注浆层参数对上海地铁隧道沉降的影响研究

来源 :中国建筑学会地基基础分会2014年学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:AKDelphi
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研究注浆参数中的注浆量及注浆层凝结强度对地铁动荷载作用下软土隧道沉降的影响,将注浆量的大小概化为注浆层厚度,将浆液的凝固强度量化为其注浆层的弹性模量,采用FLAC3D有限差分软件建模分析了隧道在相同的弹性模量、不同的注浆层厚度以及相同的注浆层厚度、不同的弹性模量时,软土隧道在地铁动荷载作用下的沉降进行了计算分析.结果表明隧道的沉降随着注浆层厚度的增大而增加,随着强度的增大而减小.
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在基坑深度未超6m的大面积软弱土基坑工程中,双排桩支护结构中采用型钢桩代替混凝土桩能有效降低工期和造价.以某基坑工程为例,采用现有的双排桩简化计算模型和方法,运用ABAQUS分析双排型钢桩的受力和变形.与监测结果对比分析表明,简化计算模型和方法安全可行,基坑支护效果良好.支护方式和分析方法可为类似工程提供参考.
本文结合河漫滩地质特点,碎石桩和旋喷桩的加固原理,以实际工程为例,简述组合型复合地基在河漫滩地基中的应用,通过工程实例表明,在高河漫滩地层中,当地基承载力要求较高时,采用振冲碎石桩、高压旋喷桩组合型复合地基方案是可行的,不但保证了工程质量,提高了工作效率,还节约了工程建设成本。其工程实践亦为类似工程提供了经验,值得在适用的土质中推广应用。
在大面积软弱土基坑工程中,条件适当时,采用围护结构内预留土体,可以降低围护结构的内力和减小变形,避免设置水平支撑,缩短施工工期,降低工程造价.采用现有的反压土简化分析计算模型,运用ABAQUS分析单排型钢桩+预留土体的受力和变形,并以某基坑工程的监测结果对比分析,计算结果比实测位移大,简化计算模型和方法安全可行,基坑效果良好为类似工程提供了参考.
以天津市津南区软弱土地区某大面积基坑工程为例,综合考虑场地工程地质条件、施工现场布置、工期及造价等方面的因素,针对基坑的不同区段,采用放坡、放坡+抗滑型钢桩、单排型钢桩+预留土体、双排型钢桩+预留土体、双排型钢桩和水泥土挡墙等多种支护结构形式.据现场施工反馈和监测结果表明,多种支护型式组合满足基坑安全要求,有效降低基坑支护造价,显著缩短大面积基坑的施工工期,为类似基坑工程的设计和施工提供参考.
在分析了刚性桩复合地基变形机理的基础上,提出了计算桩顶垫层压缩量加桩顶沉降量的复合地基变形计算新方法,简称为"桩顶垫层压缩量法".在计算中考虑了垫层压缩模量随荷载水平的变化,计算结果与一个大型复合地基载荷试验资料和大型水闸基础复合地基沉降实测资料进行了对比,符合度较好.此外还给出了复合地基发挥地基土承载力特征值时所需的垫层厚度和控制复合地基变形小于某一目标量值时的最大垫层厚度两个计算式,可供复合地
阳光照射及环境温度变化对支撑轴力及围护结构内力的影响不可忽视.采用有限元方法分析了不同工况下支撑温度提高导致的支撑轴力及围护结构内力变化.计算结果表明:支撑温度提高可导致支撑及围护结构内力大幅增加,最不利情况下支撑轴力可提高96.8%,围护结构弯矩提高250%.对于上部采用混凝土支撑下部单道采用钢支撑的基坑,需特别注意温度急剧上升对围护体系造成的不利影响.
抗滑桩土拱效应普遍存在于各类桩间土体中,通过对抗滑桩桩后土拱效应的数值模拟分析,发现在抗滑桩桩后应力拱的作用机理,不同性质的土体土拱具有不同的拱高及拱形.经过对抗滑桩桩后土拱效应影响因素的分析表明,抗滑桩桩间距、滑坡推力大小、土体内摩擦角、黏聚力、土体与桩体的相对刚度的大小、土体的泊松比、桩土接触面性状等对土拱效应有不同程度的影响.
以某在建特大悬索桥为例,进行锚碇混凝土与基岩胶结面抗剪强度试验研究.阐述了现场直剪试验的原理和方法,根据试验结果,绘制锚碇混凝土与基岩胶结面的剪切应力-剪切位移关系曲线和法向应力-剪切应力关系曲线,获得某在建特大悬索桥锚碇混凝土与基岩胶结面的抗剪强度参数c、φ值,为该桥梁的设计和施工提供依据,确保工程的安全性和经济合理性,为今后类似工程提供参考.
地铁车站T型扩建会引起既有地下结构产生变形乃至破坏.采用考虑土层-基坑围护结构-水平支撑体系-既有车站结构共同作用的三维弹塑性有限元模型,对地铁车站T型扩建工程中既有车站结构的变形规律进行研究.数值模拟结果表明:既有车站的纵向产生不对称上抬挠曲变形,结构整体呈不对称弯曲和刚体转动耦合变形规律.现场监测表明:既有地铁车站结构最大上抬值为7.9mm,最大沉降值不到1mm;既有地铁车站的变形特性与数值分