地下空间与工程学报

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赫磊, 戴慎志, 束昱

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 825-829.

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结合参与我国《城市地下空间规划编制导则》(征求意见稿、2007.8)和《上海市地下空间规划编制导则》(2008.8)的编研,以及北京、上海、深圳、广州等城市地下空间规划的编制实践,从国家、地方两个层面总结了地下空间规划编制的相关法律、法规和规定的发展历程;着重对最新通过的《上海市地下空间规划编制导则》进行解读,从地下空间规划编制体系、地下空间规划与城市规划的关系、地下空间规划编制与规划专题研究的关系以及相关技术规定(包括资源评估与需求预测两大核心技术)等方面进行阐述,旨在与全国同行共同研讨、共同推进我国城市地下空间规划编制的研究与实践。

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软弱破碎岩体中锚杆抗拔受力机理及试验研究

徐前卫, 朱合华, 金方方, 马静, 明娟

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 830-835.

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为深入了解锚杆的锚固机理及其在软弱破碎围岩中的加固效果,开展了一系列针对不同材质、不同锚固刻距的锚杆抗拔力试验。通过对试验结果的分析和研究,得出了如下结论:在软弱破碎围岩中,锚杆的失效主要是灌浆体与岩土体之间的剪切破坏所致;当外荷载较小时,锚杆、灌浆体和岩土体协同受力,但当荷载增大到一定程度后,锚固体与岩体之间就会进入剪切屈服状态,并在达到峰值强度后破坏;锚杆体的线性刚度值越大,对应的抗拔力也就越大;在模型试验中,合理选择锚杆的线性刚度和间距对于准确模拟锚杆的锚固效果至关重要。

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加锚直立岩质边坡渐进性破坏模型试验研究

明娟, 徐前卫, 马静, 金方方

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 836-840.

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近年来,随着铁路、高速公路等建设事业的迅速发展,边坡灾害问题越来越突出。同时,锚杆作为一种行之有效的、经济优越的支护,备受人们的关注。本文在Ⅳ类围岩条件下,采用室内模型试验模拟的方法,利用自行设计的实验装置对有锚杆加固的直立岩质边坡的渐进性破坏过程进行研究。由实验结果可知,加锚杆有效的提高了边坡的整体强度,限制了岩体应力的释放,对边坡起到了有效的加固作用,有效的防止边坡失稳而产生的破坏。实验成果的取得,对于实际工程有一定的借鉴价值。

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土工离心模型的空间变异性研究

何晔, 张璐璐, 王建华, 张敏

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 841-846.

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土工离心模型的试验结果主要由模型箱内空间平均的土性指标影响。基于随机场的原理,研究了土工离心模型中土性指标的空间变异性。根据实测土密度和孔隙率数据,采用相关函数法计算相关距离,并讨论了模型与原型的空间变异性的相似关系。结果表明,离心模型中土性指标的点变异系数相比原位测试值偏小,相关距离则远小于原位土的相关距离。即使点变异系数和相关距离一致,不同比尺的模型对应原型的空间均值变异系数也不相等。给出了空间均值变异系数云图,可用来调整离心模型以满足原型空间均值变异系数的要求。

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圆砾卵石层的浅埋水底地表注浆试验与分析

王余富, 薛勇, 沈艳峰, 由广明

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 847-852.

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本文论述了水底隧道穿越浅埋富水的河漫滩圆砾、卵石层时,采用地表注浆法对圆砾、卵石层进行注浆加固试验的设计与施工,并对圆砾、卵石层注浆加固后岩体进行取芯和压水试验,得到不同配合比下的浆液初凝时间及该地层条件下的注浆量、注浆压力、注浆速度及扩散半径等注浆参数。本工程的圆砾、卵石地层具有孔隙率大、孔隙具有贯穿性、孔隙水与江水具有连通性等特点,因此,根据孔位和注浆序列分别采用定压注浆和定量注浆作为对单孔停止注浆的依据。本文研究成果对本工程的设计和工程施工提供重要依据,对相似工程提供重要参考。

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盾构隧道开挖面极限支护压力三维极限平衡解

胡雯婷, 吕玺琳, 黄茂松

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 853-856.

