基于大型机场下的钢板桩围护施工技术

文章结合西安咸阳国际机场三期扩建工程GTC及轨道预留工程之高架桥项目,重点介绍GTC高架桥施工区域深基坑承台基础工程施工防护处理技术。GTC高架桥桥桩承台基础深基坑土的湿陷性较大,基坑周围受力复杂,基坑安全防护要求等级高,是项目较为复杂、难懂的施工部位之一,也是项目施工技术的重点和难点。为提高深基坑开挖边坡稳定性,保证施工顺利进行,项目采用钢板桩作为深基坑开挖过程中的围护支撑措施。实践证明,钢板桩支撑围堰施工技术在GTC高架桥项目深基坑开挖支护中的应用明显提高了基坑开挖施工过程中的土体边坡稳定性、安全性与可靠性。     

南水北调中线穿黄工程南岸竖井开挖对邙山边坡稳定性的影响分析

应用圆弧滑动面条分法之简化毕肖普法，对邙山边坡在南岸大型盾构工作竖井基坑开挖前及开挖后的稳定性进行了计算，并研究分析了南岸竖井基坑开挖对邙山边坡稳定性的影响。研究结果表明：南岸竖井基坑开挖后，其地下连续墙的水平位移及竖井井筒整体侧移对边坡的稳定性起到关键性作用，控制住这两项位移是确保邙山边坡处于稳定状态的关键。     

软土开挖边坡的稳定性有限元计算

用弹塑性有限单元法对软土开挖边坡的性进行了计算，并分析了排水条件、开挖深度、开挖坡度和土工参数等对开挖边坡稳定性的影响，分析结果为施工的方案制定和安全保障提供了理论依据。     

套管灌浆法在小石峡水电站厂房砂砾石围堰中的应用

本文介绍了导流洞兼深孔泄洪洞出口围堰、厂房尾水砂砾石围堰帷幕灌浆施工技术。采用了套管灌浆法施工方案。实践证明:施工过程中采用的施工工艺和施工技术以及最终取得了较好的防渗效果,保证了厂房基础的开挖。     

超深砂性基础拦河围堰防渗技术

以北支江综合整治上游水闸、船闸工程中围堰施工为例,介绍超深砂性基础拦河围堰的结构方案,并分别就该工程的上下游围堰进行围堰断面设计。采用简化毕肖普法对围堰稳定性进行分析,发现上下游围堰稳定性均满足规范要求。最后,对北支江综合整治上游水闸、船闸工程中超深砂性基础拦河围堰防渗的主要施工方法、技术参数及质量保证措施等进行详细阐述。     

开挖对大觉寺岩坡变形和稳定性的影响分析

对大觉寺边坡的工程地质条件和影响边坡稳定性的因素进行了分析。采用有限元数值模拟的方法对开挖前后边坡的变形和稳定性进行了计算,计算结果表明,该边坡天然状态下稳定性主要受坡面土层控制,开挖后稳定性主要受砂岩控制,边坡稳定性满足安全性要求。     

基于事故分析的深基坑承压水突涌机理研究

承压水突涌事故多沿基坑底穿透相对隔水层的钻孔发生,而围堰结合注浆加固是主要处理方法。首先介绍杭州钱江新城区域近年发生的5起承压水突涌事故及其处理方案,然后将事故简化为轴对称问题进行分析,利用事故发生前后钻孔内竖向渗流平衡条件研究事故原因,根据基坑开挖到底时加固体重力平衡和加固体边缘渗透平衡条件分析加固范围,最后通过围堰稳定性分析确定围堰高度和宽度。结合典型地层结构和地区经验,分析结果表明:相对隔水层有钻孔时,事故区域基坑最大开挖深度依次由钻孔内竖向渗透平衡、加固体边缘渗透平衡和坑底土层重力平衡决定;围堰高度由承压水头和竖向渗透平衡决定,围堰宽度由开挖面水平渗透平衡和围堰边坡稳定性控制。     

考虑边坡开挖中地应力释放的改进Sarma法

边坡的开挖通常伴随着原始地应力的释放,对高地应力区的人工开挖边坡而言,地应力的释放强度高、速度快,对边坡稳定性的影响往往是不利的.但是目前用于分析岩质边坡稳定性的Sarma法却没有很好地考虑岩质边坡开挖过程中地应力释放对边坡稳定性的影响,这是偏于不安全的.在传统的Sarma法的基础上,引入了地应力释放荷载,对Sarma法进行了改进,考虑了边坡开挖过程中地应力释放对边坡稳定性的影响,并用算例进行了说明.该改进的Sarma法能够较好地应用于高地应力地区人工开挖岩质边坡的稳定性分析.     

