长江漫滩区深大异形基坑施工对紧邻特大型桥梁影响及变形控制研究

随着地下空间资源的开发利用,越来越多深基坑呈现出开挖深、规模大、形状不规则等特点,其支护结构设计复杂,施工难度大,具有明显的空间效应。本文以南京地铁某基坑工程为例,分析基坑施工对邻近桥梁的影响。其场区位于长江下游漫滩相二元结构地层分布地段,上部软土层厚度大,下部承压含水层地下水位高、水量丰富,地质条件复杂,该基坑为典型的深大异形基坑,距离某大桥的双曲拱引桥仅为7. 2 m,由于之前桥梁已遭受其他地下工程施工产生的较大变形,所以后续工程对其影响变形控制要求极高。为此,该车站基坑支护结构设计基于地下空间实际功能采用设置分隔墙分区开挖及MJS超深工法墙综合变形控制方案。本文通过有限元数值模拟计算,开展复杂环境下基坑开挖引起的围护结构及桥梁桩基的变形预测分析,计算结果显示,该深大狭长异形基坑开挖对邻近桥梁沉降变形影响显著,通过设置分隔墙分区开挖及MJS工法墙进行变形控制,能够较好地控制基坑的空间效应,减少“长边效应”、“异形效应”等对桥梁沉降变形的影响。通过现场基坑开挖过程实际监测结果,验证这一综合变形控制方案的可行性。该研究成果对于类似复杂地质条件下深大狭长异形基坑的支护及施工设计具有很好的借鉴意义。     

受暂时性承压水作用的山前缓坡稳定计算公式推求

近年来,宁镇地区山前缓坡地带发生多起中-大型滑坡,该类缓坡具有特殊地质结构,即下部为透水性较好的碎石土、砂砾类土,而浅表地层为透水性相对较差的黏性土。强降雨条件下坡体内容易形成暂时性承压水,在暂时性承压水浮托力的作用下引发间歇性蠕动。本文根据宁镇地区山前缓坡的地层结构特点,对其构建了相应的水文地质模型,讨论了极端强降雨条件下缓坡中上部和中下部区域的受力特征,并基于Janbu法推导出缓坡的稳定性系数公式,最后以镇江跑马山边坡为例进行稳定性计算。研究结果表明,暂时性承压水对缓坡不同部位的影响差异较大,从本质上解释了缓坡发生滑动破坏的机理及传统极限平衡方法求得的安全系数不准确的原因。这一认识可以为宁镇地区山前缓坡稳定性评价及滑坡治理提供理论依据。     

受暂时性承压水影响的南京游子山滑动机制分析

随着极端强降雨天气的增加,南京地区多处山前缓坡发生规模较大的山体滑动,这与传统认为的山前缓坡相当于反压马道,有利于山体整体稳定的观点不一致。通过分析南京游子山山体滑坡的工程地质特征,初步认为这是典型的降雨诱发型滑坡。从滑坡场区的地层岩性、地貌特征、降雨条件以及工程活动等方面对该缓坡的滑动机制进行研究。结果表明:南京地区山体自然边坡具有独特的地层结构特征,山体上部岩石裸露,地形陡峻;中下部广泛覆盖第四系松散沉积物,坡度较缓,形成山前缓坡。缓坡的表层以细颗粒土为主,中下层以粗颗粒土及碎石土或风化岩体为主,形成特殊的"二元地层结构"。在强降雨极端天气条件下,山体上部裸露岩体裂隙发育,利于降水入渗,处于基本稳定状态;山体中部受降水作用容易发生圆弧滑动;山体下部缓坡容易形成"暂时性承压水";在暂时性承压水和中部滑体下滑力的共同作用下容易发生滑坡。运用GeoStudio软件对山坡变形进行计算分析,结果显示:边坡体中上部首先达到极限平衡状态,随着下部暂时性承压水顶裂坡脚土层厚度较薄地段,山体中下部发生整体滑动,有效验证了其滑坡的形成机制。该研究成果对南京地区类似滑坡灾害治理具有十分重要的意义。     

有机质含量对磷酸镁水泥固化土性质的影响研究

许多重要的软土工程譬如基坑、路基工程在破坏后需要快速修复,磷酸镁水泥的出现很好地满足了这一现代建设的要求,但不同地区软土的有机质含量不同,而有机质的含量对固化土的性质有着重要影响。为了研究磷酸镁水泥加固不同有机质含量软土的加固规律,本文通过向烘干后的软土中添加腐殖酸,人为制备不同有机质含量的土样,并取相同条件下PO水泥加固软土作对比,通过相关力学试验得到以下规律:两种水泥在加固不同含量有机质软土的过程中,加固效果都会随着有机质含量的升高而逐渐降低;磷酸镁水泥在快速修复和凝结方面明显优于PO水泥,但磷酸镁水泥中长期加固有机质软土的效果却不及PO水泥。同时利用SEM试验对得到的规律进行了解释并分析其微结构演化特征。该研究成果独到地分析了有机质含量变化对磷酸镁水泥加固效果的影响,证明了磷酸镁水泥可以应用于软土的抢修工程建设中,对加固软土工程具有指导和借鉴意义。