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通过优化楔形滑块倾角并考虑滑块侧面土体抗剪强度的影响,对现有三维梯形楔形体模型进行改进,建立了一种盾构隧道开挖面极限支护压力的三维极限平衡计算模型。推导了极限支护压力的计算公式,并通过优化分析得到了其最优解。通过优化得到的滑块倾角随隧道埋深增加略有减小,随土体内摩擦角φ增大而增大,且高于通过π/4+φ/2得到的值。对土体内摩擦角和隧道埋深对极限支护压力计算值的影响进行了分析,结果表明隧道埋深对极限支护压力计算结果的影响远小于土体的内摩擦角,且当土体内摩擦角较大或隧道深埋时,支护压力值几乎不受隧道埋深的影响。通过对离心模型试验结果的理论预测表明所建模型是合理的,并优于现有的三维楔形体模型计算结果。

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反应位移法在复杂地下结构抗震中的应用

禹海涛, 袁勇, 张中杰, 张擎宇, 王建华

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 857-862.

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针对我国尚缺少完善的地下结构抗震分析方法和专门的有关复杂地下结构抗震设计规范的现状,在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用反应位移法对某复杂地下大空间结构进行抗震设计与分析。同时,分析中还建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元模型,采用动力时程分析给出结构的基准地震响应,从而评价反应位移法用于复杂地下结构抗震设计的适用性。分析结果表明,对于不同的计算工况反应位移法的计算结果与动力时程分析均基本一致,说明反应位移法可用于复杂地下结构的抗震设计。研究结论可为今后类似地下工程的抗震设计提供指导。

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爆炸冲击波在地铁车站内的传播规律研究

孔德森, 史明臣, 张伟伟, 孟庆辉

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 863-868.

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地铁是重要的生命线工程,具有造价高、使用周期长、运行期间内部人员密集等特点,极易成为恐怖爆炸袭击的目标。为了使地铁车站在遭受爆炸恐怖袭击时不至于造成严重破坏,利用三维数值分析软件LS-DYNA3D建立了地铁车站的数值计算模型,并对其内爆炸效应进行了分析和研究,得到了爆炸冲击波在地铁车站内的传播规律。研究结果表明,炸药在封闭的空间爆炸产生的峰值超压持续时间和对作用物的破坏程度要比在大气中爆炸效果更明显,其危害也更大,这为地铁车站结构应对恐怖爆炸袭击应急预案的制定提供了依据。

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沉管隧道有限元与等效质点抗震分析比较

王艳宁, 张兴业, 袁有为, 王建华

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 869-876.

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介绍了等效质点—弹簧模型和三维动态有限元方法在沉管隧道抗震分析中的发展和应用,结合天津海河沉管工程的例子,介绍了两种方法的基本原理、模型建立方法、模型简化方法、参数取值方法和实现步骤,最后通过比较两种方法中地震波的入射角度、接头最大轴向变形和接头最大横向剪切变形等计算结果,了解两种方法各自的的优缺点和适用范围。不仅对天津海河沉管工程项目开展有参考价值,同时得到的普遍性规律还可以为今后类似工程项目的抗震分析提供参考。

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有限跨结构作为超大型基坑支撑的设计计算

常林越, 翁其平, 沈健, 陈永才

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 877-883.

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以无锡火车站综合交通枢纽工程B2地块基坑工程为背景,针对工程工期要求,采用了地铁三号线车站逆作、交通枢纽区分阶段形成中心岛的基坑支护方案,地铁车站区域仅以顺作施工好的交通综合体有限跨结构作为承担基坑开挖侧向土压力的支撑结构,目前还没有类似做法的工程可供参考,为此对交通综合体有限跨结构复杂的受力状况和安全性能开展了三维有限元计算分析。计算得到了有限跨结构的变形和内力分布,并根据计算结果进行了结构加固。计算比较表明,柱间临时剪刀撑和斜撑显著提高了结构的抗侧刚度,有效地分担了结构梁、板、柱的内力,增加了结构的安全性。本工程设计措施和计算分析可作为今后类似工程的参考。

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多线叠交盾构施工引起土体变形数值模拟分析

肖潇, 张孟喜, 吴惠明, 张治国

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 884-889.

