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当期目录

2024年 第38卷  第4期

2024 年 4 期封面
2024, 38(4): 1-1.
摘要:
2024 年 4 期目次
2024, 38(4): 1-3.
摘要:
综述与展望
工程勘察行业常用钻进工艺的特点及优化分析
董教社, 屈炜佳, 张文卓, 刘高敏
2024, 38(4): 379-383. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.001
摘要:
结合工程勘察的实际情况,分析了岩芯管钻进、螺纹钻钻进、三翼钻钻进和冲击钻钻进所适应的地层,介绍了各工艺钻进过程、对土体的扰动破坏情况、施工作业程序等特点,总结了这四类钻进工艺的优缺点。根据工程勘察实践经验及对各钻进工艺机理的分析研究,对于黏性土和以黏性土为主的夹层或混合土,从分层判别准确性、原状土采取质量和标准贯入试验数据可靠性分析,螺纹钻钻进工艺有绝对的优势。在工程勘察行业领域中广泛使用的四类钻进工艺目前并无重大突破,相关的各类钻进设备相对陈旧老化,进一步阐述了钻进工艺改进优化的研究进展,提出了工程勘察中钻进工艺的研究方向和期望。
技术开发与创新
“两墙合一”深基坑工程设计与技术创新
李伟, 李永东
2024, 38(4): 384-390. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.002
摘要:
北京CBD核心区某项目基坑深度36 m,因受场地空间限制,采用“两墙合一”+内支撑支护体系,在实现基坑挡土、止水功能的同时完成了地下结构外墙施工。为提高工程质量和施工效率,针对地连墙与主体结构的连接、槽段接头处理方式、有限空间导墙结合近接建筑物预换撑等方面进行了技术创新,取得了较好的工程效果,可供类似工程参考。
盾构近接施工对桥桩沉降影响分析及保护措施
林湘, 陈相宇, 韦锦呈
2024, 38(4): 391-397. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.003
摘要:
以地铁盾构隧道近接侧穿既有桥桩工程为背景,基于现场实测数据,对盾构近接侧穿施工全过程中桥桩沉降的变化规律、各阶段的沉降占比、隧道洞身软弱地层分布和袖阀管打设方式对桥桩沉降的影响进行分析。分析结果表明:软弱地层中盾构近接侧穿桥桩时,桥桩竖向位移整体呈“先小幅上升,后下沉”的变化规律;桥桩沉降主要发生在盾构通过期间及通过后一周,约占总沉降的80%~90%;当隧道与桥桩平面净距小于2D时,对临近隧道的桥桩采取桩周全包袖阀管预注浆加固措施,可有效降低盾构施工对桥桩沉降的影响;隧道洞身范围软弱土层分布比例越高,桥桩沉降越大;桩周袖阀管注浆孔应优先考虑垂直打设,避免注浆盲区,以保证土体加固及桥桩沉降控制效果。
Kalman滤波在自动化监测数据噪声处理上的应用研究
张子真, 周宏磊, 张建坤, 贾辉
2024, 38(4): 398-401. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.004
摘要:
对Kalman滤波在静力水准和固定式测斜仪原始数据降噪处理中的应用进行研究。结果表明,在缓慢变形条件下,Kalman滤波可以有效过滤原始数据中的噪声,提供试验结果,还原监测对象真实变形情况。但在突发变形情况下,Kalman滤波反应滞后。因此,实际应用中应综合使用滤波前和滤波后的数据,以更准确地研判变形趋势和规律,为自动监测数据的噪声处理提供了新的思路和方法。通过Kalman滤波的应用,可以进一步提高监测数据的准确性和可靠性,为工程安全监测和地质灾害预警等领域提供支持。
软土地区盾构过河地面沉降特性及其预测方法
连天, 陈友文
2024, 38(4): 402-407. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.005
摘要:
盾构过河施工易引起土体损失和变形,造成地表和上部桥梁沉降。依托某淤泥质软土地区盾构过河工程,对浅覆土条件下盾构过河施工引起的地面和桥墩沉降特性进行了实测分析,同时利用长短期记忆网络模型,给出了一种考虑施工时序性和施工过程参量的盾构过河沉降预测方法,并对盾构过河条件下的沉降控制施工措施进行了探讨。研究表明,盾构过河施工引起的河前监测点沉降变化在掘进过程中可以分为四个阶段,临河断面的地表沉降量明显大于其他断面,桩基沉降主要发生于盾构穿河过程中。实测数据的分析表明,长短期记忆网络模型能够较好地对各环施工影响参数和对应沉降进行表征,能够用于盾构过河沉降预测分析。
大角度斜拉桩结构特性研究
王振, 苟家满, 张祥恒, 张浩, 何建勇
