武汉地区岩溶地层钻孔灌注桩成孔技术研究与实践

随着城市基础设施建设及城市化进程的加快,有更多的钻孔灌注桩设计在岩溶地层。在岩溶地层进行钻孔施工容易发生孔内事故,且出现频率较高,处理难度很大,经济损失较大。通过对溶洞裂隙发育的石灰岩地层进行注浆加固,然后进行钻孔桩成孔工艺的试验研究。结果表明,该方法在比较好的解决了石灰岩地层成孔效率低、孔内事故多及泥浆混凝土漏失的技术问题。对岩溶地层进行钻孔桩施工具有重要的参考意义。     

京广高铁复杂岩溶地区冲击钻机超长深桩成孔技术研究

以岩溶地区桥梁钻孔桩施工为例,介绍岩溶地区钻孔桩的施工方法、溶洞处理工艺及施工中可能出现的问题及处理方法,通过对工程实例的施工实践,证明根据不同的施工环境,采取针对性的施工方法,可以取得较好的社会及经济效益。     

岩溶区冲孔桩施工技术综述

岩溶区因溶沟、溶槽、石芽、鹰咀、溶洞、土洞等发育,基岩面起伏强烈,给岩溶区桩基础施工带来较大困难。钻孔桩、挖孔桩施工技术在复杂岩溶地质条件下适应性较差,冲击钻孔技术对不均匀地层具有良好的适应性,实践证明冲击钻进是岩溶发育区最佳的嵌岩桩基础施工技术。本文重点论述岩溶区不同地质条件下相应的冲孔桩施工方法和钻进事故防治措施。     

螺旋钻孔注浆成桩技术研究

螺旋钻孔注浆成桩技术是根据地质特征、地下水情况、钻孔中水泥护壁及渗透性水泥灌浆的原理。在某工地施工中采用螺旋钻具掘进,在地下水、淤泥层、流塑粘土层等易坍塌地层条件下,完成桩基施工任务。实践证明螺旋钻孔注浆成桩技术确实可行。     

岩溶发育区域钻孔灌注桩施工案例分析

武汉市某高层住宅项目位于岩溶发育区域。桩基施工前,采用数值分析的办法,对整个场区岩溶发育程度、溶洞洞顶埋深、溶洞洞顶高度进行分析,并找出整个场区的岩溶地下水运移主通道,据此进行桩基设计,确定施工方法,合理安排施工顺序。介绍了岩溶发育区域钻孔灌注桩施工方法,对采用块石黏土水泥筑壁工艺以及注浆法等成功的工程经验进行了说明,并对溶沟、溶槽区域未采用块石黏土水泥筑壁工艺而造成桩顶砼面下降的质量缺陷教训进行了总结。从施工结果可以看出,工程桩基的成桩质量得到了有效控制,除个别桩头出现下降需要接桩外,其余的桩均达到了设计要求。     

江汉五桥深水基础施工技术

以江汉五桥主桥施工为例，介绍了桥梁深水基础施工方案的选定及施工要点，重点对砂层长钻孔桩施工、钢护筒渡汛及钢套箱围堰施工进行了分析。     

沿海灰岩地区钻孔灌注桩成孔技术

大连北方生型容器厂位于人工回填海岸,地基工程设计采用钻孔灌注桩,要求桩端全断面进入持力层。在素填土中成孔要用好泥浆,及时吓钢护筒,避免钻孔塌、漏、扩径;在灰岩溶洞层中成孔要选好钻头,用好泥浆,控制钻进参数,避免钻孔偏斜及卡、夹钻事故;在遇有３￣４层溶洞时采用水下岩石松动爆破工艺,采取有效措施,达到全断面嵌岩。成桩后经检测各荐指标均合格。     

钢板桩围堰施工技术探讨

钢板桩围堰是承台及基础水下部分施工时的防水围堰,具有能够避免水下作业从而显著提高工作效率的优势。但是,钢板桩围堰施工中易出现钢板桩倾斜、带桩、不易合拢等现象,给顺利施工带来影响。保证钢板桩的垂直度,有利于解决带桩、不易合拢等问题。在施工过程中应注意结合地层特点、水流速度、钢板桩类型等,选择合适的钢板桩打入方式,同时加强适时监测,选用合适的方式及时纠偏,以提高钢板桩围堰的质量。武汉天兴洲公路铁路两用长江大桥部分桥墩深水基础采用钢板桩围堰施工,以59号桥墩为例,对钢板桩的选择、验算、内支撑设置及施工等方面进行了分析和探讨,总结了钢板桩围堰的施工经验,可为同类工程提供借鉴。     