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针对上海地铁十一号线徐家汇站至上海体育馆站施工区间隧道四线叠交的复杂穿越形式,采用三维有限元方法,模拟了多线叠交盾构隧道施工的整个过程。利用单元生死技术和重复设定单元属性等方法实现土体卸荷、盾构推进、管片拼装以及注浆硬化等动态施工过程,针对多线叠交盾构施工穿越既有隧道区域所引起的地层变形进行了分析,将得出的数值模拟结果与监测结果进行对比,研究结果表明,地表沉降最大值的位置与盾构机顶推面位置有一定关系;当两线隧道穿越完成后,地表沉降的最大值位置与单线隧道穿越引起的最大值位置相比会发生一定量的偏移。研究成果可以为多线叠交盾构隧道施工区域保护技术的实施提供一定的理论基础。

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变胶结厚度下胶结颗粒微观模型的初步研究

周雅萍, 蒋明镜, 陈贺

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 890-894.

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粒间胶结厚度对胶结作用有一定的影响,在已有研究基础上针对不同胶结厚度,设计加工了适用于设定胶结厚度的胶样成型装置及复杂应力辅助加载装置,制备了胶结厚度为1.5mm的铝棒60对,经一定时间的养护后,对其进行了一系列拉伸压缩剪切等力学加载试验,并将试验结果与蒋明镜等人^[8]的无胶结厚度及胶结厚度为0.6mm的相应试验结果进行对比分析,得出不同胶结厚度对铝棒间胶结物力学特性的影响。结果表明:随着胶结厚度的增加,抗拉强度增大,抗压强度减小,抗剪强度也减小。

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基于载荷试验的大直径超长桩承载特性分析

李永辉, 吴江斌

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 895-902.

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为研究分析大直径超长灌注桩承载特性,结合上海白玉兰广场工程开展4组试桩现场试验。试桩桩径1 m,桩长85 m,皆为桩端后注浆桩。基于试桩实测数据,分析Q-s曲线以研究其承载变形特性,分析桩体受力以研究其荷载传递规律、桩侧摩阻力分布及桩端阻力发挥性状。考虑桩身材料弹塑性性质,对桩身压缩进行计算分析,计算值与实测结果基本一致,计算结果表明桩身弹性压缩占主要部分,但在高荷载水平下,塑性压缩不容忽视。现场试验研究进一步认识了桩端后注浆大直径超长灌注桩承载机理,为工程实践提供指导和参考。

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上海第④层淤泥质粉质粘土的热传导特性

陈宝, 许邹

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 903-907.

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地层土体的热传导特性是开展地铁隧道周围土体温度场分析的关键参数。本文采用基于热探针法的KD2热传导仪,对上海地区地铁隧道经常穿越的第④层淤泥质粉质粘土的热传导特性进行了试验测试,分析了热导率与孔隙比的相关性,并应用若干现有经验公式对上述热传导试验数据进行了拟合,以检验各公式的适用性。结果表明:淤泥质粉质粘土的孔隙比越大,其热导率越小,上海第④层淤泥质粉质粘土的热导率变化范围在0.98~1.25 Wm^-1K^-1之间,使用Woodside公式能较好地拟合淤泥质粉质粘土的导热系数。

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上海地铁11号线徐家汇站深基坑降水数值模拟

娄荣祥, 周念清, 赵姗

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 908-913.

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承压水是基坑工程施工主要风险源之一,基坑降水是地铁站建设经常采取的措施。承压水降水设计应综合考虑水位降深要求、承压含水层厚度、降水井深度、止水帷幕深度等因素,通常采用数值模拟方式进行计算分析。本文以上海地铁11号线徐家汇站深基坑降水工程为例,根据场地工程地质和水文地质条件、地铁站围护结构设计深度和基坑开挖深度,建立地下水渗流三维数学模型,通过单孔和群孔抽水试验资料反求水文地质参数,结合场地初始条件和边界条件,采用Visual Modflow有限差分法对基坑降水进行模拟,数值模拟结果与地下水位实际监测数据十分吻合,为地铁工程深基坑降水设计提供了指导作用。

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上坡条件下盾构开挖面极限支护压力研究

周峻, 杨子松, 彭芳乐

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 914-918.

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近年来盾构施工技术已广泛应用于隧道工程,在盾构掘进过程中维持开挖面的稳定是整个盾构施工的关键。在越江隧道中,由于江底土的埋深较地面要低许多,盾构在穿越时必然比一般的平地隧道具有更大的纵坡坡度,研究坡度条件下的开挖面极限支护压力大小具有实际工程价值。采用极限分析上限法,建立土体破坏模型,推导上坡条件下的开挖面极限支护压力理论公式,并与平坡条件下和上坡条件下的有限元分析结果进行对比,分析结果表明:理论计算能很好地用于粘聚力较大或内摩擦角较大的土体,可以很好地用于实际工程;随着坡度角的增大,维持开挖面稳定所需的极限支护压力显著增大,且与坡度角呈线性关系。

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复杂环境中高层建筑双向同步施工设计研究

姜向红, 丁义平, 张庆福

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 919-925.

