洞桩法隧道导洞施工拱顶与地表沉降分析

以某地铁站为基础建立了洞桩法隧道导洞施工的三维数值模型,探讨了导洞施工对导洞拱顶与地表沉降的影响,结果表明分期施工的导洞对拱顶与地表沉降存在相互影响,先开挖的比后开挖的最终沉降略大;现场实测沉降值通常比计算值大。     

地铁车站PBA法导洞施工诱发地表沉降规律研究

以长春地区土岩复合地层条件下地铁自由大路车站工程为依托,对地铁车站PBA法导洞施工引起地表沉降规律进行了分析。研究结果表明:(1)车站主体双层暗挖导洞施工引起的地表累计沉降量占车站施工最终沉降量的一半以上,约53.46%,地表沉降槽曲线为“单峰”形态,横向影响范围约50 m左右。(2)导洞施工诱发地表沉降分为初期沉降、快速沉降及沉降收敛3个阶段,初期阶段沉降4 mm左右,占14.81%,快速阶段沉降20 mm左右,占74.07%,收敛阶段沉降3 mm左右,占11.11%,隧道施工过程须重点监测掌子面靠近监测断面6 m与远离监测断面15 m的施工段。(3)开挖顺序与开挖进尺对地表沉降影响较大,选择先上后下,先边洞后中洞的开挖顺序最为合适,开挖进尺控制在0.1L~0.14L (L 为洞跨)为宜。     

地铁车站暗挖施工对地层和既有建筑物的影响分析

PBA工法是暗挖地铁车站常用的施工方法之一,其施工过程对周围环境的影响问题越来越受到重视。某采用PBA工法的地铁车站因降水需要,在车站主体外侧设2个降水导洞,其中西侧降水导洞下穿邻近既有建筑物。以该工程为例,通过有限元数值模拟方法,对增设降水导洞前、后引起的地表沉降规律进行了分析,并进一步研究了下穿降水导洞注浆加固对既有建筑物沉降的控制效果。结果表明:增设降水导洞后地表沉降曲线将由原来的抛物线形转变为弓形,最大沉降量有所增大;所有导洞(8个小导洞和2个降水导洞)施工完成后既有建筑物沉降达到其最终沉降量的89%,即导洞施工是控制既有建筑物沉降的关键步序;下穿导洞采取全断面注浆加固措施后,可以有效控制既有建筑物变形。     

北京地铁暗挖车站施工地表沉降统计及分析

以北京地铁磁器口车站为例，结合施工具体监测数据，对中洞法施工引起的地表沉降进行了统计，并对引起地表沉降的施工原因进行了分析，以供同类工程参考。     

地铁施工对邻近建筑物和地表变形影响的分析

根据沈阳地铁中街站大跨度隧道洞桩法开挖施工过程中引起地表沉降变形的现场跟踪监测数据,分析得出隧道开挖过程影响地表沉降变形的特征和规律。结果表明:对地层土体扰动较大、明显影响地表沉降变形的步序分别是小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段,约占最终沉降量的70%,而其他步序影响较小,因此控制小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段的地表沉降是工程关键。分析还表明,施工前对拱顶上部地层及建筑物基础围岩进行注浆加固,可显著减小地表和建筑物的沉降变形。     

基于CD法施工的大跨拱盖地铁车站地表沉降监测分析

为得出基于CD法施工的大跨拱盖地铁车站地表沉降规律及影响沉降因素,对青岛地铁1号线小村庄站施工过程中地表沉降进行实时监测并分析研究.结果表明:基于CD法施工的大跨拱盖地铁车站左右导洞地表累计沉降量受中隔壁临时支撑拆除的影响相对最大;地表沉降速率受导洞下台阶开挖影响相对较大;沉降速率和累计沉降量受导洞上台阶开挖影响相对较小.此外,基于CD法施工的大跨拱盖地铁车站横断面地表沉降槽曲线呈"W"形.下台阶开挖初期支护的合理施作对控制地表沉降有显著的作用.     

地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降规律研究

通过大量现场监控量测数据的统计分析,研究北京地区黏性土与砂性土互层的特定地质条件下,地铁车站浅埋暗挖法施工引起地表沉降的一般规律。分析结果表明:约占69.8%的暗挖地铁车站,地表沉降值小于60 mm,大于相应沉降值的累计发生频率曲线符合正态分布。地表沉降槽宽度参数的取值范围与施工方法密切相关,对洞桩法而言,该值为0.61～0.82;而对中洞法而言,该值则为0.40～0.65。不同施工方法引起的地层损失率也有差异,对洞桩法而言,该值为0.39%～1.41%,均值为0.93%;而对中洞法而言,该值为0.49%～1.03%,均值为0.69%。所得结论可用于初步判断车站施工引起的最大地表沉降,并可为地铁车站施工环境影响(包括桥桩、建筑和管线等)预测提供依据。     

