超深地下工程抗浮技术的探索

如何解决抗浮问题是超深地下结构设计过程中一个极其重要的环节,直接关系着工程施工与运营期间的安全。依托埋深46.5m的广州地铁某车站工程,通过资料调研梳理总结了抗浮设计中的重难点;对7种不同的抗浮方案(增加抗浮齿槽、叠合墙、抗拔锚杆、DN400微型劲性抗拔桩、DN1200大直径抗拔桩、底框梁+抗拔桩、抗拔桩+降水泄压的组合抗浮法)开展了优化比选。结果表明,主、被动抗浮措施的组合抗浮法克服了传统抗浮技术的一些不足;应用该方法可适当降低工程造价、缩短工期,且施工方便。研究成果及思路可为后续类似超深地下工程的抗浮设计提供借鉴。     

考虑空间变异性的盾构隧道地层力学响应敏感性分析

针对土体变形参数(弹性模量E、泊松比μ)、强度参数(黏聚力c、内摩擦角φ)对盾构隧道施工地层力学响应的敏感性问题,以土体参数的空间变异性为切入点,结合随机场理论、有限差分法和MonteCarlo策略,采用考虑参数空间变异性的敏感性综合评价分析方法,开展地层力学响应的参数敏感性随机分析。研究结果表明:地层力学响应对内摩擦角的空间变异性最为敏感,其次是弹性模量,然后是黏聚力,最不敏感的是泊松比;不同变异水平条件下,各参数变异性的敏感程度存在差异,参数变异水平越高,其敏感性越强;3种参数变异水平下,泊松比均为不敏感因素,随机分析中可不考虑其空间变异性对地层力学响应的影响,黏聚力在变异性较小时也为不敏感因素。     

一种黏土层中深基坑开挖地表沉降预测方法

基坑围护结构水平移动是其周围地表沉降的主要诱因之一。基于不同围护结构水平变形模式,根据线弹性理论相关研究给出了对应的地表沉降计算式。通过该计算式预测的黏土层中地表沉降最大值位置x_m与实测数据较为吻合。首先采用该计算式求出地表沉降最大值位置;其次,联合地层损失法,基于假设地表沉降曲线,计算沉降影响范围x₀,推导地表沉降曲线包络面积A_v;最后,根据地表沉降面积A_v与围护结构侧移面积A_h之间的相关性,计算地表沉降最大值δ_max,从而实现墙后任意地表位置沉降的计算。通过工程实例,验证了该方法的工程适用性。研究成果为基坑开挖地表沉降预测提供了一套半理论半经验方法。     

Eclipse Draw2D的PostScript矢量图输出

Draw2D是Eclipse平台的一组API,用于处理2D图形及图像。由于Java只支持位图的读写,而不支持矢量图的处理,因此出现不少支持Java2D矢量图导出的第三方软件包,然而还没有软件包具有Draw2D图像的矢量导出功能。通过对Draw2D软件包和PostScript语言的研究,并对EPS文件格式进行探讨,成功把Draw2D图像导出成EPS矢量图文件,为其后期处理提供便利的途径。     

系列超深超大基坑群设计实践与探索

妥善解决周边环境保护和施工相互影响问题是确保基坑群工程安全经济的关键。系统归纳基坑群分类、工程设计施工重难点及解决措施,依托广州复杂超深超大基坑群工程,开展不同建设模式的方案对比,结合具体工况重点探讨建设过程中的重难点,并针对性提出解决方案。结果表明:基坑群工程在理论技术层面需重点关注群坑效应;基坑群设计应合理安排施工顺序,分区、间隔、对称开挖,支护体系加载卸荷的传力路径应清晰。在超深超大基坑群工程中,为保护周边建筑,先开挖远侧坑,创新利用八字撑和主撑轮换受力实现接撑及支顶传力;集束群锚设计可解决部分地段常规桩锚施工难的问题;地块独立实施结合局部合并的建设模式能较好解决整体合并开发模式相互制约大、进度慢的问题;根据现场建筑的实际拆迁进度,运用先化整为零后组合的思路,采用基坑群分坑动态设计结合建筑物逐个孤岛保护的方案进行分期施工。     

