厚复杂软土地层深基坑真空降水处理效果分析

真空管井复合降水加快了渗流速度从而使土体固结沉降加快,有效减少土层含水量;同时,真空管井复合降水对地下结构受力也较为有利。论文以广州南沙某基坑工程为依托,运用Midas GTS NX有限元软件对其进行土体固结沉降、地下结构变形等方面分析,并将真空管井降水和常规管井降水的效果进行对比,结果表明:真空降水使土体产生的固结沉降比常规管井降水的大;且支护结构水平位移相对较小。     

电力隧道顶管工作井支护结构受力与变形实测分析

以佛山市某电力隧道顶管工程工作井(始发井)为例,对顶管工作井施工期间支护结构受力与变形情况进行现场监测。工作井施工期间监测数据表明:围护结构的变形具有明显的时空效应,工作井开挖期间长时间的暴露会导致地连墙深层水平位移增量变大、墙顶产生隆起以及内支撑轴力增大;内支撑的架设和底板的施工能够抑制地连墙水平位移向井内进一步增大,同时,也会使得其他内支撑轴力减小;拆除内支撑时,工作井围护结构整体水平位移变化幅度较大,靠近拆撑位置向井内位移,远离拆撑位置向井外位移,并且使得其他内支撑轴力增大;工作井支护结构“角部效应”明显,内支撑轴力和位移实测值均相对较小,设计偏于保守,应对设计方案进行优化。     

装配式预应力预制空心楼板承载性能实验研究

装配式建筑是我国主要发展战略目标之一。对装配式预应力预制空心楼板承载性能进行试验研究,分析不同预应力对楼板破坏模式、承载能力、荷载-位移曲线和裂缝发展的影响。随着预应力的增加,楼板承载力和开裂荷载提高,破坏模式由大变形转变为端部混凝土剪压破坏。研究成果可为实际工程提供理论依据。     

单舱综合管廊抗震计算实例

根据相应规范,综合管廊的抗震设计包括两部分内容：对于标准段,采用反应位移法进行抗震计算;对于出线井、吊装口、人员出入口及各类分支井等单元节点则构建空间三维模型,采用土层-结构时程分析法进行计算分析。采用有限元设计软件对某地一处单舱管廊工程进行抗震计算,并对结果进行分析,相关研究仅供大家参考。     

堆载预压下砂井地基固结有限元分析

采用砂井地基平面应变等效方法,结合ABAQUS软件对堆载预压下地基的侧向位移、沉降及孔压分布进行有限元模拟,并分析计算值与实测值之间的差异;计算结果能很好地预测砂井地基位移与孔压的变化,可为地基处理的设计提供参考。     

矩形顶管工作井稳定性三维数值模拟

本工程隧道穿越地层土质主要为淤泥质粉细砂和粉细砂,地下水丰富,施工时易产生流砂并导致路面塌陷,不能采用明挖施工,而采用矩形顶管掘进技术.运用有限元软件对工作井进行了三维数值模拟,重点分析了:①在顶进所需克服的最大顶推力作用下,工作井纵深方向和法向的水平位移;②工作井的水平应力;③油缸顶力与后靠墙的变形关系.三维有限元数值分析能很好的模拟工作井的应力及位移的大小与分布,模拟结果表明采用地下连续墙能够保证工作井的稳定性.