土层抗浮锚杆设计和工程实践

随着对地下空间的开发利用,近年来地下建筑成为了很重要的部分。由于地下空间的与岩土工程条件紧密相关、直接相互影响,引发了相关的问题。地下建筑抗浮是最重要的安全性问题之一。采用不同的途径解决抗浮问题,各地域、各单位差别较大。多年来,经过岩土工程师的研究实践,抗浮锚杆成为了解决地下建筑抗浮的重要途径。抗浮锚杆的设计和施工的方法很多。在北京地区对土层抗浮锚杆的设计和实践效果予以研究。特别是对长螺旋中心压灌后插主筋的锚杆施工工艺进行推进和实践,取得的成果可作为类似工程的借鉴和指导。     

考虑围护摩阻力的地铁车站结构抗浮安全设计

在地下结构抗浮设计中,较少考虑侧壁摩阻力的作用,对于侧摩阻力的的计算方法也不够明确。抗浮安全系数目前尚无统一规定,主要参照类似工程实践经验确定。在宁波轨道交通工程福庆路站抗拔桩静载试验的基础上,以地铁车站结构为研究对象,经过试验分析,对地下车站结构设计中侧壁摩阻力大小进行计算,进而考虑抗浮安全性对车站结构的临界宽度进行计算,可为地铁车站设计提供指导。     

临江地下结构主被动联合抗浮方法及应用

临江场地的地下水位受外江水位影响,具有长期水位较低、短期汛期水位极高的特点。临江场地内的地下结构,若仅采用抗拔桩或抗拔锚杆等常规被动抗浮措施进行抗浮,将抗浮设防水位取为地表高程显然是偏危险的,但按50年一遇和100年一遇水位采用常规被动抗浮措施进行抗浮设计又显然是不经济的,成本极高。基于此,提出抗浮范畴临江结构的定义及其“排水廊道+常规抗浮措施”的主被动联合抗浮的方法。根据临江承压圆湖公式,考虑越流效应,给出了临江排水廊道简化计算分析方法并进行了有限元验证。临江地下结构利用排水廊道进行防洪渡汛,保证汛期地下结构水荷载稳定,消除汛期高水压对结构产生的极端水荷载,而对于平时非汛期水位的作用则利用常规抗浮措施进行考虑。廊道只在汛期高水位时起防洪渡汛作用,排水减压不会引起环境影响问题,同时其耐久性也容易保证。最后介绍利用此方法进行抗浮的实际工程。     

抗拔桩设计方法

当地下水位较高时,地下车库等附属建筑物不得不对抗浮问题进行考虑,抗拔桩被越来越多的应用于工程中。依据工程实例对抗拔桩设计荷载条件、抗浮桩单桩承载力设计、抗浮桩桩身结构设计、群桩地基整体稳定性、单位面积抗浮力、抗拔桩抗裂分别进行了阐述,以及抗拔桩设计中应考虑的问题进行了论述。     

MODFLOW在北京某工程抗浮分析的应用

简要介绍地下结构浮力研究方面的一些成果。应用MODFLOW软件进行数值模拟,结合具体工程进行分析论证,提出抗浮优化设防水位,降低抗浮设防投入。     

CFG桩复合地基变刚度调平设计与分析

北京国际文化硅谷园位于北京朝阳区,工程场区以粉质黏土、粉土与砂土交互沉积为主,且地下水水位较高.该工程纯地下车库区域因自重不满足抗浮要求,采取了抗浮桩措施,同时主楼地基承载力不足,采用了复合地基,形成主楼复合地基+纯地下抗浮桩的型式.需要考虑主楼与纯地下车库,以及主楼的核心筒与外框架柱之间的差异沉降.通过基于地基与结构...     

承压型预应力基础抗浮锚杆关键技术研究

针对目前抗浮锚杆存在的锚固效率低、耐久性和抗腐蚀性差等问题,提出了一种带有螺旋箍筋的承压型预应力基础抗浮锚杆。通过现场原位试验和数值模拟分析,通过与传统非预应力全长黏结的抗浮锚杆进行对比分析,对承压型预应力抗浮锚杆受力特点、承载能力及工程应用等进行研究,结果表明,通过在浆体内设置螺旋箍筋,提高了浆体的抗裂、抗压性能,避免了浆体开裂引起的钢筋锈蚀问题,提高了锚杆的承载力、可靠性及耐久性,进而确保抗浮工程的安全,其社会效益和经济效益巨大,在基础抗浮工程中具有广阔的应用前景。     

岩溶区漓江河流阶地建筑场地地下水抗浮设防水位的确定

地下抗浮设防水位是勘察报告中的一项重要参数,影响抗浮设防水位的因素较多。该文结合工程实例,通过对河流阶地建筑场地内可能影响抗浮设防水位的因素进行综合分析,得出：抗浮设防水位要综合考虑场地不同的工程水文地质条件、建筑条件和地形地貌条件等因素,采用最不利组合综合确定。     