2024, 38(4): 408-414. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.006
摘要:
大角度斜拉桩支护结构可节约坑外占用空间,具有施工便捷、造价较低等优点,适用于坑外锚拉空间受限的场景。为了进一步分析其变形和受力机制,选取典型中密砂土进行单一土层数值建模,通过改变锚索角度以及开挖深度对结构受力及变形特征进行分析,结果表明:锚索角度变化对结构受力及变形影响较大,将锚索简化为水平弹性支座将产生较大的计算偏差;需要考虑轴力对桩身抗弯、抗剪承载力的提高作用以及单桩竖向承载力问题。将锚索对支护桩的约束作用考虑为斜向弹性支座,建立了更加符合实际受力状态的力学计算模型及平面杆系有限单元法实现途径,将其应用于实际工程,通过与监测数据对比,结果表明大角度斜拉桩具有良好的支护性能,提出的力学计算模型能够准确地反映该种新型结构的受力、变形特点。
工程实践与应用
近河涌基坑渗流破坏补救加固方法探索及应用
古伟斌, 郭佰良, 蔡强, 蔡铭辉
2024, 38(4): 415-419. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.007
摘要:
某近河涌基坑采用三轴水泥土搅拌桩帷幕止水,基坑开挖过程中发生涌水、涌砂渗流破坏,数次堵漏补救失败后,提出一种将双液注浆与旋喷桩相结合的双液旋喷桩施工工艺,解决了涌水涌砂问题,完成了止水补救加固,没有对基坑及周边环境造成不良影响,保障了基坑后续开挖施工的顺利进行。以该工程为例,介绍了该基坑渗流破坏的补救加固过程,总结了双液旋喷桩工艺的技术要点。
北京丰台站改扩建项目分期施工沉降变形分析
王媛, 李伟强, 唐虎
2024, 38(4): 420-426. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.008
摘要:
为确保丰台站改扩建施工期间既有铁路运输线不受影响,项目划分为3个施工区域,分两期先后施工,并于分期施工衔接部位设置了沉降后浇带。车站主体以现浇混凝土框架结构为主,后浇带的存在严重制约后期施工进度。为此,采用有限元计算软件PLAXIS3D对地层、结构及施工步序精细化建模,进行上部结构—基础—地基的协同沉降变形计算分析。分析结果显示,后浇带两侧因后期施工引起的差异沉降满足规范及设计要求,据此取消了沉降后浇带,为保证施工工期创造了条件。项目沉降监测数据及运行状况表明协同分析预测结果可靠,可供类似工程参考。
某二类居住项目提前封闭沉降后浇带分析研究
赵灿, 张靖一, 王媛, 李伟强
2024, 38(4): 427-430. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.009
摘要:
北京市大兴区某二类居住用地项目为多栋高层住宅环绕地下车库建筑,为消除差异沉降不利影响,设置了多条沉降后浇带,后浇带的存在严重制约项目工期。根据场地地质条件、地基基础方案以及上部结构荷载分布情况,采用PLAXIS3D进行沉降分析,并结合实际工程经验论证提前封闭沉降后浇带的可行性,结果表明提前封闭沉降后浇带可行。该项目提前封闭了沉降后浇带,实现了预期目的。
深基坑施工对邻近建筑变形影响分析
关艳丽, 李育红, 李家艳, 段志超, 徐永兵
2024, 38(4): 431-435. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.010
摘要:
结合昆明某基坑项目,采用有限元软件MIDAS GTS进行数值建模,设立周边无建筑物、建筑纵墙平行于基坑、建筑纵墙垂直于基坑3种情形,对基坑地表沉降及邻近建筑变形进行数值模拟。研究结果表明:(1)邻近建筑物底板靠近基坑的一侧沉降较大,建筑物整体呈现向基坑倾斜,底板宽度方向两端同步下沉、对称凹陷,相比之下,纵墙垂直于基坑时建筑沉降值较小;(2)对于无建筑或建筑物纵墙平行于基坑情形,基坑地表最大沉降出现在距坑边约5~7.5 m范围处,约为(0.5~0.75)HH为基坑深度);对于建筑物纵墙垂直于基坑情形,基坑地表最大沉降出现在距坑边约9~12 m处,约为(0.9~1.2)H
桩端后注浆灌注桩承载力异常原因探讨
李玉灿
2024, 38(4): 436-439. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.011
摘要:
深厚软土层中的桩端后注浆灌注桩承载力受多重因素影响。以上海某项目的3组桩端后注浆灌注桩为研究对象,研究了在上海地区以粉细砂⑨层作为桩基持力层的桩端后注浆灌注桩的承载力影响因素,结果表明后注浆灌注桩承载力受成孔工艺、注浆工艺、沉渣厚度的影响较大。为规避上述因素影响,采用反循环成孔、循环泥浆除砂施工工艺,并对注浆孔结构进行改进,采用高低压力交替注浆使得注浆量大幅提高,孔底沉渣得到有效胶结,解决了该区后注浆灌注桩承载力不足问题。