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随着城市地下空间开发的迅速发展,大量超高层建筑和深基坑工程的出现,对施工工艺和技术的要求逐步提高。因技术和设备的限制以及设计理论和作用机理研究的缺乏,常规逆作法工艺多用于地下工程施工,上部结构极少同步施工。少数工程同步施工上部结构,但因承载力限制等诸多难题,施工层数仅停留在三层至五层。为适应新兴工程的技术要求和改进传统施工工艺的不足,本文以高层及超高层建筑双向同步建造的设计为主要研究内容,着重就双向同步施工设计、关键设计要点、转换体系和相关构造设计、双向同步施工动态信息化控制和实时监测体系等方面展开分析和突破,通过理论分析和工程实践,进而形成成熟可行的工程技术总结。

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莲花河畔景苑7#楼倒塌后地下车库基坑设计

宋青君, 王卫东, 常林越

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 926-931.

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上海莲花河畔景苑7#住宅楼的倒塌,引起了社会各界的关注。事故发生后,市抢险指挥部和闵行区政府分别指定上海现代设计集团华东建筑设计研究院有限公司和上海建工集团第七建筑有限公司承担后续工程的设计和施工。后续地下车库基坑周边紧邻多幢住宅楼,原车库基坑的围护结构因开挖深度增加和变形控制要求的提高无法利用,成为后续基坑工程实施的障碍物,另外工程工期紧迫,这些因素成为后续基坑工程设计和施工的难点。综合现场环境、工期和施工等条件,最终确定采用型钢水泥土搅拌墙结合一道钢支撑的板式支护结构方案。基坑实施监测表明,采用的支护方案为现场施工的开展和加快工期创造了良好的条件,确保了周边住宅楼的安全,为后续工程的顺利开展创造了良好的条件。

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超高层钢结构深基坑全逆作设计研究

李伟, 梁志荣

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 932-937.

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某超高层钢结构项目,地上43层,地下5层,基坑开挖深度22 m~28.7 m,利用地下室楼板作为水平支撑,地上塔楼与地下结构同时施工的全逆作法的工程实践。采用钢桁架对地下室楼板缺失区域进行加固,利用ANSYS进行了楼板加固设计。实施过程中的监测数据表明,逆作法支护体系刚度大,可以有效的保护环境安全;钢桁架体系充分利用型钢梁抗压刚度大的特点,可以有效的加固型钢梁楼板刚度薄弱区域;合理选型的一柱一桩可以为高层建筑提供有效的竖向支撑,确保地上塔楼与地下室同时施工;地上塔楼与地下室同时施工的逆作法可以有效的缩短整个项目总工期,为建设方节约财务成本,降低资金风险。

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大型圆形深基坑设计分析研究

李昀, 李华梅, 吴昊, 金国龙

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 938-944.

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大型圆形地下结构方案是一种能够结合基坑体系的结构性能,力学上较合理的地下结构形式,近年来在大型地下工程中得到了广泛的应用。某圆形水池工程中无扶壁无圈梁一次性开挖14 m的大型圆形地下连续墙围护结构,对圆形基坑工程的设计思路及分析方法进行了综合的阐述。为了综合考虑圆形基坑的空间效应,本文采用三种不同的计算方法对圆形围护结构的变形及内力进行对比分析,结果显示二维环形墙等效弹簧刚度法可以较为简单的考虑环形结构的三维效应,但内力结果力学意义不明确,仅可作为初步估算方法;三维m法和三维连续介质有限元分析方法能够比较清楚的描述圆形结构的三维效应,且三维连续介质有限元法能够考虑结构与土体的相互作用,通过与实测的监测结果对比,能够较好的模拟基坑开挖引起围护结构的变形与应力和周围土体的变形。

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TRD工法及其在深基坑工程中的应用

李星, 谢兆良, 李进军, 邸国恩

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 945-950.

