穿黄输水隧洞盾构施工进出洞地基加固技术研究

针对南水北调中线工程穿黄河输水隧洞泥水加压式盾构施工中进出洞地基的加固问题展开研究.穿黄河输水隧洞的盾构进出洞段埋深大,水位高,地质条件复杂,经多方案比选论证,拟采用高喷和化学注浆技术对进出洞地基进行加固.对该工程的进出洞地基加固范围进行了计算分析,分别计算了北洞的水土压力,由弹性力学理论计算其土体加固厚度.根据塑性松动圈的应力条件和破坏条件计算出加固土体的宽度.对南洞按土体整体滑移失稳可能形成的圆弧滑动面来确定加固范围.     

真空井点降水联合加固软土地基的试验

为了在实际工程中有效应用加固软土地基,在松花江漫滩地区进行了真空井点降水联合方法试验研究.采用太沙基有效应力原理并结合观测得到的数据,对真空井点降水联合预压加固软土地基的机理及加固有效深度、有效应力的变化问题进行了理论分析.试验结果表明:砂井中的孔隙水压力下降速度较快,土体中的孔隙水压力下降则缓慢.地下水位的降低程度对真空降水预压方法加固效果有很大影响,"水封"作用不利于土体固结.通过真空预压和降水预压,不仅提高地基的固结速度和固结程度,且能提高边坡和地基的稳定性.在松花江沿岸地区或类似工程场地条件下应用真空降水预压方法加固地基是合理有效的.     

顶管施工环境影响的二维有限元计算分析

通过建立二维有限元模型，计算了顶管施工中由于开挖支护作用，对土体变形和管道体应力所产生的影响并与现场试验所测得的地表变形进行了对比，通过有限元模拟，探讨了管道在偏斜5、8、10cm时所对应的管道的内力变化情况，并计算了偏斜不同量值时的地表变形情况，同时研究了顶管上层土体加固不同深度和宽度措施对减小地表变形的作用，经研究表明：偏斜对土体变形有很大的影响，通过土体加固措施，可减小地表土体的变形。     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

大断面顶管工作井后靠背加固效应研究

针对软土地区大断面顶管工作井,按实际工况建立三维有限元模型,分析先后顶进情况下顶推反力对后背土体的影响,并探讨后靠背加固体改变后对桩身及土体水平位移的影响.结果 表明:反力荷载对加载区域至地表范围内的土体水平位移影响较大;改变加固深度对后背土体表现出短桩挤压、中长桩遮拦、长桩嵌固三种模式;坑底以下5 m为其界限加固深度...     

顶管施工引起地表塌陷及关键技术分析

长距离大断面顶管施工不可避免的引起土体扰动和土层损失,导致土体塌陷和地表拉裂等现象.以某长距离超大断面顶管工程为工程研究背景,对顶管施工引起土体变形的机理展开了分析,对顶进施工过程中土体产生塌陷、地表出现张拉裂缝的原因进行了阐释,探讨了地表变位对周边建筑（构筑）物的影响,以及分析了该工程中运用的进出洞、中继器、触变泥浆减阻、加强现场监测、以及其他应急措施这5种关键控制技术,得到了一些保证工程施工安全的有益的经验.     

基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究

为探究基坑底部土体满堂加固对基坑变形和内力的影响,采用室内模型试验方法,研究了基坑底部土体满堂加固对基坑周围地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力变化的影响。运用ABAQUS有限元软件对模型试验进行数值模拟,将试验数据与数值计算结果进行对比,并分析了加固土体的水泥掺入比和加固深度对基坑变形的影响。结果表明：满堂加固对降低基坑底部隆起效果最为明显,对降低支护结构侧向位移较为明显,对减小地表沉降不明显;通过极差分析法得出,增加加固土体的弹性模量较增加加固深度对抑制支护桩侧向位移及坑底隆起更为有效;当水泥掺入比超过一定范围后,加固效果没有显著提升,建议在含水率为20%左右的软弱土层地区,水泥掺入比一般为5%~20%;土体的加固深度超过一定范围后,控制基坑变形的效果有所提高,但不明显,建议土体加固深度取0.4~0.45倍基坑深度。     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3~0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35~0.45倍的开挖深度。     

