双向搅拌桩施工对桩周土体扰动分析

为探究双向搅拌桩施工时桩周超孔隙水压力和有效应力的分布和变化规律,依托江苏某高速公路软基处理工程,通过在不同位置布置传感器,测得单桩和群桩施工时桩周孔隙水压力和土压力的变化。结果表明:在施工过程中桩周土体孔隙水压力和土压力变化剧烈,靠近桩的位置产生了很高的超静孔隙水压力,孔压在桩周土的固结作用下消散规律表现为先快后慢;背离施工方向孔压累积值小于沿着施工方向的累积值,遮拦效应阻挡了约60%的超孔隙水压力,工程中可利用该现象减小施工对土体的扰动;单桩施工时桩周超孔压的分布与半径比的对数呈线性关系,分布规律与Vesic圆孔扩张理论解答的趋势相同,扰动影响范围约为20倍桩半径;施工过程中孔隙水压力小于土压力,桩体不会出现下沉和孔周土体液化等灾变,基于该原理可以通过改良设备和施工方法避免掉桩等灾变的发生。研究结果可为软土加固工程的施工安全提供参考。     

钱江通道盾构施工对北岸地表沉降的影响分析

运用经验公式和有限元数值模拟,对钱江通道盾构隧道施工过程中明清鱼鳞石塘的地表沉降规律进行研究,比较分析了两种方法的计算结果,得出隧道周围土体移动规律和体表沉降规律,验证了有限元模型的合理性,为隧道工程的顺利实施提供参考依据.钱江通道过江隧道盾构掘进时将不可避免地扰动地层,引起地层变形及地面沉降.扰动导致土体强度和压缩模量降低.当地层变形超过一定范围后,会严重危及周围建筑物的安全.因此,掌握地层沉降规律并预估其影响程度,对工程的顺利实施极为重要.     

孔隙水对土体隧洞施工的影响分析

隧洞工程的施工使得土体中孔隙水的边界条件、原有状态等发生变化,渗流孔隙水压力、超(静)孔隙水压力、渗透水压力等的产生将土体隧洞的施工环境变得更为复杂,施工难度加大。常用的水泥灌浆措施可能进一步加大孔隙水压力,并因为空间的占用而直接引起土体的变形,对土体开挖及已有支护产生不利影响,因此,在选用灌浆技术加固土洞围岩时,应慎重考虑其可灌性以及对原有土体结构的破坏。     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降的影响分析

为直观了解盾构隧道施工过程中壁后注浆压力对土体变形的影响,分析盾构隧道注浆压力大小对管片上浮的影响,保证在隧道施工过程中采用合理的注浆压力,控制地表变形量。采用FLAC3D软件对上海某越江隧道施工过程进行了数值模拟,分析注浆压力对管片上浮的影响。结果表明:在不同注浆压力及不同分布形式情况下,土体受扰动程度差异较大;当注浆浆液充填等待层后,随着注浆浆液逐渐硬化,盾构隧道管片会逐渐形成上浮趋势,上浮量与注浆压力有关,当注浆压力控制在0.2～0.3MPa时,地表变形量可以得到有效控制,所以施工中应该值得注意。同时也为今后的盾构隧道数值模拟与现场施工提供参考。     

PHC管桩挤土效应环境监测与分析

为了研究静压群桩时产生的挤土效应对周围建筑物的影响,对驻马店市某住宅小区内PHC管桩静压施工引起的土体深层位移与超孔隙水压力进行了现场监测。监测结果表明,超孔隙水压力随着群桩边界线距离的增加近似呈性线减小,且超孔隙水压力影响半径随深度的增加逐步增大,最大影响半径约为桩直径的29倍。水平位移的总体表现为:表层土体位移较大,随着深度的增加,水平位移逐渐减小,桩端附近几乎为0;水平位移受卸压沟影响显著,有效影响深度约为卸压沟深度的2倍。     

水库施工静压桩挤土效应数值模拟分析

采用静压桩法将桩贯入地基会对周围土体的应力状态产生显著影响，严重影响水工建筑物安全运行。采用Abaqus有限元软件并结合室内试验，预测了桩基沉桩过程以及安装结束后土体应力的变化规律，分析了不同超固结比下桩基施工过程对地基土土体孔隙水压力和应力的影响，并提出了提高桩基承载力的施工措施，可为类似工程提供参考。     

