鹦鹉洲长江大桥北锚碇沉井下沉稳定性分析

基于可靠度理论,通过对基桩极限状态方程的分析,得到了基桩极限承载力影响因素。将这一理论运用到大型锚碇沉井下沉施工的稳定性之中,得到了衡量沉井下沉稳定性的3个指标,抗滑动稳定系数,抗倾覆稳定安全系数和下沉稳定系数。通过对鹦鹉洲长江大桥北锚碇沉井不同工况,不同接高阶段、不同下沉阶段中下沉稳定系数的分析可知:同一工况、同一下沉周期内,随着接高次数的增加,稳定系数逐渐增大;同一工况下,稳定系数随着下沉次数的增多而逐渐减小;不同工况中,全截面稳定系数最低。在今后类似锚碇沉井的下沉施工中可采用下沉稳定系数对沉井下沉稳定性加以分析控制。     

陆上特大型沉井施工技术

泰州大桥主桥采用主跨2×1 080 m三塔两跨两锚碇悬索桥,其中南、北锚碇基础为特大型沉井,矩形平面尺寸为67.9 m×52.0 m,高度分别为41 m,57 m。针对锚碇基础覆盖层深厚、基础尺寸巨大、沉井下沉深度深等特点,通过施工技术的攻关,顺利完成了砂桩复合地基处理、沉井制作和拼装、钢壳沉井混凝土填充、混凝土沉井接高施工、水力机械冲吸式排水下沉和空气吸泥机吸泥下沉等多项施工工序,为今后陆上特大型沉井施工提供了借鉴。文章简要介绍了南、北锚碇陆上特大型沉井的施工技术。     

超大型沉井降排水下沉施工

泰州大桥北锚碇沉井基础长67.9 m、宽52 m、高57 m,在沉井下沉的初期,采用降排水下沉。降排水下沉施工成本相比不排水下沉低,且下沉效率高,易控制,可形成良好的下沉导向,并确保沉井的下沉速度和精度,适宜在粉细砂、软塑性亚黏土等地质条件下采用。文章以泰州大桥北锚碇沉井基础为例,介绍了超大型沉井降排水施工的降排水下沉施工工艺。     

空气幕辅助沉井下沉施工工艺浅析

本文结合了马鞍山长江公路大桥北锚碇沉井下沉施工,简要的分析了利用空气幕辅助大型沉井下沉的施工工艺。     

大型沉井基础侧壁摩阻力分布特性

为系统研究大型沉井基础下沉过程中侧摩阻力、阻力峰值位置分布、松弛高度与下沉系数的变化规律,以在建河北省怀来县官厅水库悬索桥北锚碇沉井基础为研究对象,现场测量锚碇下沉过程中的侧壁摩阻力分布,分析获得松弛高度与下沉系数变化,并将其与双折线模型、三折线模型、直线和双曲线组合模型结果进行对比.结果表明:随着入土深度的增加,侧壁摩阻力分布形式逐渐由直线形转化为先增大后减小的近似抛物线形;实测摩阻力峰值和所在位置均与入土深度二次相关,且增加速率逐渐增大,松弛区高度也随入土深度的增加逐渐增大且增加速率逐渐减小;锚碇下沉过程中总侧壁摩阻力逐渐增加,下沉系数逐渐减少并趋于稳定,总侧壁摩阻力与其他3种模型结果相差不超过20%,下沉系数相差不超过10%;入土深度较大时,双折线模型计算得到的钢板应力最小,下沉到位大锅底时为14.39 MPa,三折线模型计算得到的钢板应力最大,下沉到位大锅底时为17.76 MPa.     