沿海滩涂回填区地基真空预压加固的原观资料分析

结合浙江某码头陆域地基加固工程现场试验研究,基于非理想井固结理论,由实测沉降曲线和孔隙水压力消散曲线推算得到径向固结系数,两者所得结果均大于室内试验的结果.通过对分层沉降和侧向位移监测数据分析可知,真空预压有效加固深度不超过15~20 m.孔隙水压力监测结果表明,真空预压后期停开部分真空泵,即使可以维持膜下真空度的设计要求,但会明显降低了土体的固结速度.十字板剪切实验结果表明,预压后土体的抗剪强度有明显的提高.     

主动区土体加固对深厚淤泥质土地铁深基坑变形的影响

为研究主动区加固土体对地下连续墙水平位移的影响,以昆山地铁时代大厦站基坑为背景,采用ABAQUS软件建立三维模型,研究不同加固深度、宽度、强度情况下,主动区加固土体对地下连续墙水平位移的影响规律.结果表明:主动区加固深度和宽度在不同的范围内取值,会导致地连墙水平位移减少,但加固效果存在差异;采用"宽度小,深度大"的加固...     

管幕预筑法顶管施工顺序对地表沉降的影响

以太原火车站管幕预筑法（PPM）大直径顶管群施工为背景,采用有限差分软件FLAC^3D对优选的8种有代表性的顶管群施工顺序进行数值模拟,研究不同大直径顶管群施工顺序下的地表变形特征. 试验结果表明：先施工管幕上排顶管的方案所引起的地表沉降量小于其他方案,与先施工管幕下排顶管的施工方案相比,其所引起的地表沉降要小1 cm;管幕上排顶管与周围土体之间形成管间微型土拱,并在管幕上方密排顶管之间形成组合土拱效应. 该组合土拱效应不仅可以承担一部分管幕上覆荷载,而且可以减小管幕下排顶管施工对地表的扰动,有效减小了管幕预筑法密排顶管群施工所引起的地表沉降.     

块石抛填地基灌浆加固效果评价

在分析块石抛填地基灌浆加固机理和灌浆参数计算方法的基础上,针对山区块石抛填地基的特点,探讨试验检测法评价其灌浆加固效果的适用性、有效性,并结合实际工程进行了对应分析。分析结果表明：采用单一试验检测评价方法可靠性低、成本高,只有综合采用瑞雷波、荷载板和动力触探法才是山区块石抛填地基经济、适用、可靠的检测评价法,而相应地基承载力及变形模量综合评价是其加固效果合理、适用的判定指标。     

计算机同步顶升技术在渡槽补强加固工程中的应用

以赵山渡引水工程沙门渡槽补强加固工程中应用计算机控制同步顶升技术为例,详细介绍了PLC计算机同步顶升系统的结构及同步控制原理,以及对渡槽顶升施工工艺流程和关键技术控制.监控表明该应用克服了传统千斤顶不能同步控制和解决了高精度位移控制要求,对类似工程应用有一定借鉴意义.     