冲击钻施工对既有铁路桥墩安全影响研究
朱兆斌
2024, 38(4): 440-446. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.012
摘要:
为研究冲击钻施工影响下既有铁路桥墩动静力学响应,开展了冲击钻施工对铁路桥墩影响的理论分析、数值模拟和现场试验。理论分析表明,冲击钻施工条件下,铁路轨道的最大振动速度与冲击钻施工–列车振动耦合下既有桥墩的振动速度均满足规范要求。数值模拟结果显示,冲击钻施工条件下,既有桥墩墩顶总位移、水平位移及竖向位移均在规范允许范围内。现场试验表明,受影响的桥墩位移和振动速度均满足规范要求。但数据对比表明理论分析与数值模拟,因未考虑地基不均匀性及施工扰动等因素影响,计算结果偏于危险。
怒江机场高填方挡墙边坡稳定性分析
邓夷明, 张东明, 李元彪, 杨仲国, 彭海艳
2024, 38(4): 447-452. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.013
摘要:
怒江机场地处西南高烈度地震山区,该机场建设采用高填方边坡形式,边坡在高填方荷载及地震荷载作用下的稳定性是制约机场建设的关键因素。采用理论分析及数值模拟方法对挡墙高填方边坡的稳定性进行分析,结果表明,高填方荷载下,挡墙基底大部分区域地基承载力不满足要求,挡墙差异沉降大;填土界面综合抗剪强度参数需满足c≥50 kPa,φ≥25°时才能确保回填土体稳定;地震作用对回填土应力和变形影响较大,挡墙变形增加0.6~1.1 mm,可能引起挡墙开裂。建议对基底岩体进行加固,并对挡墙进行抗震设计。
敏感环境强透水层条件下深大狭长基坑工程实践
方庆, 陈胜, 潘忱, 刘雪珠
2024, 38(4): 453-458. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.014
摘要:
某深基坑场地位于南京河漫滩地貌,场地上部存在流塑状淤泥质粉质黏土,下部存在深厚的具有承压性强透水卵砾石层。基坑呈狭长矩形,东西向长约250 m,南北向宽约50 m,基坑深度约为11~14 m。基坑南侧紧邻既有敏感建筑,北侧紧邻天然气、供水等重要的市政管线。经方案比选结合帷幕现场试桩,对基坑采用支护桩+混凝土内支撑支护体系,基坑地下水控制采用三轴水泥土搅拌桩帷幕止水+坑内疏干方案。充分考虑狭长形基坑受力与变形特点,结合基坑环境变形控制要求,对基坑南侧长边支护和止水采取了加强设计。为规避基坑全面开挖产生的长边效应,基坑开挖和地下结构施工采用分区、分坑、分时方案。针对超长帷幕穿越不同地层,通过试桩施工优化并确定了合理有效的施工参数。基坑检测与监测结果表明,帷幕桩连续完整、强度满足设计要求,基坑支护结构及周边环境变形满足设计与规范要求。该基坑工程的设计与施工情况可供类似基坑工程参考。
天水屈坪村滑坡稳定性分析及整治措施研究
张雄伟, 赖国泉, 张乾翼
2024, 38(4): 459-464. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.015
摘要:
天水南北两山地区滑坡灾害极其发育,在此区域修建公路极具挑战。以天水屈坪村大型牵引式堆积层滑坡分析与整治为例,采取工程地质调绘、钻探、深部位移监测及室内力学试验方法,分析该滑坡的形态、变形及发育特征,研究滑坡成灾机理并评价其稳定性,并提出整治措施。结果表明,屈坪村滑坡在平面形态上分前后两级,滑动方向为折线型,滑体主要由粉质黏土组成,滑床为新近系泥岩,为一典型堆积层滑坡。滑面埋深6.0~13.0 m,变形方式为牵引式,诱发原因为坡体地质环境加地震、强降雨等自然因素。针对该滑坡,提出截排水、支挡、监测的一套整治方案,为其它沿线类似滑坡灾害治理提供参考。
水压致裂地应力测试在山区隧道勘察中的应用
唐辉, 张瑞松, 孙凯
2024, 38(4): 465-470. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.016
摘要:
深埋隧道的线路布设和围岩稳定性受制于地应力条件。水压致裂法是目前普遍使用且成熟的深埋隧道地应力测试方法。通过采用水压致裂法对华东山区某隧道原位地应力进行测试,取得了最大、最小水平主应力等力学参数,分析了地应力特征,为隧道线路布设和围岩岩爆预测提供数据支撑。研究表明:隧道水平主应力随埋深线性增加,地应力类型由浅到深分别发育逆冲型应力和走滑型应力2种应力类型,隧道埋深处最大水平主应力的优势方向与区域地质构造应力方向一致,最大水平主应力与隧道走向夹角小于最优夹角,对围岩稳定性有一定影响;围岩岩爆风险整体上随深度的增加而增加,研究隧道埋深处围岩可能有轻微岩爆现象,应采取相关措施及时释放围岩地应力,以保证施工安全。研究结果对今后山区油气管道、交通运输等工程建设的勘察、规划设计提供参考。