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随着建筑基坑向“大、深”方向发展,深基坑围护施工技术面临的难题日显突出,特别是高水位地区基坑工程地下水控制的问题愈来愈重要。水泥土搅拌桩(墙)围护结构要满足深基坑工程截水的需要,截断或部分截断承压水层与深基坑的水力联系,控制由于基坑降水而引起的地面过度沉降,确保深基坑和周边环境的安全。介绍了TRD工法及其在深基坑工程中的应用情况。阐述了TRD工法的施工工艺、施工要点及质量控制措施,并结合天津和南昌地区的TRD工法的工程实例进行了说明,验证了TRD工法技术的可行性和可靠性。

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箱涵顶进双重置换工法及其在某工程中的应用

吴欣之, 胡玉银, 景路, 袁聚云

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 951-956.

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针对目前我国大城市地下立体交通的现状,研究开发了箱涵顶进双重置换施工工艺。介绍了箱涵顶进工法的发展历程和现状,阐述了箱涵顶进双重置换工法的基本原理和施工流程。以上海市金山铁路改建工程倪家一组立交桥为背景,通过对地表沉降的影响因素分析,介绍了箱涵顶进双重置换工法的主要安全措施,包括进出洞技术、减摩技术、高精度姿态控制等,结合现场沉降监测资料为现场施工提供实用性建议,并且说明了箱涵顶进双重置换工法的安全性和经济性。

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11.58 m大直径泥水盾构出洞止水工艺研究

康杰

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 957-961.

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盾构进出洞工序是隧道工程的关键节点之一,而盾构进出洞安全与否主要取决于工程止水效果的好坏。盾构止水从广义的角度主要包括以下几个方面:出洞区域地基加固,打设临时降压井、安装止水箱体,止水材料的应用,注浆管注浆及堵漏等。以上海轨道交通11号线南段工程10标临港新城站区间盾构推进工程为例,详细阐述了大直径泥水盾构出洞止水工艺。工程案例表明,采取以上止水工艺,可以大大降低盾构出洞时漏水涌砂的风险,而且这几项措施对大多数工程是必不可少的。

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软土地区管幕法工艺研究与应用

李耀良, 张云海, 李伟强

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 962-967.

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随着城市化进程的加快,城市地下空间的开发也愈加迅速,所面临的施工环境也愈加复杂。在施工空间狭小、周边环境复杂的情况下,采用传统地下空间施工方法不能对环境进行有效保护,而采用管幕法工艺却具有一定的优势。结合上海外滩管幕工程,从管幕推进工艺选择,精度控制,施工过程中的沉降控制等方面介绍软土地区管幕法的施工工艺要点,为软土地区复杂环境下地下空间施工方法提供了新的思路。

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复杂环境条件下的基坑工程设计与实测分析

王浩然, 徐中华

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 968-976.

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上海申能能源大厦基坑紧邻地铁隧道和建筑,环境保护要求很高。首先介绍了基坑支护体系的设计和保护环境的措施,然后采用数值分析方法预测了基坑开挖引起的邻近地铁隧道的变形,采用简化分析方法预测了邻近建筑的沉降。计算结果表明,基坑开挖对周边环境可能造成的不利影响在允许范围之内。对基坑的实测数据作了分析,结果表明,预测值与实测值吻合得较好,设计方案的实施有效地保护了基坑周边环境。

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紧邻深基坑某历史建筑变形实测分析

侯胜男, 刘陕南, 刘征, 沈南生, 周志道, 岳建勇

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 977-982.

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上海某历史建筑物紧邻深基坑工程,通过对历史建筑采取有效的保护措施,包括采用了新型组合桩对老建筑进行全面的基础托换加固、邻近深基坑工程采用与主体地下结构相结合的支护方案,并对历史建筑沉降整个工程施工全过程的监测,结果表明周边历史建筑的沉降,在基坑开挖阶段得到了有效的控制。监测结果也表明地下墙施工阶段引起的沉降量也是不容忽视的。对于紧邻深基坑的历史建筑的保护措施和监测的成功经验可为类似工程提供有益的参考。

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广州仑头-生物岛隧道工程基槽的水下检测

沈永芳, 吴刚, 赵强

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 983-988.

