大断面水工隧洞下穿既有公路隧道沉降影响分析

针对某大断面水工隧洞下穿双线公路隧道工程,采用理论解方法,综合考虑大断面水工隧洞开挖引起的土层位移影响,提出了一种计算水工隧洞下穿引起上部既有公路隧道沉降位移值的计算方法。结合有限元模拟和实测数据对理论计算方法进行了可靠性验证,分析了既有双线公路隧道沉降影响范围大小及沉降位移规律。研究结果表明:三种方法所得公路隧道沉降曲线相互吻合,近似呈现正态分布,最大沉降值均位于分洪隧洞下穿轴线处;穿越引起的公路隧道下沉区域主要分布在穿越中心点两侧各23 m的范围,而在下沉区域外隧道出现局部的上浮变形;公路隧道总体沉降变形较小,结构稳定安全。     

加筋水泥土桩锚支护深基坑施工有限元模拟仿真

针对尚水花园项目基坑存在长且厚淤泥质粘土土层等地质特点,为解决淤泥质土层和微承压含水层软基边坡支护问题,采用加筋水泥土桩锚支护技术对基坑进行支护。采用GTS NX有限元软件,结合施工内容设置6个工况,对基坑施工开挖过程中的内力位移变化规律进行数值模拟。模拟结果表明:水泥土桩墙上的纵向侧移呈抛物线状,最大侧向位移发生在坑底位置附近。基坑隆起引发的纵向位移比基坑周围土体沉降引起的纵向位移变化大,插入型钢对水泥土的剪力影响变化不大。     

某水电站L形调压室施工期围岩及结构稳定性研究

以西部某水电站L形阻抗式调压室为背景,结合区域地形地质条件及其结构参数,采用三维非线性有限元法,全过程模拟调压室施工期分级开挖过程,揭示围岩及结构的应力场、位移场分布规律,以及可能的失稳部位及失稳方式,并分析施工期围岩的稳定性和衬砌结构的受力特性,评价现有支护体系的有效性。     

临湖矿坑挡水围堤软基沉降数值分析

为了预测拟建临湖挡水围堤施工期和运行期的沉降变形,研究软土堤基沉降规律及孔隙水压力消散规律,为围堤设计施工和类似堤基沉降预测提供参考,论文采用有限元分析软件ADINA对湖水作用下围堤施工期和运行期的软土堤基沉降进行了模拟分析。研究结果表明:软土堤基沉降和水平位移均呈现出在施工期快速增长、运行期趋于稳定的变化规律,最大沉降2.077 m,围堤内外侧最大水平位移分别为1.351和0.8376 m;孔隙水压力随时间和荷载的增加呈现先增加后减小直至完全消散的变化规律,最大值31 k Pa。     

采用拟静力法的新型桶式基础防波堤结构稳定性分析

三维情况下,桶体稳定性是一个复杂的空间结构与土相互作用的问题。结合工程实例,建立了三维新型桶式基础防波堤有限元模型,对其稳定性进行分析。从而,动力作用下桶体结构位移与目前静力计算的结果相差较大,针对这个问题,分析提出等效拟静力法,通过与动力作用后相等的孔压等效成与之对应的静荷载,然后计算桶体位移。该方法的关键是找出桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的关系,同时找出此处土体孔压与动荷载之间的关系,从而建立静荷载与动荷载之间的关系。经数值模拟与试验对比,结果证明所提的等效拟静力法比较合理。在模拟与分析原型桶体基础上,进一步分析了不同尺度及不同荷载作用点高度时,桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的近似直线关系。     

水电工程设计投资控制经验

水电工程投资控制是水电建设项目管理的重要内容。水电工程地质条件差异较大,水工建筑物结构设计复杂,建设外界条件多变,施工工期较长,导致水电工程施工期投资控制困难。水电工程施工期投资控制的环节和方法较多,基于设计的角度,结合在建的大型河床式厂房设计,提出水电工程施工期投资控制的关键点和方法,有效地指导了在建工程的投资控制,取得了良好的经济效果,可供类似工程借鉴。     

桶式基础结构稳定性试验研究

桶式基础防波堤结构在深厚软泥土沿海工程中逐渐引起关注并大量应用于工程实践,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性尚未得到解决.采用原状软黏土,通过室内物理模型试验,探讨了桶式基础防波堤的稳定性,得到荷载—位移曲线的变化规律,下桶内的负压对荷载—位移曲线的影响及桶式基础结构破坏形式与外荷载的关系.试验证明,在表层土体的抗剪强度范围内,荷载与位移呈线性变化,否则,呈非线性变化.如果存在负压作用,荷载与位移的线性关系范围扩大,非线性关系范围缩小,最终破坏形式相同.桶式基础结构的破坏形式与外荷载的作用点及桶底面土体的强度直接相关.上述规律可以为新型桶式基础结构防波堤的设计、优化与完善提供参考.     