双侧壁导坑法导洞施工顺序对地表沉降的影响

以北京地铁昌平线08标段暗挖大断面隧道工程为例,简化地质条件和工程参数,采用双侧壁导坑法对不同开挖顺序进行数值计算,分析了先边后中和先上后下2种不同导洞施工顺序对地表沉降的影响。结果表明:2种工况的主要区别在于第2步导洞开挖和中部及上层导洞开挖时结构的状态不同,导洞1开挖完成后先进行其下方导洞的开挖相比于先进行同层导洞的开挖能够更好地控制地表沉降;采用先边后中的施工顺序,上层导洞开挖对地表沉降的影响更小,同时在开挖过程中沉降速率更低,土体的稳定性也更好。     

黄土地区PBA工法地铁车站施工方案比选与分析

黄土地区采用暗挖法施工地铁车站风险高、难度大。文中采用二维有限元数值分析方法,对比分析了三、四和六导洞PBA工法导洞开挖和扣拱施工后地表沉降及导洞初支位移情况。经过计算比选,四导洞方案工序转换减少、施工难度降低,对差异沉降和周边环境影响控制有利,适合黄土地区暗挖PBA工法车站。     

CRD工法轨交风道导洞地表沉降分析与控制

通过对长春轨交1号线解放大路站3号风道导洞施工阶段地表监测数据分析,总结10导洞CRD工法导洞施工过程中的地表沉降变形规律。针对总结出的沉降规律,提出控制地表沉降变形的有效措施,以达到控制风险、减少地层沉陷等安全事故发生的目的。     

基于振动台试验的扩孔微型桩受力和变形性能研究

为了研究扩孔微型桩在地震作用下的受力和变形性能,在有无扩孔、不同扩孔深度、不同扩孔孔径、不同扩孔材料4种参数下对微型桩进行了振动台试验研究,计算得到了扩孔微型桩桩身弯矩和侧向位移,并分析得到了不同扩孔参数下微型桩的桩身弯矩与侧向峰值位移对应的埋深位置及桩身弯矩与位移的分布规律。结果表明:扩孔微型桩桩身峰值位移最大值出现在土体表面位置,并随桩深不断减小,扩孔后微型桩桩身峰值弯矩和峰值位移增大;随着扩孔深度的增加,桩身峰值位移和桩身峰值弯矩也增大,并且桩身峰值弯矩最大值点有向下移动的趋势;所得结论可为地震作用下扩孔微型桩受力和变形性能研究奠定基础,同时为新型半整体式桥台桥梁中扩孔微型桩的设计和应用提供参考。     

大型钢结构成型过程中的位移控制

传统的结构设计理论只针对使用阶段的结构在不同荷载工况及其组合作用下的效应进行分析,以此来保证建筑结构具有一定的安全性和适用性,实际上,结构的自重等恒荷载是在施工过程中随着施工步的推进逐步施加在结构上的。文中以深圳证券交易所广场工程为背景,采用ANSYS中的单元生死技术按照拟定的施工方案对结构施工进行全过程跟踪分析,并与一次成型下结构位移变化情况进行对比,以此说明研究裙楼巨形悬挑钢桁架结构成型过程中位移变化及位移控制的必要性。     

基于位移监测数据确定潜在滑坡的滑面形态

考虑基于地表GPS监测和地下滑动式测斜仪监测联合监测所得变形数据结果确定边坡中滑面形态。采用地下位移监测结果确定滑坡破坏模式,并确定相应地表监测孔位置的滑带深度;采用地表GPS监测结果结合边坡后缘的拉张裂缝、前缘剪出口位置来定滑面的走向及形态,并对该方法进行了数值模拟验证。综合以上结果,可确定滑面的位置及形态,为更加准确地分析边坡的稳定性提供了基础依据。本文以阴湾排土场西帮边坡为例,根据地表、地下位移监测数据,确定了潜在滑面位置并进行了数值模拟分析,并将数值分析结果与现场实际情况进行了对比,验证了确定滑面的准确、合理性。     

点支式夹层玻璃幕墙爆炸试验研究及有限元分析

为研究点支式夹层玻璃幕墙的抗爆性能,完成了2种夹层玻璃厚度、TNT装药量从0.4~30 kg的共9组野外爆炸试验,研究了不同装药量下的超压响应、玻璃幕墙的位移响应和破坏模式。系列爆炸试验结果表明,爆炸发生后超压迅速升至峰值,并在几毫秒内衰减;夹层玻璃的位移响应随着TNT装药量的增加而增大,增加玻璃厚度可有效降低夹层玻璃的位移响应;点支式玻璃幕墙的破坏模式为PVB夹层在点支孔处撕裂从而导致玻璃面板破坏,此时钢化玻璃已碎成颗粒附着在PVB上,但不发生飞溅。同时,采用动力非线性有限元方法分析爆炸试验,有限元模拟获得的中心点最大位移与试验结果差别在35%内;有限元分析发现玻璃面板在点支孔处有明显的应力集中现象,从而导致点支孔处发生破坏,所得破坏模式与试验结果一致。     

利用钻芯孔测斜法对工程桩倾斜率测试的分析

介绍了钻芯孔测斜法的原理,结合某工程钻孔灌注桩的钻芯孔测斜实例,详细介绍了该测试方法,指出钻芯孔测斜法可以有效测量钻芯孔的倾斜率以及偏向,保证了检测资料的完整性与准确度。     