FLAC3D技术在边坡稳定性分析上的应用

通过采用FLAC3D分析大坝边坡的变形破坏,模拟了边坡在天然状态下的应力状态,归纳了边坡开挖对边坡稳定性的影响,并做出相关评价,从而为大坝安全评估奠定了基础。     

岩质边坡施工稳定性与基础形式的关系

本文以重庆市牛角沱西南角还建房边坡建筑工程为例，扼要阐明裂隙发育的岩质边坡施工的稳定性与基础形式的重要关系，并认为基础形式的合理性直接影响裂隙发育岩质边坡开挖的稳定性。     

裂隙岩体非饱和水力应力耦合的不连续介质模型研究

目前对于裂隙岩体饱和水力应力耦合的研究取得了一些进展,但在很多工程领域不能简单地采用饱和渗流分析,而是要考虑岩体饱和-非饱和渗流、应力耦合作用对工程岩体的强度和稳定性的重要影响.因此在总结众多学者对裂隙岩体水力耦合研究成果的基础上,根据DDA力学计算和非饱和渗流计算原理,提出了基于非连续介质方法的--DDA方法的非饱和水力应力耦合模型;并给出了降雨入渗工况下的边坡水力耦合算例.计算结果表明,边坡稳定性随着降雨入渗时间的增加而减小,降雨强度越大,边坡稳定系数的降幅越大;考虑水力耦合时的边坡稳定性要小于不考虑水力耦合时的边坡稳定性,且在同一时刻,若降雨强度越大,考虑水力耦合与不考虑水力耦合的稳定系数差值越大.仿真试验和工程应用表明其计算成果是符合实践规律的,由此说明了所提出的水力耦合模型能正确反映裂隙岩体的水力学特性,验证了该模型是可行有效的,可付诸于实践.     

应力对裂隙岩体等效渗透系数影响的离散元分析

 基于现场调查的裂隙网络信息及裂隙网络模拟技术--Monte-Carlo法,采用UDEC中的Fish语言编制裂隙岩体计算模型生成程序DFN-GEN。此程序解决由于裂隙繁多而引起的网格离散困难的问题,可生成大量随机节理,直接进行网络离散,生成裂隙岩体计算模型(DFN),最终用于水力耦合数值计算。结合DECOVALEX国际合作项目TASK C子课题,利用DFN-GEN程序生成裂隙岩体计算模型,研究裂隙岩体水力学特性,探讨应力对裂隙岩体等效渗透系数的影响规律,为研究核废料处置库、坝基、边坡等裂隙岩体工程实践提供方法。     

西南某机场高填方地基稳定性分析

西南地区某机场高填方、场区地质条件复杂、分布有软弱土层,因而高填方体地基的稳定性问题是关键的工程技术问题.以场区西1#沟为例,在地质岩体力学环境条件分析研究的基础上使用先进的FLAC-3D数值模拟技术对高填方体地基的失稳模式进行分析,在此基础上结合二维平衡计算对高填方体的稳定性进行评价,并对地基工程处理措施提出相应的建议.     

拓宽黄土路基湿化破坏机制模型试验研究

 为研究拓宽黄土路基浸水湿化破坏机制与模式,在土工离心机上设计并安装位移量测系统,以西安—潼关高速公路拓宽工程为研究载体,建立与实际应力相符的离心试验模型;针对浸水湿化后黄土拓宽路基的沉降变形规律和破坏形式进行研究,基于试验结果开展高填方黄土路堤破坏机制的讨论。研究结果表明,拓宽路基坡脚处高含水量对拓宽黄土路基稳定性影响极为显著,在地下水位较浅处的地带,强降雨天气或地下水位骤升所引起的拓宽路基荷载下黄土地基的局部失稳会极大威胁上部拓宽路基的安全,浸水破坏滑裂面的形成是一个渐进破坏过程。由于地基局部湿软,抗剪强度降低,地基的起始剪切破坏发生于老路坡脚处,一旦产生过大的变形量将会引起整个路基自上而下的滑移。地基破坏时的滑动面近似为圆弧状,建议采用裂隙圆弧法对拓宽荷载下地基进行稳定性评价。试验结果还表明,新老路基拼接带土体中的加筋材料起到裹附作用,可增强路基的板结效果,形成有效的土拱效应,这样就充分利用路堤填料本身的刚度,调整地基的沉降变形。     