连云港徐圩港区码头及驳岸结构选型

通过对连云港徐圩港区驳岸结构选型的研究,讨论影响驳岸结构型式的主要因素。对比爆破挤淤堤、全清淤抛石堤、塑料排水板+砂被抛石斜坡堤和桶式基础结构堤等4种驳岸结构的特点、适用条件、对应码头的结构形式和主要经济技术指标,认为桶式基础结构组合高桩梁板结构方案最适宜徐圩港区的建造发展,而且该方案在资源节约和保证投资效益等方面也有优势。为实现工程综合投资成本最低、效益最大化的目标,基于可行的驳岸结构,比较了与斜坡堤和直立堤分别对应的3种码头结构形式,结果表明,满堂码头桶式基础方案投资效益最优。研究结果可供淤泥质海岸挖入式港区的驳岸结构选型借鉴参考,为浅水深用海域的水工结构设计提供新视角。     

深圳地铁邻桩施工及桩基托换数值分析

根据深圳地铁一期工程国贸—老街区间的地质资料及设计文件，对方案单洞双层隧洞施工开挖及对基础托换桩的影响，利用有限元对施工期的地表沉降及托换桩水平位移等力学行为进行了模拟和分析，对设计及施工具有参考价值。     

沉入式桶式基础防波堤抗倾覆稳定性计算

在波浪荷载作用下,沉入式桶式基础防波堤抗倾覆稳定性是其稳定性计算的一个重要部分。假设沉入较深土层的桶式基础防波堤极限状态下的稳定性主要由桶侧土压力、桶侧摩阻力、桶底土反力、桶底摩阻力维持,其工作原理与挡土墙类似。文中假定桶体绕转动中心转动,港侧为被动土压力,海侧为主动土压力,同时假定被动侧桶底土体达到极限状态。由于下桶内部有较多隔墙,假定下桶结构与桶内土体协同变形,即桶与桶内土体看作一个整体。基于上述假设,通过解析的方式,推导了桶壁土压力及摩阻力、桶底土反力及摩阻力的表达式,建立了沉入式桶式基础防波堤满足抗倾覆稳定性要求的三维计算方法。通过数值分析与离心机试验对比,验证了本文抗倾覆稳定性计算方法的可靠性。     

自升式钻井平台桩靴基础结构设计分析

针对某船厂升降试验场地淤泥质土层较厚,钻井平台升降试验时桩靴入泥过深不易拔出情况,提出用灌注桩基承台作为升降试验的基础结构,并通过有限差分软件建立桩-土-承台相互作用模型,进行承载能力状态下预压工况和组合荷载工况的数值模拟。结果表明:灌注桩承台基础可以满足承载力和沉降要求;承台下L/3(L为桩长)范围土体侧摩阻力最多达到0.5倍极限侧摩阻力,桩端上部2L/3范围内侧摩阻力在0.5～1倍极限侧摩阻力之间;在沉降达到5%D(D为桩径)之前,承台可承担10%～20%的荷载。     

浅埋暗挖车站施工对周边建筑等环境变形的控制

为了研究城市复杂地质条件下的暗挖车站结构设计及施工对上部结构等周边环境的影响,以徐州地铁１号线车站为工程背景,通过数值模拟计算ＣＲＤ工法施工过程引起的隧道及地表沉降变形,同时基于隧道拱顶以及上部地表竖向位移监测数据,分析影响地表沉降因素,结果表明:当隧道开挖下穿已有上覆建筑结构时,上覆结构会明显抑制由隧道开挖引起的地表沉降量,约降低３０％ ～５０％;地表沉降达到稳定所需时间也有显著降低;在洞内采用ＣＲＤ工法分断面施工以减小对周边环境的变形影响,暗法隧道施工采取适当措施能有效控制地层沉降,对上部建筑结构和周边地层影响可以控制在允许范围内。     

水工建筑物软土地基处理技术探讨

淮河入海水道建造在淤泥土段软土地基上的水工建筑物,由于粘性淤泥质土层天然含水量高,孔隙比大,容易出现过大的变形沉降和不均匀沉降,从而影响建筑物安全运行,因此,建造在该区域的水工建筑物一般均需进行基础处理.     