北京地区深基坑施工中新技术的综合应用

深基坑护坡桩施工采用钻孔压灌超流态砼成桩法、大头锚杆、旋喷防渗墙、深基坑降水是解决目前深基坑施工难点的重要方法。钻孔压灌超流态砼成桩法：采用优化的结构和简便实用的施工方法，克服了原有复杂的钻孔护壁工艺，使用砼搅拌机、砼泵，压灌超流态砼钻机，连成一条龙半机械化工艺流程，可在桩孔内超流态砼中下钢筋笼，一次成桩新工艺，砼强度在Ｃ２８以上，承载力是普通灌注桩的１．３￣１．９倍，适合各种复杂地质条件下施工，     

钻孔嵌岩扩底桩施工实践

通过徐州电业局科技综合楼和徐州白云大厦股份公司二期工程 2项钻孔嵌岩扩底桩施工实践 ,介绍了施工设备 ,成孔、成桩工艺 ,常见事故的预防、处理措施等。 2项工程均取得较好效果 ,初步显示了基岩钻孔扩底桩成孔、成桩工艺用于建筑桩基础施工的优越性。     

载体桩在陕南粉质黏土地区的适用性研究

以陕南粉质黏土地区某住宅楼施工现场为试验场地,开展了灌注桩和载体桩复合地基的现场静载试验,结合经验法理论计算,从承载力和建设成本两个方面,对比分析了两种地基基础方案的优劣。结果显示:灌注桩和载体桩复合地基荷载-沉降曲线均为缓变型,两种方案均能提供较高的抗压承载力;当载体桩桩长超过10 m,且作为复合地基增强体时,经验法计算过程未考虑桩端阻力的扩大头效益,计算结果明显低于现场试验结果;在相同桩身用料投入条件下,载体桩复合地基较灌注桩能够提供更高承载力。在陕南的类似粉质黏土地区,建议优先考虑选用载体桩复合地基方案。     

宁夏地区深厚湿陷性黄土地基处理方案研究

宁夏南部地区湿陷性黄土厚度较大,湿陷性系数较大,压缩性高,相应地地基处理难度大,费用高,尤以该地区的低层建筑物地基处理安全性和经济性两者矛盾最为突出,已成为制约该地区开发建设的一大阻碍因素。针对此问题,采用经验总结和专家论证的研究方法,提出采用垫层法部分消除湿陷性,同时采取严格防水措施和结构措施的综合处理方案,以科学、安全、经济和适用为宗旨,经该地区采用此地基处理方案的工程实践证明,此方案能够很好地解决该地区低层建筑物地基处理中安全和经济两者的巨大矛盾,使两者达到协调统一。     

黄土层中深基坑预应力锚索试验研究

在深基坑预应力锚索现场试验基础上,通过实测数据分析,提出在特定黄土地层中,当锚索锚固段长度设置合理时,其锚固段极限黏结强度标准值可高于现行规范推荐值。从试验锚索的不同荷载位移曲线,显现出预应力锚索在黄土地层中和其他黏性土地层中基本一致的受荷服役工况和荷载传递变化情况,试验曲线直观清晰地反映了每级张拉荷载下锚索的工作状态,并通过试验数据得到了相关拟合式。最后从试验数据反算锚索刚度并与现行规范推荐计算公式进行比较,得到一些有益结论。研究成果可以为黄土地区深基坑预应力锚索的设计、施工等提供参考。     

基于FEFLOW的水源热泵水热耦合数值模拟研究

以西安市北郊经济开发区某水源热泵系统为例,采用基于有限元的FEFLOW软件,建立三维水热耦合数值模型,对该区域渗流场和温度场的演变进行模拟。结果表明:水源热泵运行之初,抽灌井水位变化明显,1.5 h后趋于稳定;随着系统的运行,回灌井冷热锋面到达抽水井后,抽水井温度变化显著;含水层渗透系数越大,温度锋面的移动速度越快;抽灌井连线上渗透速度最大,温度变化最明显,随着热泵系统的运行,温度场的影响范围逐渐增大。     

延庆平原区水文地质条件研究

近年来,随着世园会、冬奥会、延庆新城、中关村延庆园等的规划建设[1],延庆平原区的工程建设项目越来越多。延庆平原区在第四纪整个演化过程中[2],比北京平原上升快、反复大,地质沉积规律复杂,且研究区内主要河流(古八达岭河和古妫水河)曾发生过流向倒转,造成研究区内地形地貌及地下水条件复杂,水文地质条件差异较大,和临近的北京平原区地下水分布规律有所不同,复杂的水文地质条件对该地区工程建设的影响较大。通过查阅调查区相关工程地质与水文地质背景资料,同时结合在延庆平原区的地下水监测信息,对延庆平原区的水文地质条件进行了调查研究,并根据调查结果对该地区进行了水文地质条件分区,以指导相关工程建设。     