工程项目中岩溶发育强度的有效估计
彭功勋, 宋健, 许韬, 赵旭光, 刘晓婷, 艾群
2024, 38(4): 471-476. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.017
摘要:
基于岩溶的空间分布特征,对岩溶在水平方向上的分布不均一性和垂直分带性特征进行总结,并分析其对岩溶率统计的影响。以某地埋式污水厂的勘察数据为基础,分析了见洞隙率、线岩溶率的垂直分带性,并基于抽样误差原理,分析了不同勘察阶段见洞隙率、线岩溶率统计数据间的概率关系。研究认为,各勘察阶段应在充分考虑岩溶发育的水平向不均一性、垂直分带性基础上,结合钻遇灰岩孔数、入岩深度等实际情况,通过区间估计的方式对岩溶率进行有效估计。
电缆隧道建设中的地质风险
郝兵, 刘莹光, 李从昀, 刘世岩
2024, 38(4): 477-481. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.018
摘要:
地质条件可能引发的工程风险主要包括安全风险、质量风险、工期风险、环境风险和投资风险。岩土工程勘察文件应重点关注安全风险和质量风险。从电缆隧道的施工工法和工序出发,分析竖井支护开挖、竖井地下水控制、隧道主体施工过程中的地质条件可能带来的风险,根据工程地质条件进行地质风险识别。建议参考轨道交通风险控制经验分层级建立地质风险清单,制定风险控制措施。
某铁路隧道进口边坡稳定性分析及优化设计
袁晓波, 满君, 孙东泽, 李会强, 谢猛
2024, 38(4): 482-488. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.019
摘要:
以某铁路隧道进口边坡工点为例,研究了边坡在不同隧道进口标高、不同情况(边坡未开挖、开挖未加载、开挖后加载)、不同工况(天然工况、暴雨工况、地震工况)、不同破坏模式(内部滑动、复式滑动、沿接触面滑动)时的边坡安全系数,将隧道的开挖和边坡的卸载相结合,有效减小了边坡下滑荷载,优化了治理工程设计方案,保障了工程的安全,可为同类型工程在选线、边坡设计中提供参考。
弹性波CT法在岩溶勘察中的应用研究
贾海鹏
2024, 38(4): 489-493. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.020
摘要:
发育于灰岩地区的地下隐伏岩溶给城市工程建设带来了极大的安全隐患,常规物探手段难以满足城市工程对岩溶病害的高精度探测要求。介绍一种弹性波CT技术,可以对工程场地地下结构进行高精度成像,依据岩溶与其周围围岩之间存在的物性差异,结合场地其他地质资料对场区岩溶的形态、规模进行准确预测。工程实践表明,弹性波CT法能够准确识别地下隐伏岩溶,与地质钻探资料相吻合。
试验研究
单级配堆石料力学性质和变形特征的研究
李存柱, 曹苏茜
2024, 38(4): 494-498. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.021
摘要:
颗粒级配是影响堆石料力学性质的主要因素之一,为研究单一级配堆石料的力学性质和变形特征,基于室内大型三轴试验,对单一级配的堆石料进行研究。结果表明:试样在密实状态下,剪切过程中不断发生剪缩现象,同时试样呈现应变硬化模型,与常规的级配良好的堆石料或者砂土材料呈现相反的规律;围压相同,且在轴向应变相同时,大粒径的堆石料剪缩效应弱于小粒径堆石料,而大粒径堆石料的偏应力大于小粒径堆石料的偏应力;单级配堆石料粒径大小对力学性质和变形特征会产生重要的影响。
长螺旋钻孔压灌桩在西安某项目的试验研究
党智荣, 李有建, 党静茂, 刘平, 樊明明
2024, 38(4): 499-504. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2024.04.022
摘要:
砂卵石场地的钻孔灌注桩通常采用泥浆护壁旋挖或反循环成孔工艺,该类成孔工艺泥浆用量大、质量控制要求高,易产生塌孔、沉渣超标等质量问题,导致单桩承载力不能满足设计要求。长螺旋钻孔压灌桩工艺无泥皮和沉渣,成桩质量和单桩承载力大幅提升,但对于超长桩,该工艺不能下通长钢筋笼,一定程度上限制了该工艺的使用。结合西安奥体中心工程进行试验研究与论证,将通长配筋改为按桩长2/3且不大于25 m配筋,保证了长螺旋钻孔压灌桩在该项目的使用。