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基槽开挖是沉管隧道施工的关键工序,对其进行实时监测显得尤为重要。通过应用水面GPS技术、水下声纳技术及其综合分析,对广州仑头-生物岛隧道工程的基槽在开挖前、初挖成型后、精挖后及管段沉放前进行了质量检测,进而展示施工现况并提出施工建议,从而实现以非常规检测手段达到实时监控水下施工作业质量的要求。检测结果表明,本文提出的检测方案适用于广州仑头-生物岛隧道工程基槽的水下检测,该方案对于类似沉管隧道工程的检测具有借鉴价值。

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城市隧道施工穿越建(构)筑物风险管理体系

侯艳娟, 张顶立, 张丙印

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 989-995.

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城市隧道不可避免临近既有建(构)筑物施工,使其结构安全面临较大风险。实施系统化、科学化和规范化的环境安全风险管理,确保建(构)筑物的安全是当前需要重点研究的问题。基于城市地下工程基本力学问题与风险管理目标的分析,结合工程实践,从系统的角度出发,提出了城市隧道施工穿越建(构)筑物安全风险管理的一般程序,具体阐述了其中所包含的建(构)筑物的现状评估和安全性评价、隧道施工方案优化、施工过程控制、过程监测及工后评估和恢复等五个方面的主要工作内容,强调从技术可操作性层面上对建(构)筑物安全性进行系统性控制,由此即构建了隧道施工穿越建(构)筑物安全风险管理体系。该体系已用于指导工程实际,取得了良好效果,也期待在基础理论研究、定量化研究及操作细化等问题上进一步深化和完善。

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神经网络方法在深基坑动态风险预测中的应用

殷晟泉, 梁发云, 姚笑青

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 996-1000.

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以上海地区某复杂深基坑工程为分析对象,将现场监测数据与神经网络方法相结合,对施工监测当天以后第三次的监测数据做出预测。结合施工动态风险预测方法,按实测监测数据和预测变形数据分别计算出相应的风险等级。本文特点是将预测的变形数据转化为风险水平,可以使施工人员根据不同的风险水平制定相应的预防措施,从而为深基坑工程的施工安全预警提供依据。通过本文的预测分析,可以较为直观地对深基坑工程的施工风险进行定量描述,对施工风险的发展趋势做出合理的预判。

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爆破技术在顶管工程中的应用

刘鸿鸣

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1001-1006.

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介绍在全断面中风化花岗岩及局部岩层、局部软土复杂地质条件的顶管施工技术。为满足顶管穿越复杂地质条件的施工需求,对气压平衡式工具管进行了改进,对顶管穿越岩层段沿线软土地基采用深层搅拌桩进行加固处理,使之在顶管上部形成一个密封式的隔水、自立挡土层,并研制了适合在岩层中采用短进尺、多循环、光面爆破顶管掘进的施工方法。岩层爆破后,石渣体积较小,由人工逐段清除岩石,并在扩径部位回填砂土,然后逐段推进,使顶管成功穿越岩层。

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考虑支护结构的软土基坑抗隆起稳定上限分析

李镜培, 唐耀, 张飞

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1007-1012.

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采用极限分析有限元方法,考虑了支护结构的影响,通过塑性流动约束条件,速度不连续约束条件以及速度边界约束条件等,形成了一个以结点速度,非负塑性应变率和引进的非负变量作为未知量的线性方程组,由能量平衡的关系建立了目标函数,运用线性规划优化算法求解线性方程组。分析了土体强度,支护结构入土深度以及支护结构极限弯矩等因素对于基坑抗隆起稳定性安全系数的影响,得出了基坑抗隆起稳定性安全系数随着支护结构入土深度和极限弯矩增加而增大的结论。通过两个算例的验算,并且与传统算法计算结果进行对比,体现出本文方法的适用性和正确性。本文的计算方法为软土地区基坑抗隆起稳定性验算提供了一个新的计算思路,具有一定工程参考价值。

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基坑开挖施工监控对临近地铁隧道影响分析

肖同刚

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1013-1017.

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本文以上海某深大基坑开挖工程为例,详尽阐述了其控制地铁隧道变形的相关技术措施和地铁监护管理经验。同时结合隧道变形监测数据,就基坑开挖对临近地铁隧道的影响进行了分析。通过采用远程监控系统、隧道内沉降位移自动化监测等手段,以及采取严格的地铁隧道变形保护措施,对基坑开挖施工全过程进行了有效的监控。在基坑开挖期间,隧道结构的沉降变形控制在安全范围,确保了地铁结构及运营安全。相关研究成果可供地铁监护借鉴、参考。

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深基坑施工对地铁车站影响的数值仿真分析

沈辉, 罗先启, 李野, 彭波, 杨德春

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1018-1023.