锚碇沉井基础稳定性的规范算法与有限元方法的对比

锚碇基础的稳定性在悬索桥建设中占有至关重要的地位。通过规范的相应公式计算了某锚碇沉井基础的抗滑、抗倾覆稳定性安全系数;通过Midas/GTS软件建立了锚碇沉井基础的三维非线性有限元计算模型,并基于有限元分析结果建立了相应的抗滑、抗倾覆稳定安全系数的计算公式,对该锚碇沉井基础的抗滑、抗倾覆稳定安全系数进行了计算。通过对比分析,指出了目前规范计算中存在的缺陷。     

深厚覆盖层下锚碇沉井基础的极限承载力及其长期稳定性研究进展

评述深厚覆盖层下锚碇沉井基础的极限承载力及其长期稳定性问题的国内外研究进展,重点讨论锚碇沉井基础的极限承载力、短期和长期变位以及稳定性的基本理论和研究方法,详细阐述在该领域的研究现状和存在问题,并提出了未来研究重点和发展趋势。     

某南锚碇沉井基础数值模拟分析

以即将开工的某大桥南锚碇沉井为研究对象,利用PLAXIS 3D有限元软件对其进行施工和使用过程中的应力、位移模拟分析,为该沉井的设计提供参考.将模拟结果与南京长江四桥北锚碇沉井的实测结果进行对比,验证模拟结果的可靠性.模拟结果表明:该沉井施工运营阶段最大竖向位移为35.66cm,最大水平位移为25.28cm,整个沉井在填充内腔、浇筑顶板和锚碇过程中会出现明显倾斜,应对沉井后部土体进行加固处理;整个沉井除混凝土最大主拉应力已超过C30混凝土的轴心抗拉强度设计值之外,其余应力指标均满足设计要求.     

软土地基上大型沉井基础安全监控模型

为了提高软土地基上大型沉井基础稳定性评价和安全监控的有效性,以江阴长江公路大桥北锚碇沉井基础为对象,在研究影响其稳定和安全运营主要因素的基础上,探讨了监控系统的主要结构,并从基础位移监控、基础抗滑稳定监控和地基土稳定监控3个方面建立了散索鞍水平位移监控模型、沉井前侧地基土水平向反力监控模型和基底反力监控模型.在综合现场观测数据和数值模拟结果的基础上,探讨了监控模型中原因量的主要构成及其与监控效应量之间函数关系的确定方法,并给出了江阴长江公路大桥北锚碇沉井基础主要控稳模型——散索鞍水平位移监控模型在通车运营期的具体函数表达式.研究结果表明,基础变位是软土地基上大型沉井基础的主要控稳因素,通过安全监控模型对其进行控制能为建筑物的安全运营提供保障.     

润扬大桥悬索桥北锚碇基础接触应力仿真分析

针对润扬大桥悬索桥北锚碇基础的浇筑施工、运行过程，基于大型有限元分析软件Marc进行二次开发，建立了锚碇基础和土体共同作用的三维有限元仿真计算模型。考虑锚碇基础浇筑过程中地下水位改变引起基底水压力的变化对锚碇基础接触应力分布的影响，对锚碇体浇筑到运行的全过程进行了仿真数值计算，揭示了岩层地基上悬索桥重力式嵌岩锚碇基础接触应力在施工到运行过程中的变化规律。工程实例数值计算结果表明，在不同施工浇筑阶段，尽管锚碇基础不同部位的接触应力呈现出不同的变化特征，北锚碇基础在施工到运行全过程中基础接触应力总体满足设计要求。     

泰州大桥南锚沉井基础侧壁土压力监测研究

以泰州长江大桥南锚沉井基础为研究对象,对南锚沉井基础侧壁土压力进行了实时监测。根据大量现场实测资料,结合沉井下沉曲线和下沉施工工艺,系统分析沉井侧壁土压力的大小和变化规律,得出了侧壁土压力分布是非线性的;并会随着下沉深度呈现先增加后减小的趋势,以及对这种分布规律的原因进行了探讨。     

A Study of the system control model of caisson dewatering of the north anchorage of Taizhou Bridge

A caisson foundation is applied to the north anchorage of Taizhou Yangtze River Highway Bridge of which the initial caisson sinking requires dewatering. Since the caisson foundation is quite close to nearby buildings, a system control model is established with source (sink) distribution and intensity being the object function, minimum requirements of settlement and deformation of surroundings caused by dewatering and dynamic water levels during different working procedures being constraints, and the design parameter of pumping wells being the variable,so as to lower the jeopardizing of surrounding buildings, which provides a new method for active control over settlement during dewatering. Such a method of dewatering based on system control model should be of significance for similar projects involving dewatering.     