洪潮江水闸闸线选择及水工建筑物布置

洪潮江水闸由于年久失修,水毁严重,造成闸室上部结构垮塌,基础被淘空,下游河床形成多处冲坑,重建工程的方案通过对闸址地形地貌、地质、水文、枢纽建筑物布置、对外交通、征地拆迁、施工、工程投资等条件的分析论证,选择在原闸址上重建。确定的水闸枢纽布局,采用16孔×10 m露顶式平底闸方案。工程建成后运行效果良好。笔者对洪潮江水闸闸线选择及水工建筑物布置进行详细介绍。     

独立基础沉降计算与应用实例

独立基础在实际工程中应用广泛,基础沉降对水工建筑物的安全和正常工作有着密切关系,许多建筑的失事或者上部结构的开裂都与基础沉降有关。基础沉降在当今工程设计和管理中已经受到普遍重视,以实际工程为例,计算了独立基础沉降量,为同仁在同类工程参考。     

加筋水泥土桩锚支护基坑侧向位移设计要素模拟分析

针对尚水花园项目基坑存在长且厚淤泥质黏土土层等地质特点,为解决淤泥质土层和微承压含水层软基边坡支护问题,采用加筋水泥土桩锚支护技术对基坑进行支护。结合GTS NX有限元软件,通过改变加筋水泥土桩的设计要素,对基坑侧向位移进行数值模拟。模拟结果表明:改变水泥土桩嵌入深度、H型钢截面尺寸和嵌入深度等设计要素,对基坑侧向位移影响不大;改变斜向锚体与水平面夹角、斜向锚体根数等设计要素,对基坑侧向位移影响较明显。夹角越大,侧向位移越小;增加斜向锚体道数,可有效降低基坑变形。     

大型预应力梁式渡槽应力变形监测与仿真分析

沙河渡槽是南水北调中线建设的关键性工程,采用预制吊装的U形梁式渡槽结构形式,体型巨大、受力情况复杂,其施工和运行的安全性对南水北调中线建设具有重要影响。通过渡槽监测方案设计,监测渡槽跨中截面底部纵向钢筋应力及渡槽应变值,考虑渡槽在1 a监测期内温度变化的影响。采用有限元法建立渡槽在施工期和运营期的有限元计算模型,将有限元计算结果与施工期渡槽纵向钢筋应力和渡槽应变的监测结果进行对比分析,验证有限元模型的正确性。利用有限元计算模型分析了渡槽在运营期应力和位移分布规律,给出了渡槽应力和位移的变化云图,研究了渡槽关键截面内表面的应力变化曲线。结果表明,运营期渡槽在纵向和环向预应力作用下内表面基本为压应力,满足抗裂设计要求;渡槽竖向变形很小,满足刚度设计要求;有限元仿真分析结果验证了渡槽结构设计和施工方案的合理性。     

基于FLAC 3D 下水工建筑基坑工程支护结构设计研究

香炉山输水隧洞泵闸枢纽地质环境复杂,基坑工程的建设面临多方面因素影响,为此针对该基坑工程开展支护结构方案优化设计。利用FLAC 3D 对不同支护结构型式下的基坑沉降、闸站沉降以及桩体位移进行了仿真计算,评价认为内支撑支护方案最优,且桩间距控制在不超过2.5m 最为适宜。研究成果可为水工建筑基坑工程支护设计及工艺参数优化提供参考。     

深埋高地应力水工隧洞开挖及喷锚支护模拟计算探析

水电工程是一项极其复杂的系统工程,通常具有建设规模大、外部环境多变、施工周期长及施工难度大等特点。由于存在较多的潜在施工进度影响因子,往往难以管控施工进度,进而影响工程预期目标效益的实现。文章根据工程实例对深埋高地应力水工隧洞开挖及喷锚支护利用非线性有限元软件进行模拟分析,通过模拟计算检修期、运行期、施工期围岩稳定性以及支护结构受力状况,提出了满足支护结构安全与围岩稳定性的优化设计,可为复杂地质条件的水工隧洞开挖与安全稳定支护提供一定理论依据。     

日照市东港区栈子橡胶坝地基处理及检测

日照市东港区栈子橡胶坝坝址区域主要为淤泥,地质复杂,施工难度大。地基处理方案采用高压水枪喷射淤泥,吸泥船吸泥,坝底板基础换填70cm厚中粗河沙,经触探检测,地基承载力达到了设计要求。