福州轨道交通建设中的岩土工程问题

由于福州盆地工程地质条件的复杂性以及隧道工程的特殊性,在福州轨道交通建设过程中将遇到大量环境岩土工程问题。主要的环境岩土工程问题有:(1)隧道掘进范围内的承压含水层。承压含水层富水性、透水性强,由于开挖深度大,必须考虑下部承压水的影响,避免产生基坑突涌问题。砂砾卵石层直接覆盖于基岩裂隙热水上,受热水构造带高温热水的直接补给以及热传导,地下轨道交通建设对地热场是否存在影响以及地热对轨道交通的影响需要深入研究。(2)软土的大变形与低强度。导致地基失稳与土体结构强度破坏。(3)深大基坑开挖施工引发的可能灾变。基坑开挖易产生滑塌、流泥、突水(涌)、地表沉陷等问题,必须采取有效的支护措施,避免基坑失稳而影响工程安全及周边环境。对这些环境岩土工程问题,应加强勘察新技术的应用,查明建设场地岩土工程地质条件; 采用人工地层冻结法、桩基托换技术进行施工; 开发和利用适合本地区岩土条件的新技术、新工艺,如新型桩、新的止水、降水措施等基坑支护新技术,以及采用信息化施工新技术。     

深基坑桩锚支护体系主动区土压力试验研究

通过深大基坑桩锚支护体系主动区土压力现场试验,依据基坑工程时空效应理念,研究分析了在深大基坑开挖过程中桩锚支护体系的受力特性,得出了主动区土压力随开挖进程发展而变化的分布规律,对类似深大基坑支护体系设计时的土压力计算具有重要参考价值。     

组合结构支挡体系在杂填土层深基坑支护中的应用

在古城区建筑地基上部,广泛赋存以炉灰渣为主要成分的杂填土,其厚度不一。随着城市化进程的迅猛发展,旧城改造对高层建筑地下空间的充分利用提出了更高要求,特别是在周围恶劣环境条件下开挖空间,从理论、实践上深入研究闹市区杂填土深基坑,采用何种经济技术合理的支护方案问题十分突出。但各种深基坑支护方法都有其局限性,岩土工程师在确定方案时必须充分考虑当地工程地质条件、建筑物基坑特点,选择组合支护技术方法,方可达到事半功倍之目的。通过成功支护某杂填土深基坑工程实例,详尽阐述了杂填土的工程特性、锚拉钢板桩挡墙、土钉挡墙的基本参数选取、设计计算,可为类似岩土工程条件下的基坑支护方案选型和设计提供借鉴及参考。     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护的数值模拟

目前工程界桩锚与土钉墙联合支护设计采用的是土钉墙与桩锚分开单独设计的思路。根据单独设计思路和桩锚与土钉墙联合支护基坑工程实际情况分别建立单独土钉墙数值模拟、单独桩锚数值模拟与联合支护数值模拟模型。通过不同设计方法的数值模拟与对比分析,得到以下结论:联合支护数值模拟同时考虑了上部土钉墙与下部桩锚支护结构,模拟过程与实际施工过程相符,结果较为合理;与联合支护模拟结果相比,单独土钉墙模拟得到的土钉内力,坡顶水平位移、坡顶沉降均较小,以此为设计依据使土钉墙偏于不安全;单独桩锚模拟与联合支护模拟相比则高估了锚杆拉力、桩顶沉降、桩身最大弯矩,使设计有些保守。     

基于性能的拱形抗滑桩墙支护结构体系优化设计的思考

以提供明确性能的滑坡锚碇拱形抗滑桩墙支护结构体系全局优化设计方案为目的,利用先进的基于性能的结构优化设计理念、计算机信息处理技术和智能决策技术,研究锚碇拱形抗滑桩墙支护结构的空间合理布置对结构体系受力的影响、锚碇拱形抗滑桩墙支护结构体系的数值计算方法和优化模型,探索锚碇拱形抗滑桩墙支护结构体系失效损失的评估方法和评估模型,开发基于性能的锚碇拱形抗滑桩墙支护结构体系全局优化设计软件,为滑坡治理提供明确的安全、经济、性能等参数的全局最优支护方案。对解决当前滑坡治理方案中受力体系的选择与布置、工程治理中的资源浪费和财产损失及延长使用等问题具有积极作用,是滑坡治理方面一项既有理论意义又极具应用前景的工作。     

圆形重力式网箱锚碇系统的受力研究

依据Stokes二阶波浪理论和莫里森(Morison)方法,对圆形重力式网箱的浮架结构分别与工程上常用的两种锚碇系统(折线形与直线形)相结合情况下,锚碇系统的受力进行了数值计算及相应的物理模型试验。结果表明相同波况下折线形锚碇系统承受张力较小,在相同波浪周期条件下,波高越大锚碇点受力越大;相同波高下,锚碇点最大受力随周期变化不显著。将计算结果与模型试验对比,结果显示计算数值与试验数据较接近,表明了此计算方法的可行性,为进一步模拟浮架结构的运动变形打下基础。     

基于虚功原理的悬索桥隧道式锚碇边坡稳定性分析

本文基于虚功原理,结合工程地质勘察资料,在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载作用,研究坝陵河大桥西岸隧道式锚碇边坡的整体稳定性。本文的力学分析模型采用多个块体破坏机构的分析方法,假定块体的底面和侧面均达到了极限平衡状态,安全系数可通过功能平衡的虚功原理表达式来求解。功能平衡方程中仅有安全系数一个未知数,条块底部和界面上的法向压力和切向摩擦力并不出现,求解大为简化。     

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利用ADINA软件针对某工程实例隧道建立了有限元模型,然后对其开挖过程 中地表沉降进行了预测并分析了隧道及冻结壁的应力与位移场,其结果与工程实测值相符; 在此模型基础上,对隧道水平局部冻结法施工引起地表变形的相关因素进行了模拟分析,结 果表明:冻结法施工时,增加冻结壁厚度对地表沉降影响并不大,而采用扩大冻结壁的范围或 减小隧道半径及埋深的方法可有效地控制地表沉降,这对今后的冻结法施工设计有借鉴意义.     