基于导波奇异值向量的钢绞线应力检测方法研究

钢绞线是大跨度桥梁必不可少且最重要的受力构件之一,但受必需的防腐蚀措施影响,目前仍缺乏有效的在役桥梁钢绞线应力检测监测方法。超声导波在钢绞线中传播带有明显的应力特征,通过在时-频域内进行导波信号的小波包分解提取不同应力状态下小波包分解系数矩阵,并以系数矩阵的奇异值向量为特征参量,建立具有学习能力的支持向量回归模型检测钢绞线应力值。结果表明,导波的奇异值向量是有效的应力特征参量,逐级加载过程中奇异值向量距与钢绞线应力值呈单调线性变化关系;以奇异值向量构建的支持向量回归模型预测钢绞线应力,其结果确定系数达到0. 973 9,对比神经网络方法,支持向量回归模型应力预测结果更为稳定。     

基于导波奇异值向量的钢绞线应力识别研究

钢绞线是大跨度桥梁必不可少且最重要的受力构件之一,但受必需的防腐蚀措施影响,目前仍缺乏有效的在役桥梁钢绞线应力检测监测方法。超声导波在钢绞线中传播带有明显的应力特征,通过在时 频域内进行导波信号的小波包分解提取不同应力状态下小波包分解系数矩阵,并以系数矩阵的奇异值向量为特征参量,建立具有学习能力的支持向量回归模型检测钢绞线应力值。结果表明,导波的奇异值向量是有效的应力特征参量,逐级加载过程中奇异值向量距与钢绞线应力值呈单调线性变化关系;以奇异值向量构建的支持向量回归模型预测钢绞线应力,其结果确定系数达到0973 9,对比神经网络方法,支持向量回归模型应力预测结果更为稳定。     

考虑参数空间变异性的盾构隧道施工地层变形综合可靠度分析

依托厦门地区典型风化花岗岩地层的盾构隧道工程,针对多层土双线盾构隧道施工地层变形问题,以岩土体参数的空间变异性为切入点,基于随机场理论,采用蒙特卡洛法与有限差分法模拟计算相结合的方法,开展盾构隧道施工地层变形响应的可靠度分析。以土体弹性模量E的空间变异性为研究重点,系统研究土体弹性模量的竖向、水平波动距离(θ_z,θ_x)对地层变形可靠度指标的影响。结果表明:随机分析所得最大地层变形(地表沉降、拱顶沉降、围岩收敛)的可靠度指标随着土体弹性模量波动距离的增大而降低;随着最大地层变形允许值的增大,地层变形可靠度指标也相应提高。在此基础上,借助熵理论客观确定各地层变形指标(地表沉降、拱顶沉降、围岩收敛)的权重系数,结合可靠度设计方法和工程风险分析理论,开展地层变形综合可靠度分析及控制指标体系的研究,提出适合厦门地区的盾构隧道施工地层变形控制指标体系。     

临江滨海强透水环境建筑工程载水减浮关键技术研究

结构抗浮设计是确保临江滨海强透水环境建筑工程安全的关键。依托广州某临江建筑工程,提出“载水减浮”概念。载水减浮新技术借助疏水、泄水等手段自主控制水位自溢泄流、均匀泄压,消除部分水浮力,充分利用有利荷载抵抗超出部分水浮力。搭建集地下水疏导、排泄、观测等多功能于一体的载水减浮系统。详细介绍载水减浮技术的施工步骤、要点、需妥善处理的问题及运维要求等。结果表明,载水减浮新技术具有成本低、工期短、环境影响小、施工便利等显著优势;解决了传统抗浮技术运用于临江滨海强透水环境建筑工程造价高、工期长、耐久性差的难题,最大程度实现依靠结构自身抵抗地下水浮力的目标,达到经济和安全的平衡。该抗浮新技术经验证后可推广至后续类似临江滨海强透水环境建筑工程的设计中。     

基于随机场理论的双线盾构隧道地层变形分析

准确预测隧道开挖引起的地层变形对保障施工安全非常关键。依托厦门地区典型风化花岗岩地层的盾构隧道工程,以土性参数的空间变异性为切入点,针对多层土双线盾构隧道施工地层变形问题,基于随机场理论,采用蒙特卡洛策略和有限差分模拟计算相结合的方法,开展地层变形随机分析。以土体弹性模量E的空间变异性效应为研究重点,系统研究土体弹性模量的竖向、水平波动距离(zθ,xθ)及其变异系数(COV)对双线盾构隧道施工地层变形的影响。结果表明:弹性模量变异系数对变形的影响明显强于波动距离的影响;各向异性系数(/)x zξθθ取值小于32时,地层变形对ξ的敏感性较大;地表沉降变形曲线的特征与隧道上方土体模量的随机分布密切相关。在此基础上,综合考虑低刚度占优效应和模量概率分布形式的影响,提出厦门地区盾构隧道工程设计计算的土体弹性模量等效特征建议值。