On-site tests to estimate aquifer permeability of drainage area of south caisson anchorage construction of Taizhou Bridge

During the construction of the south caisson anchorage of Taizhou Bridge, the drainage area is located in the lower reaches of the Yangtze River and the permeability of stratums there is considerable. In order to maintain progress and guarantee safety during the sinking of the caisson, water should be drained in the initial period. Subsequently, detailed information about the aquifer permeability is required to make sure that the drainage will proceed successfully, which consequently necessitates the on-sit...     

Research on subsidence method aided by water injection and its engineering application for the north anchor of Taizhou Bridge

The north anchorage caisson of Taizhou Bridge encountered some difficulties during the sinking process for the large sidewall frictional resistances. To solve this problem, a new concept and method called subsidence method aided by water injection is proposed. Numeral analysis is adopted to simulate the effects of this method for the north anchor of Taizhou Bridge, which confirmed the feasibility and validity. Finally, the method is applied to the north anchor caisson during the caisson sinking procedure and helps the caisson sink and embed to the designed position smoothly.     

组合工字型护岸稳定性室内模型试验研究

组合式砌块护岸因其施工便利、性能良好等优点在国内被逐渐推广,但其性能研究及相关设计规范还处于空白阶段。为探究组合工字型护岸抗滑性能与抗倾覆性能,进行了三组不同齿坎长度条件下的抗滑动模型试验和三组不同工况下的护岸抗倾覆模型试验,试验结果表明,在试验齿长范围内,抗滑力与齿长近似呈线性关系。随着齿长增加,极限抗滑力和综合摩擦系数相应增大,齿前被动土压力值较朗肯土压力理论计算值折减系数在0. 7左右。铺设砂浆及锚筋情况下护岸整体性较好,抗倾覆能力较强。     

箱简型基础防波堤结构受力模式及合理尺度

防波堤向深水区域发展时,抛石堤、抛石基床和半圆体混合堤等传统结构基底宽度呈倍数增加,同时还必须对软土地基进行处理,工程造价大幅上升．针对天津港淤泥质软土地基情况,开发了一种不需要进行地基处理的防波堤结构——箱筒型基础防波堤结构．本结构由插入到地基土中的箱筒型基础结构和上部的挡浪结构组成,利用周边软土的黏聚力和摩擦阻力来保证结构的抗滑和抗倾稳定性,利用插入埋深来提高基底的承载力和整体稳定性,可预制且可重复利用．对结构抗滑、抗倾和地基承载力稳定性系数进行了计算研究,得出了优化的合理结构尺度,为箱筒型基础防波堤的实际工程应用奠定了基础,也为软土地基上新型深水防波堤的计算模式提供了借鉴．经比较,采用箱筒型基础防波堤结构较其他方案节省工程投资25．8％．     

干湿交替作业沉井施工技术

结合宜兴市丁蜀污水处理厂较大沉井结构施工实践,介绍了沉井施工技术工作流程和方法,采用管井降水技术确保施工,提出了分段下沉和边下沉边进行上部沉井结构制作的工艺,沉井下沉作业时,基于信息化施工,采用人工挖土和水冲法(干湿交替作业法)相结合的施工方法,可以节约工期、有效控制下沉速度,保证下沉垂直度,工程质量良好,对沉井施工是一个极其有效的施工方法。     

依据凿岩条件确定立井混合作业施工段高

在立井施工中,掘、砌混合作业是一种快速施工方法。采用的施工段高合理与否直接影响围岩稳定,作业安全,横板型式,循环工作组织和凿开设备选择,施工段高是一组重要工艺参数。通过对伞形钻架钻孔分析,得出确保最佳边眼角和最佳边眼开口位置的合理施工段高为3.1至8.4m。