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随着地铁及城市轻轨交通项目在我国快速兴建,地铁及轻轨沿线土地开发项目迅速增加,而大量新建建筑深基坑工程位于地铁车站和隧道附近或地铁保护范围内,使得地铁车站和隧道不可避免地受到工程建设的影响。本文以临近苏州轨道交通2号线石路站某深基坑工程为背景,运用FLAC3D软件建立三维数值分析模型,对深基坑施工进行数值仿真分析。仿真结果表明:地铁车站最大位移及回弹变形符合控制要求,单侧深基坑开挖引起地铁车站结构刚体位移及结构应力改变,而地铁车站对深基坑开挖产生的土体位移传递具有一定阻碍作用。最后建议对于地铁车站及隧道受临近深基坑工程影响的数值仿真分析,应考虑周边土地开发未来高层规划,综合考虑不同时期多个深基坑工程开挖卸荷及长时间降水对地铁车站或隧道的内力及变形影响。

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车载作用对下沉式道路结构的影响分析

彭鑫, 沈水龙, 许烨霜, 朱明

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1024-1028.

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运用有限元数值模拟方法讨论了汽车荷载作用下某下沉式道路结构的变形及受力情况,分析其结构内部可能产生破损的原因及位置,并进一步探讨在结构抗浮底基层厚度及其内部温度伸缩缝间距均保持一定的条件下,沥青混凝土面层模量及厚度、伸缩缝加强层模量及宽度和伸缩缝间距对道路结构应力的影响情况。研究结果表明,该道路极有可能在沥青混凝土面层的底部最先产生滑开型(II型)裂缝;低模量的沥青混凝土面层有利于降低其底部剪应力,且根据计算结果提供了该道路结构中沥青混凝土面层的理想厚度;伸缩缝加强层模量的适当提高有利于降低剪应力大小,并提出了该层的理想宽度;同时,还提供了车载作用下理想的伸缩缝宽度。

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基坑工程疏干降水效果分析与评判方法

缪俊发, 崔永高, 陆建生

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1029-1034.

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本文简述了基坑工程疏干降水的基本作用,讨论了目前工程界关于基坑工程疏干降水的模糊认识或误解,对“基坑工程疏干降水”作了准确的定义。阐述了松散地层中基坑工程疏干降水效果的常用检验方法及其不足之处,提出了关于基坑工程疏干降水效果的评判标准。给出了关于基坑内被开挖土体的疏干度及含水量有效降幅的计算方法,建议了一种关于基坑疏干降水效果的分析与评判方法。工程算例表明,本文论述的基坑疏干降水效果分析方法简明实用,评判标准切合实际,便于推广应用。

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盾构穿越引起运营隧道沉降的注浆控制研究

汪小兵

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1035-1039.

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新建地铁盾构隧道穿越施工,容易导致被穿越运营隧道的不均匀沉降变形,从而引起道床与管片脱开、隧道纵缝张开、隧道渗漏水等情况。运营隧道的过大差异沉降,如不及时控制,任其发展,将严重影响地铁的运营安全。通过上海轨道交通2号线区间隧道由于新建11号线盾构施工引起的差异沉降注浆控制研究,探讨软土地区地铁隧道结构沉降变形的控制措施,对其施工措施和注浆效果的进一步分析总结,可以为今后其他线路区间隧道结构整治提供参考。

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临近基坑开挖对地铁区间隧道影响评价

赵志强, 张冬梅

地下空间与工程学报. 2011, 7(5): 1040-1046.

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地铁附近的基坑施工是影响区间隧道及地铁车站正常运营的一个重要性因素。若施工方案不当或保护措施不够,很可能引起区间隧道发生过大的不均匀变形。针对基坑开挖对地铁区间隧道的影响评价,本文提出了一种数值方法与解析方法相结合的新方式。首先利用纵向刚度等效和横向刚度等效原则建立了模拟区间盾构隧道的三维等效连续化模型,实现较为精确且方便的三维弹塑性有限元分析;然后采用三次多项式曲线进行拟合,分析基坑开挖各工况下隧道的纵向变形曲率的变化;另外,利用解析推导建立纵向弯矩和管片接头环缝张开量之间的关系,从而实现在三维弹塑性数值模拟结果的基础上结合解析推导的全面评价,为地铁区间隧道的运营阶段保护提供参考。

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