某盾构施工钱塘江大堤监测成果分析

西气东输二线管道上海支干线穿越钱塘江海宁鱼鳞石塘实体工程,盾构机掘进过程中,在机头距压力盒1～2m时,土体受到的水平应力达到峰值,盾构机掘进过程中土体受到的水平应力要比管片组装时土体受到的水平应力大。实测横向沉降观测断面的沉降曲线基本呈正态分布,隧道轴线两侧20m范围内的堤基土体受到的扰动程度相对较大。在钱塘江北岸的软土中进行盾构掘进施工,工后沉降占总沉降量的比例较大。堤基土体深层水平位移最大值发生在隧道轴线高程附近,盾尾注浆引起的土体深层水平位移量较大。     

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律。通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究。结果表明:特殊的红黏土大型深基坑工程受分步和分阶段开挖作用的综合影响,基坑开挖扰动作用的范围和程度极大不同。伴随基坑开挖力度的加深,基坑坑顶水平位移、竖向沉降位移、周边建筑物沉降位移等均逐步增大,直至基坑开挖至基底后,累积变化数值将稳定于某一具体数值。基坑的开挖导致的周边土体应力释放,同时基坑底部由于上部土体的严重卸荷导致的底部土体产生隆起,致使基坑周围土体进一步向基坑应力损伤方向滑移,为加重地表沉降、水平位移及坑底隆起等不良工程问题的主要原因;孔隙水压力随基坑开挖沿深度基本呈线性变化,时间越长,孔隙水压力值越小,且稳定在某一具体区间内,这与地下水位的补给和基坑底部的土体物理力学参数的规律性变化相关。     

泥水盾构泥膜形成过程中超静孔隙水压力随时间的变化

泥水盾构施工是利用压力泥浆支护开挖面稳定,泥浆在渗透过程中在地层中产生的超静孔隙水压力会影响泥浆对地层的支护能力,分析泥膜形成过程中超静孔隙水压力的变化规律,对提高开挖面的稳定有重要意义。在一个能够测量地层中超静孔隙水压力的泥浆渗透装置中,用三种高渗透性地层和五种泥浆展开渗透实验,研究开挖面处超静孔隙水压力的变化规律。结果表明开挖面处超静孔隙水压力变化存在三种模式,而且泥浆有效粒径和地层代表粒径的比值是影响开挖面处超静孔隙水压力变化的主要因素。更多还原     

粉质黏土中静力沉桩过程产生的孔压试验研究

静压管桩在实际工程中有着广泛应用,桩-土界面超孔隙水压力对静压桩的工作性能有着巨大影响。目前的研究多集中于桩周土中超孔隙水压力的分布,缺少对桩-土界面处应力的真实情况的研究。通过在桩身开孔、嵌入硅压阻式孔隙水压力传感器的方法,在黏性土体中开展了2组模型桩的室内静力压桩试验,对桩-土界面的孔隙水压力、超孔隙水压力的变化规律进行了研究。试验结果表明:利用硅压阻式传感器首次成功监测了沉桩过程中桩-土界面产生的孔隙水压力;2根试桩在沉桩过程中产生的桩-土界面孔隙水压力、超孔隙水压力均随着沉桩深度的增加而增大;同时2根试桩沉桩过程中产生的超孔隙水压力均较大,最大可达4.21 kPa,约为上覆有效土重的75%,在实际工程中需对沉桩过程中产生的较大超孔隙水压力加以重视;同一深度处的超孔隙水压力存在消散现象,随着深度的增加,消散程度逐渐减小;在实际工程中,需采取有效措施,防止超孔隙水压力过大。试验结果可为静压桩施工和桩-土界面理论研究提供参考。     

饱和软土地基中沉桩引起的超孔隙水压力的影响

饱和软土地基中桩基设计与沉桩引起的超孔隙水压力大小及其消散有密切关系。通过对挤土桩沉桩过程的理论研究和资料分析,探讨了沉桩时单桩与群桩周围土中产生的超孔隙水压力的大小、分布及影响范围。并对实测资料进行了对比和概述。     