地震作用下水平层状岩质边坡累积损伤与破坏模式研究

研究边坡在反复地震作用下的累积损伤对于库区岩质边坡的长期稳定性分析具有重要意义。结合振动台试验与理论分析方法,对水平层状岩质边坡在反复地震作用下的累积损伤与破坏模式进行了深入研究。结果表明:采用混凝土疲劳裂纹扩展的双K准则可以很好地解释边坡的累积损伤曲线的变化趋势,完整的累积损伤演化曲线表现出初始损伤、细观裂纹扩展、宏观裂缝扩展3个阶段;分别采用三次多项式和幂指数建立了微小地震和强震作用下边坡岩体累积损伤演化模型并取得了良好的拟合效果,微小地震作用下边坡岩体累积损伤曲线表现出初期略微下降、中期线性增长、后期平缓增长的正"S"型的3段式特征,强震作用下边坡岩体累积损伤相比微震作用下有较为快速的增长,且在边坡破坏前增速加快。频发微震作用下,水平层状岩质边坡在坡体上部形成阶梯型破坏面并向坡面出露,在坡体下部形成平直的剪切破坏面,坡体最终的破坏面呈阶梯状。     

贵州六枝电厂场地工程地质条件分析

在对六枝电厂场地内有关建筑物地段展开施工图设计阶段的勘测工作的基础上,通过对厂区的地质条件、岩溶及水文地质条件和场地岩土体物理力学性质的研究与分析,揭示了场地水文地质及工程地质条件尤其是工程地质条件对电厂后续施工及设计的影响。结果表明:1)场地覆盖层内孔隙潜水含水层水量较小,但对深基坑的设计和施工会产生影响,场地为岩溶强烈发育区,但溶洞规模不大且分布在深层,对场地地基稳定性无影响; 2)考虑实际施工情况,可将场地按工程地质问题分为一般岩土体变形区、超挖深基坑区、软弱岩土地面沉降区、岩溶发育区和地下水引起基坑边坡失稳区等5个区域; 3)在分区基础上详细评价场地中的基坑边坡工程,对场地最典型的#1运煤转运站深基坑边坡工程按不同放坡比和降雨条件做稳定性分析,结合施工场地放坡条件,认为该边坡需按照1∶1. 75的放坡比放坡,同时应进行专门的基坑支护设计,开挖时需尽量避开雨季并同时进行降排水,避免在基坑顶部附近堆砌弃土和建材设施导致基坑边坡上部荷载增加而出现边坡失稳现象。     

基于粒子群算法优化小波支持向量机的岩土力学参数反演

常用的确定岩土力学参数的方法有原位测试和室内试验两种,但都存在一定的局限性,参数选择的合理与否,对设计计算及数值模拟分析结果的有效性影响很大。支持向量机法在理论基础和求解算法方面都具有明显优势,为确保岩土力学参数取值的合理性,采用支持向量机法对岩土力学参数进行反演。先通过小波分析理论构造出支持向量机的核函数,再用粒子群算法(PSO)分别优化Morlet小波、Mexico小波和RBF函数的支持向量机模型参数,通过小波支持向量机模型建立反演参数与沉降值间的非线性映射关系。根据正交试验和均匀试验对需反演的岩土力学参数进行设计,结合有限元软件进行计算分析,得到学习样本和测试样本。分别采用Morlet小波、Mexico小波和RBF函数得出的预测结果和原始数据进行对比分析,发现采用Morlet小波核函数预测效果更佳。使用Morlet小波核函数预测的参数输入到Midas模型中计算建筑物最终沉降量,比较计算值与实际监测值,其相对误差不超过8.1%。研究结果表明,该方法在岩土工程参数的反演中具有良好的应用价值,对今后岩土力学参数的确定及校核提供了一种新方法。     

双层车站密贴下穿既有隧道案例分析及隧道沉降变形特征

长春地铁1号线卫星广场站下穿轻轨3号线工程中,下穿段负一层顶板与轻轨隧道底板密贴接触,形成"叠合板结构"。施工中,先注浆加固下穿段土体,然后采用六导洞PBA法配合千斤顶顶升支撑修建下穿段,具体方法为:于1^#+4^#导洞冠梁上布置液压千斤顶,对上层板形成两端临时支撑;再于3^#+5^#、2^#+4^#导洞内各施作一组钢管混凝土立柱及纵梁,对下层板形成永久支撑,纵梁兼做负一层顶板。然后逐步移除千斤顶、拆除导洞初支、浇筑负一层顶板,实现上下层板密贴;最后修建剩余下穿段结构。为评估施工对轻轨隧道的影响,建立数值模型验算轻轨隧道底板弯矩,结果为安全;数值结果表明,底板沉降经历了先下沉、后抬升、再下沉的复杂过程,最终沉降曲线为单凹槽状。实测数据表明:沉降曲线可划分为振荡型、掉落型两种;曲线类型与测点位置有很大关系,震荡型曲线测点位于下穿段两端,掉落型曲线测点位于下穿段中部,分别受千斤顶、5^#及6^#导洞开挖控制;底板中线最终沉降为单凹槽状,最大沉降量与数值结果相符;变形缝差异沉降在千斤顶作用下一直处于可控状态。