锚索抗浮桩试验及分析

当前,随着国民经济的快速发展,地下结构物如地下停车场、地下商场等的开发与利用越来越广泛,其抗浮问题亦日益受到关注。与压重法、摩擦抗浮法、基板延伸法、降排截水法以及大口径抗浮桩(如预应力管桩、钻孔桩、人工挖孔桩)等相比,抗浮锚杆(索)(一般直径小于300mm)由于采用高压注浆工艺,使浆液能渗透到岩土体的空隙与裂隙中,锚杆(索)的侧摩阻力较大,更有利于抗浮,具有受力合理、工期短、造价低、施工便捷、节省建材等诸多优点,已在各大中城市的工程建设中迅速推广使用。文章介绍了锚索抗浮桩在昆明某工程中进行抗拔试验概况,并对试验结果进行分析,得出相关结论并提出适用于下一阶段进行抗浮设计所需的土力学指标及有关施工工艺参数的建议。其锚索抗浮桩试验经验可供同类工程借鉴与参考。     

挤扩支盘桩在某地铁车站抗浮工程中应用

详细地介绍了挤扩支盘桩在地铁车站抗浮工程中的应用和挤扩支盘桩的设计原理、施工方法和力学特性以及在抗浮工程中的优越性及经济性。为保证地铁车站的安全顺利通车打下了技术基础,为今后类似地下构筑物抗浮设计、施工积累了宝贵的经验。     

雄安至北京大兴国际机场快线起步区地下段结构抗浮设防水位取值研究

抗浮设防水位直接影响到地下结构的安全与建设费用, 在地下结构建设中至关重要, 因此, 科学合理地确定地下结构的抗浮设防水位具有巨大的社会意义和经济价值。本文以“雄安新区至北京大大兴国际机场快线地下工程段”为研究对象, 系统分析了研究区水文地质条件以及地下水位年内年际动态变化规律, 利用数值模拟法和类比预测法确定了地下结构抗浮设防水位标高建议值。结果表明, 该场地区域浅层地下水水位埋深一般为5.0 ~ 20.0 m, 地下水水位标高一般为–10.0 ~ 1.0 m。近五年场地浅层地下水水位标高一般为–5 ~ –10 m, 埋深一般为3.0 ~ 15.0 m, 地下水位逐年升高, 回升速率约1.0 m/a。地下结构抗浮设防水位标高取值建议取使用期抗浮设防水位采用数值模拟法预测结果。该成果服务了“雄安新区至北京大兴国际机场快线(R1线)”项目场地抗浮设计, 为雄安新区重大工程建设项目的抗浮安全设计提供了示范。     

某地下工程区域渗流场特征及结构渗漏水来源分析

某大型地下工程结构完工后出现普遍渗水现象,严重影响其使用功能,并造成了不良社会后果。通过建立区域三维渗流分析模型,结合现场结构渗漏水特征,研究了该工程的区域渗流场特征和结构渗漏水的主要来源。结果表明:①模型计算结果与工程现场实测数据基本吻合,为该地区地下工程建设中的渗流场分布问题提供一种分析方法。②工程区域内浅表层地下水主要接受大气降雨的补给,丰季时河流水位上涨,对浅表层地下水有一定反补,市政雨污管网的渗漏也是不容忽视的补给来源。③区内西溪河洪峰水位270.2m,北湖地表水体水位270.5m,工程主体的抗浮水位以270.20~270.50m考虑为宜。④根据地下结构病害特征和所在位置,提出相应的病害整治建议,整治效果良好,可在类似工程应用。     

膨胀土地区地下结构抗浮失效机理及主动抗浮措施应用

膨胀土地层透水性弱、渗透性低,一般被视为相对隔水层或隔水层,其抗浮设防水位需综合考虑场地渗流特性、肥槽填料特性、水-结构相互作用而确定,建筑工程抗浮设计问题素来棘手难解。本文依托成都膨胀土地区某商住楼地下室局部抗浮失效案例,通过地下室渗漏水水源调查、基底地下水流量监测、排水系统排泄能力评价等方法,认为地下室上浮属肥槽施工控制不当使高压水渗入抗水板底部进而导致水力学条件失衡造成的。基于此,结合FLAC3D有限差分法,详细探讨了地下水浮力及膨胀土膨胀力作用下地下结构的力学行为特征。结合工程实际,提出一种以“卸压”为主的地下室抗浮方法,其理念是在底板开设卸压孔使地下水流动,通过主动式泄排适量地下水来减小或消除水浮力,并辅以观测及自动控制措施,实现抗浮目的。工程监测结果表明,流量及水头可控,运行效果良好,成本低廉。     