深厚软土地基上振动沉入钢护筒机理研究

利用三维有限差分法进行数值计算并结合现场实测资料,研究在深厚软土地基上振动沉入钢护筒过程对周围土层的挤压效应,分析挤压应力和超孔隙水压力随时间的发展变化过程以及对地表沉降的影响。数值计算给出不同的钢护筒沉入深度、离开钢护筒不同的径向距离以及沿不同的地层深度的孔隙水压力分布特征。此外,还将数值计算结果与现场实测资料进行了比较。研究表明,振动过程中孔隙水压力的发展过程可以分为三个阶段,即急剧增长阶段、缓慢增长阶段及平稳变化阶段;振动过程中孔隙水压力随着沉入深度的增加而向深处推进。     

盾构隧道接头渗水对其变形及内力的长期影响

以上海地铁盾构隧道为工程实例,采用有限元软件建立了盾构隧道接头局部渗水模型,计算分析了不同边界条件下盾构隧道接头渗水对隧道变形及内力的影响。计算结果表明:若渗流程度和边界条件不同,则渗流达到稳定状态的时间不同,且进一步导致隧道周围土体孔压的消散程度、地表沉降、隧道变形和管片内力均存在明显差异;地表沉降、隧道直径变化量和管片内力随孔压的发展规律几乎一致;接头渗流会导致管片接缝处孔压明显低于周围土体的孔压,且渗流越严重孔压相差越大。研究表明,在接头渗水严重且没有外部水源补给的极端情况下,孔压、地表沉降、隧道椭圆化变形及管片内力会持续改变且变化幅度较大,尤其是弯矩的改变量非常显著,此种情况下,隧道长期渗水带来的危害最为显著。     

软土地基上桥坡的监测与分析

介绍了软土地基上桥坡的沉降、分层沉降、水位及孔隙水压力的监测成果。分析了桥坡沉降、沿桥坡纵向的展开曲线，桥坡沉降的竖向分布规律及孔隙水压力的变化。结果表明，注浆加固和真空井点降水后有一定的加固作用，其工后沉降减小，纵坡变化减小。从桥坡沉降的竖向分布规律来看，主要压缩量发生在灰色淤泥质土层中。     

软土地区新建盾构隧道下穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多.盾构隧道近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂.采用离心模型试验对盾构下穿越对既有隧道以及周围地层的影响进行了研究.选用排液法在离心场中模拟盾构施工,实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构下穿越施工引...     

考虑渗流与变形耦合作用的基坑工程时间效应

基于比奥固结理论，推导了考虑卸载和坑内外水头差影响的三维固结有限元方程，编制了考虑地下水渗流与土骨架变形耦合效应的有限元程序，研究了基坑变形以及坑内外超静孔隙水压力和土水势的时间效应。与不考虑坑内外水头差的情况对比表明，由于坑内外水头差的影响，基坑的围护结构变形、坑后地表沉降以及坑底隆起变形都增大，不考虑坑内外水头差影响的计算是偏不安全的。     

液化砂土地基刚度恢复过程的振动台试验

地震来临时,饱和砂土地基在强烈的地面运动作用下可能发生液化现象,导致土体散失刚度和承载能力;另一方面,当地震停止后,伴随着超孔隙水压的消散和有效应力的增加,地基的刚度又会逐渐恢复。本文针对液化地基的刚度恢复过程进行了振动台试验研究。首先通过振动加载使砂土地基液化,然后在振动停止后通过锤击振动台底板在地基内部产生剪切波,并通过测量剪切波速的变化获得土体剪切模量的变化过程。试验结果表明,地基内部的刚度恢复过程与超孔隙水压的消散过程及有效应力的增长过程完全同步,并且剪切模量的增长与有效应力的增加呈现良好线性关系。本研究利用相同的输入波对同一地基进行了三次连续加载,发现随着加载次数的增加,模型地基液化后的刚度恢复过程也逐步加快。     

盾尾偏移围岩变形计算机仿真技术研究

盾构法隧道施工已在城市地铁建设中特别是在软土地层中被广泛采用,但常发生的问题就是周围岩层不均匀性等原因引起的盾构偏移即蛇形运动,从而导致周围地层的不均匀变形.特别是地表的不均匀沉降,直接影响到地面建筑和附近地下设施的正常使用.本文采用国际常用的离散单元法对盾构偏移引起的周围地层的变形与破坏,以及地表沉陷进行探讨.其节理单元用束模拟盾壳与地层的接触.