顶管注浆压力变化对地层沉降影响机理的离心模型试验

顶管工程同步注浆是减小地层扰动和最终地层沉降的重要手段,为了研究注浆压力与顶管工程最终地层沉降的关系,从而在实际工程中选择合理的注浆压力和注浆量来减小顶管法对周围地层的扰动,为顶管工程同步注浆技术改进提供理论和实验支持。本文先从土体颗粒和膨润土分子的结构特征角度对地层和泥浆的互相作用以及沉降机理进行分析,提出了沉降四个阶段的理论假设,再使用岩土工程离心机和自主研制的顶管工程注浆模拟系统进行缩尺模型实验,模拟现场不同注浆压力下的顶管顶进,通过对各组实验沉降曲线对比分析,研究和验证理论分析部分的结论。最后将实验中的注浆压力等相关参数应用于苏州东汇公园顶管工程并在现场布置沉降测点,发现现场监测数据规律与实验结果吻合,进一步验证了本文的结论。研究表明：注浆后的沉降可分为土体塌陷阶段、渗透失水阶段、泥皮形成阶段和补浆抬升阶段四个阶段。土体塌陷阶段时间短沉降速度快;渗透失水阶段持续时间长总沉降量大,为地层沉降的主要部分;在泥皮形成阶段,膨润土分子在泥浆-地层接触面堆积形成泥皮,浆液不再大量向地层渗透使得地层沉降大幅减缓;最后在补浆抬升阶段,泥浆的注浆压力作用在泥皮上对上覆土产生推力,产生沉降补偿作用。注浆压力和注浆量的大小对最终地层沉降的影响很大,过小的注浆压力和注浆量会增大土体塌陷和渗透失水造成的地层沉降,而过大的注浆压力产生的过度沉降补偿作用甚至会使地表隆起,选择合理的注浆压力和注浆量对于控制地层沉降至关重要且效果显著,可应用于现场各类顶管工程。     

偏心荷载作用下的玻璃纤维增强塑料顶管受力研究

根据工程实际建立了在偏心荷载作用下的玻璃纤维增强塑料顶管受力的力学模型,以此为基础进行了理论分析,并和轴心受压情况进行了对比,提出了玻璃纤维增强塑料顶管接头最大允许偏转角和最大允许张开长度的分析计算方法.通过实例计算分析,说明了理论分析的正确性,可以用于指导玻璃纤维增强塑料顶管的设计和施工.     

城市曲线顶管施工中的测量监理研究

从杭州市市政工程河坊街曲线顶管施工中的测量监理实际出发,对工程测量监理在曲线顶管施工过程中的主要任务和主要方法进行总结,提出了工程测量监理在城市曲线顶管施工中应采取的主要措施,并对工程测量监理工作中的事前.事中控制要点进行了讨论.以确保工程的测量成果完全符合设计和施工规范要求.     

基坑支护桩非极限准主动土压力计算研究

目前基坑支护桩土压力计算多数是运用经典土压力理论或者规范经验法计算,而这些方法大多是基于极限平衡状态推导出来的,这与基坑工程非极限状态土体有明显差异。为此,在他人已有研究成果的基础上,运用水平层分析法并结合合理的假设,推导出介于初始状态与极限状态间的非极限状态的准主动土压力计算公式,从而改进了水平层分析法。经基坑工程实例分析表明,由此得出的准主动土压力与工程实测土压力基本相符,且较朗肯主动土压力法、水平分层分析法计算结果偏大,但小于静止土压力法的值,这符合非极限状态土压力规律;同时也说明本文假设的合理性及准主动土压力计算公式的正确性。     

管幕预筑法中大直径顶管施工地表沉降研究

管幕预筑法顶管工程相比于传统管幕法顶管工程具有顶管间距小、顶管直径大等特点。目前对于密排大直径顶管的应用较少,对管幕密排顶管施工顺序和顶管施工地表沉降规律理论研究不足,密排顶管施工土体的变形趋势与单一顶管相差较大,传统的Peck公式预测地表沉降难以适用。为了解决密排顶管的施工顺序以及顶管施工地表变形规律,采用大型模型试验对三种典型的顶管施工方案进行试验,研究大直径密排顶管之间的相互影响作用和顶管施工过程中的地表变形特征。通过试验发现密排顶管之间不仅存在相互支挡现象,而且顶管与周围土体共同作用形成的管土拱效应对施工下排顶管形成“保护”,从三组模型试验方案来看,考虑管土拱效应的顶管施工方案管幕中轴线位置处地表沉降最大值仅为6.09 mm,小于其他两组方案,根据这一实验结果提出管土拱效应对于封闭管幕下排顶管的“保护”作用,确定管幕预筑法密排顶管施工最佳的顺序是先施工管幕上排顶管再施工管幕两侧以及下排顶管;同时改进Peck公式来预测密排顶管施工产生的横向地表沉降,改进的peck公式考虑了相邻顶管支挡与管土拱效应的支挡效应,修改Peck公式参数取值的具体办法,改进的peck公式预测结果与模型试验横向地表沉降曲线吻合良好。