超载下桩锚支护基坑安全系数的计算分析

假设桩锚支护下基坑土体塑性变形破坏机构以及满足边界条件的合理机动场,而不是传统方法中那样将土体离散为许多相对运动的刚性块. 运用土塑性力学中极限分析法的上限定理从能量功率角度探讨了超载下桩锚支护基坑竖直边坡安全系数的计算方法. 并以一工程为例,用FLAC数值分析软件的模拟结果对该方法进行了验证.     

深基坑围护结构的变形规律及地震响应模拟分析

为实现深基坑围护结构在地震作用下的响应分析,以沈阳地铁10号线长青桥站深基坑为工程背景,应用数值模拟软件FLAC~(3D),对该深基坑工程开挖过程进行了数值模拟,并实施了现场监测,将两种结果进行了比对。本文选取该深基坑工程典型剖面,分析了其在三种不同地震波作用下围护结构的动力响应。结果发现:所得围护结构的水平位移和钢支撑轴力变化模拟结果与现场监测结果在数值上变化趋势基本一致。这表明本文模型建立、参数选取及计算方法总体上是合理的。本文还对计算模拟存在的一些差异给出了解释。该深基坑工程在开挖过程中和地震作用下围护结构的水平位移模拟结果均未超过设计报警值,从而验证了该深基坑工程设计的安全可靠性。本文结果可为沈阳地区地铁车站深基坑设计和施工提供参考。     

高层建筑深基坑边坡支护的主要问题与对策

本文总结了工程实例经验教训，提出了高层建筑深基坑边坡支护的主要问题与对策。     

位移时空综合分析法及其在深基坑中的应用

对于岩土工程设计和施工来说,如何对监测所获的位移信息进行分析十分重要。以往主要采用位移-时间的分析方法。但为了使信息在修改设计和指导施工方面起更大作用,本文提出位移空间比较分析法,并主张与常用的位移-时间分析方法结合使用,以形成所谓位移时空综合分析法。在济南彩云大厦深基坑等的成功应用,表明该法是可行的。     

内撑式深基坑支护结构分析与方案选择

基坑内撑式支护具有经济、快捷和效率高等特点. 通过郑州市某雨水管道工程基坑支护的实践,介绍了内撑式支护结构在深基坑支护中的受力特点,结构分析与方案选择,为内撑式支护设计和施工提供了参考.     

多层土深基坑混合支护面向对象的程序设计

由多层土构成的深基坑 ,采用多层支点的混合支护 ,在地面荷载及地下水的影响下 ,支护设计计算十分复杂。作者采用寻找任意层支点和任意层地层的通用算法并编制通用程序的方法 ,解决了混合支护设计的计算问题。作者采用面向对象的程序设计方法设计具有 Window风格的界面 ,提高了程序的实用性。     

软土基坑变形失稳形态模拟试验研究

通过不同土性、地下水条件下软土基坑开挖变形失稳的模拟试验, 研究了软土基坑开挖变形发展直至失稳破坏的全过程。通过试验研究, 初步认为软土基坑坑壁在无支护或支护刚度较小的情况下, 其坑壁破坏形态呈抛物线型; 在基坑开挖范围内若存在有砂性土, 且地下水位较高时, 易于发生流砂渗透破坏, 并导致了地表沉陷, 但侧向变形相对较小; 而对于因承压水引起的坑底土体隆起变形, 若不考虑土体的强度特性, 计算结果是偏于安全的。     

金川矿区深部高应力矿床开采关键技术研究与发展

金川矿区是我国唯一一座大型有色矿产资源生产基地。该矿体埋藏深、地应力高和围岩破碎所固有的不利条件,使得矿床在开采过程中面临极大困难。随着开采的延深,开采面积扩大,采场地压显现日趋剧烈,揭示和研究深埋、大面积采场的地压显现规律以及控制技术,是该类难采矿床安全、高效开采的关键。金川矿区自建矿30多年来,开展了大量的地压规律与控制技术的研究,积累了丰富的工程经验,解决了生产中的难题,使得矿山一期工程得以顺利实施。然而,随着二期工程的进展,尤其多中段开采水平矿柱日趋变薄的开采条件下,采场地压活动极为剧烈,巷道变形难以控制,并潜在着采场突变失稳的风险。本文在总结国内外难采矿床采场地压规律和控制技术研究的基础上,深入论述了金川1#矿体开采存在的问题、潜在的风险以及需要解决的关键技术难题。并明确了数值分析、现场监测与工程经验集于一体的动态反馈系统工程方法,是解决复杂采矿工程的必由之路。