Structural behavior and performance of water pipes rehabilitated with a fast-setting polyurea–urethane lining

This paper presents the structural behavior and performance of a fast-setting polyurea–urethane (PUU) lining as a structural lining material for rehabilitating water pipes. To this end, a series of experimental tests were carried out to assess the following: (1) bond strength; (2) hole and gap spanning capabilities; (3) angular displacement ability; (4) transverse shear resistance; and (5) fatigue cyclic loading resistance. First, pull-off bond tests were conducted to evaluate the bond characteristics of a fast-setting PUU lining bonded to steel specimens. Surfaces were dried to ensure adequate bond strength. Second, hole and gap spanning tests were carried out to investigate the spanning capability of the lining on the water pipes. From these tests, the hole spanning capability of water pipe with 5 mm hole was observed to be 11 MPa. Then, angular displacement and transverse shear tests on fast-setting PUU lined water pipes were also carried out to evaluate the behavior and performance in bending and shear of this material. Peel off failure of PUU occurred at an angular displacement capacity of 6.74° and no failure of PUU was observed at a transverse shear capacity of 25% of the diameter. Finally, fatigue cyclic loading test was conducted to investigate the fatigue behavior and performance of the water pipe lined with this PUU material. The fatigue resistance of PUU in the range of 10⁵ cyclic loadings was achieved.     

光纤光栅位移计组在围岩变形连续监测中的应用研究

针对多点变位计和滑动测微计在监测地下洞室围岩变形方面存在轴向位移分布连续性不足和无法实现自动化的问题,提出了将光纤光栅位移传感器通过组装成串应用在围岩变形连续监测的方法。该方法可准确得到仪器埋设沿线任一测点的监测量,由于光纤光栅位移计组具有精度高的特性,测得的围岩位移变化与洞室扩挖施工关系密切,与多点变位计监测结果总体变形规律基本一致,但光纤光栅位移计组能够监测到整个大尺度的监测线中任意间距的轴向位移分布,取得的成果信息量更大更为直观。作为对光纤光栅位移计在岩土工程变形监测中的应用探索,具有一定借鉴意义。     

全断面注浆管棚矩形冻结加固技术与实测分析

依托南京地铁10号线梦都大街站一号出入口及风道加固工程,经方案比选并针对本工程的水文地质情况及上部横穿敏感结构的特殊条件,提出一种新工法——全断面注浆+顶部管棚+矩形水平冻结加固。通过实测加固土体温度、地表及管线位移,获得了加固土体的温度场分布及地表位移规律。结果表明:矩形侧向冻结壁向内、外发展速度的比值约为1.54;在相同冻结能量和冻结时间内,在粉土夹粉砂层和淤泥质粉质黏土夹粉砂层中冻结壁发展速度的比值约为1.72;冻结孔施工阶段暗挖通道两侧地表沉降量较大,而冻结阶段上方土体受冻胀影响最大;开挖阶段,距开挖面中轴线距离越近,地表沉降量越大,而融沉阶段却相反;地表及管线位移的监测结果表明该工法安全可靠。     

基于实时监测的新村滑坡参数变化特征分析

新村滑坡位于云南哀牢山中段东麓,为残坡积层滑坡,受地质构造作用及外界诱发因子影响明显。综合考虑滑坡的多种因素关系,在勘查工程配合下,开展地表位移、深部位移、含水率、孔隙水压力、水位、降雨量等6类参数监测,以1 h为间隔进行数据采集,建立了自动监测、自动传输、自动入库等全自动监测系统,捕捉降雨入渗导致滑坡内部相关参数的变化特征,为研究降雨-入渗-斜坡变形破坏提供基础数据支撑。根据2010年7月20日至8月2日监测时段的结果分析,该降雨过程使滑面附近含水率随降雨的影响增大了2%,水位升高1.1 m,水位升高滞后降雨1~2 d,导致①号地表位移监测点出现24 mm的局部滑动,但未引起深部位移的明显增加,该降雨条件下滑坡整体处于基本稳定状态。     

湿陷性黄土场地双向螺旋挤土灌注桩成孔挤密效应与极限承载力试验研究

为深入研究大厚度自重湿陷性黄土地区双向螺旋挤土灌注桩成孔前后桩周湿陷性黄土挤密范围和挤密效果,揭示双向螺旋挤土灌注桩破坏特征和极限承载力,在兰州榆中某高阶地开展现场双向螺旋挤土成孔试验与静载试验。基于各地规范中双向螺旋挤土灌注桩桩侧极限阻力修正系数和兰州各典型地层现场实测数据,提出了甘肃地区不同土类桩端极限阻力标准值。结果表明:桩周土体地表隆起量与径向水平位移随距离成孔中心越远呈减小趋势,径向影响范围为3D(D为桩径),竖向影响范围为地表以下25 m; 在2D范围内对桩周土体的物理力学指标有明显改善,桩心距越小,挤土成孔对桩周土体的物理特性影响越明显; 同等工况下双向螺旋挤土灌注桩的单桩极限承载力相比长螺旋灌注桩提高25%,且都呈现缓变型破坏特征。