裂隙岩质边坡渗流与非连续变形耦合过程分析

 裂隙岩体中的渗流–应力耦合作用是岩质边坡失稳的重要因素之一。离散裂隙网络(DFN)模型用于研究裂隙岩体渗流,具有概念简单、效率高、适用性强的优点,是研究裂隙岩体渗流问题最为有效的手段之一。非连续变形分析(DDA)方法是专门针对裂隙岩体的非连续特性提出的一种变形场求解方法,能够更加真实地刻画工程岩体。将DFN模拟和DDA方法结合起来,提出基于DDA-DFN的渗流–应力耦合模型,给出考虑裂隙渗流情况下岩体块体系统的瞬时平衡方程,用于研究裂隙岩体变形对渗流的影响和渗流–应力耦合作用下裂隙岩体的变形破坏特征。利用该耦合模型,对一大型水利水电工程边坡稳定性进行分析。结果表明,水库蓄水后,地下水大幅度抬升,渗流–应力耦合作用加剧,导致边坡裂隙岩体中的关键部位发生大变形甚至破坏,进而触发边坡的进一步失稳。实例分析验证了这种方法用于边坡稳定性分析的有效性。     

降雨入渗对泥岩–土混填路堤稳定性的影响

 降雨入渗是诱发泥岩–土混填路堤边坡失稳的主要因素之一,为了揭示降雨对泥岩–土混填路堤边坡稳定影响的变化规律,选取济邵高速公路一典型路段的泥岩–土混填路堤边坡进行人工降雨模拟试验,对边坡土体中的孔隙水压力、边坡土压力和变形进行监测;探讨雨水入渗对路堤边坡稳定性的影响,推断滑坡的形成机制和预测边坡的稳定发展趋势。原位综合监测和数值分析结果表明：降雨入渗影响下泥岩–土混填路堤边坡的滑动变形区的变形量以坡面最大。裂缝的出现使得雨水更容易进入深层土体,土体吸水崩解、软化,强度急剧下降,使得边坡的稳定性安全系数在降雨后显著降低。     

不同厚度块石路堤对冻土路基冷却效果对比研究

用数值模拟的方法计算了同一工程环境下块石路堤不同块石厚度情况的路基温度场随时间的变化。对比分析显示:块石路堤均具有主动冷却路基的作用;由于边坡效应的存在,对一定的工程环境和设计,块石路堤存在最优块石厚度,使冻土路基的冻结强度和多年冻土上限抬升达到最佳。块石太薄,块石中空气的循环达不到最大制冷能力;块石太厚,边坡效应将导致空气的对流存在多向流动环,反而使隔热和制冷能力均减弱。     

Numerical modeling of floating geosynthetic-encased stone column–supported embankments with basal reinforcement

The performance of the floating geosynthetic-encased stone column–(GESC)-supported embankments with basal reinforcement was examined using a 3-dimensional (3D) hydro-mechanical coupling finite element model. Comprehensive parametric analyses were performed on the governing factors such as consistency of substratum soil, tensile stiffness of basal reinforcement and encasement, and embankment height. The results indicated that a higher embankment load is transferred to the surrounding soil when a GESC was constructed on a weaker substratum. This causes larger increases in the settlement and lateral displacement of the GESC on the weaker substratum. The tensile strain of the basal reinforcement and hoop strain in the encasement also increases. In addition, high tensile stiffness in basal reinforcement and encasement is necessary to ensure feasible settlement reduction in a floating GESC-supported embankment with basal reinforcement.     

基于渗流-应力耦合的基坑变形与稳定分析

为了研究基坑开挖过程中渗流场与应力场的变化规律及其导致的基坑稳定问题,基于广义Biot固结理论给出了饱和渗流-应力耦合理论控制方程;进而结合有限元理论分析了某基坑开挖过程中不同排水边界条件和卸载方向对基坑稳定性的影响。结果表明,排水边界条件对基坑塑性区、孔隙水压力和位移的趋势影响不大;水平方向的卸载对上述因素的影响较垂直方向大。     

用FLAC~(2D)分析山区高速公路斜坡路堤地震稳定性

随着我国高速公路网的逐步密集,高烈度区路堤地震稳定性问题越来越突出。FLAC2D软件有强大的岩土体地震反应分析功能,但用其分析路基地震稳定性的文献非常匮乏。以某山区高速公路斜坡路堤为例,介绍采用FLAC2D进行地震分析的方法,着重讨论几何模型建立,边界条件设置,阻尼选取及参数确定,输入地震动合成、修正及转化中应注意的问题。基于此,对路堤进行地震模拟分析,从位移、加速度、动剪应力分布三方面分析其地震稳定性。该方法可为相似工程地震稳定性分析提供参考。