岩溶场地地表水体对抗浮水位影响及取值研究

文章针对贵州山区岩溶场地中,近湖泊或水库分布场地、靠河流岸边场地、河湾场地、河流三角地场地等4种不同地表水体场地的抗浮水位取值进行了研究,得到如下结论:①抗浮水位取值可通过:勘察期间场区地下水最高水位（H_kmax）、可能的意外补给造成该层地下水位的变幅值（ΔH₀）、该层地下水相对勘察时的最大变幅值（ΔH_e）三者之和求得;②近湖泊或水库分布场地抗浮水位取值可以利用反推法或经验法获得。通过场地与湖（库）水水力比降反推在洪水期场地的最高地下水位;靠河流岸边场抗浮水位取值应以历史最高洪水位为基础,根据场区岩溶发育程度、建筑物与河流距离及水力比降综合分析确定,抗浮水位应在历史最高洪水位基础上增加0.5~1.0 m为宜;河湾地段场地抗浮水位取值应查明历史最高洪水位、水力坡降和场地岩体完整性、岩溶发育程度及规模,在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加0.5~1.0 m应较为宜;河流三角地段抗浮水位取值应确定地下径流方向、与河流间的水力比降及工程位置的最高水位,在岩体透水性、岩溶贯通好的场地增加0.5~1.0 m应较为适宜。      

地下水位下降对采矿覆岩下沉影响探析

地下采煤会导致地表下沉盆地的形成。然而地下水尤其是承压水的流失即水位降低对地表下沉盆地的形成存在不可忽视的影响，而对两者之间的关系及其过程的力学机理是岩移领域亟待研究的课题之一。矿区地下水位降低的主要原因为承压水通过采动裂隙向下渗流、煤层开采前顶板岩溶含水岩层的疏干以及地面人为钻井取水。根据对一具体矿区地下水位下降对地表沉陷影响实测数据的分析得出，在以采煤为主导条件导致地表下沉的过程中，几乎全部的开采沉陷量中均包含有由于含水层释水而造成的沉陷量。通过对上覆岩层力学机理分析，指出水位降低对覆岩移动、地表下沉的影响是由于一定地质条件下可渗水性岩石的物理力学特性、渗水对其它岩石的软化、释水后原冲积层的压密固结以及水渗透过程中的水岩耦合作用等因素综合作用所致。同时，在以上理论的基础上还探讨性地建立了地下水位下降对地表下沉贡献模型，在此模型基础上可以建立2个或2个以上影响因素对地表下沉的贡献模型。最后以框图形式概括了地下水位下降及其对地表下沉影响的综合过程。     

采煤对大同市水环境影响分析及对策研究

由于煤炭的大量开采引发许多环境地质问题，特别水环境问题比较突出，主要表现为地下水位下降、地表径流减少、地下水枯竭、水质恶化及水文地质条件改变等。本文通过对实际资料分析，总结了煤炭开采引起水环境变化的几个主要方面，探讨了两者之间的关系，并提出了解决这一问题的对策。     

浅议山东省地下水合理开发利用与保护

以最新水资源评价成果为依据,阐述了山东省地下水资源状况、重要水源地的分布、开发利用潜力及地下水独特的优越性,强调了合理开发利用与保护地下水资源对山东省经济发展的重要性。认为地下水过量开采或开采程度过低,容易引起超采漏斗区、地面塌陷、沉降、裂缝、海水倒灌以及土壤盐渍化、渍涝等一系列生态环境问题,结合山东实际情况提出促进地下水利用良性循环的对策。     

陕北煤矿区黄土丘陵地貌景观规划模式设计与布局

陕北煤矿区是我国重要的产煤基地,煤炭大量开采后会引起地表沉陷和景观扰动。以陕北柠条塔矿沉陷区为例,针对该区域内黄土丘陵地貌特征,通过室内统计分析、现场调研、定性定量相结合等方法综合分析地表景观存在的问题,并进行景观模式规划设计与布局,为此地貌类型中地下开采矿区景观规划提供借鉴。结果发现,地上景观存在4个问题:自然景观碎片化,生态环境缺乏整体布局;煤炭地下开采动态化,地上景观规划缺乏联动机制;土地资源利用低效化,景观生态?产业经济缺乏有机链接;环境土质干旱瘠薄化,景观再造与技术支持缺乏联系。针对这些问题构建坡度坡向分级为基础的区划规划模式,“三期两带”的时空规划模式,以复合种植模式为主的植物组合规划模式,以微生物菌肥、无人机飞播、矿井水再利用为主的技术规划模式,并进行了生态–经济–社会的综合效益分析,为煤矿区的后续生存发展、生态经济的升级转型奠定基础。      

地下室抗浮设防水位标高取值的讨论以及抗浮措施

地下水勘察是岩土工程勘察的一项重要任务。近年来,带有深基坑的高层建筑和地下广场式建筑大量兴建,一旦地下水可能高于地下室基础底板时,必须提供合理的抗浮设计水位,并对地下室抗浮有关问题提出建议。因此,抗浮水位的合理确定问题,它直接涉及到工程的安全性和成本问题,而实际中抗浮水位情况是比较复杂的,抗浮水位的标高取值尤其对一些水位变化大的地方,一直纠结于业内人士。抗浮水位取高了则造成浪费,估算低了则容易出事故,危险性很大。本文结合了不同的地貌地质和水文地质等条件探讨并总结了如何合理的确定地下室的抗浮水位以及相应抗浮措施,运用工程实例区别于传统的“拉压抗浮”设计方法,倡导节能绿色技术以“疏”代“抗”的疏水降压方法及时的降低地下水位,满足地下室抗浮要求。为相应的勘察与设计、施工单位确定抗浮水位或抗浮措施提供参考依据。