某住宅楼纠偏加固技术研究

一、工程概况 镇江市某住宅小区内59#住宅楼，为三层框架结构，采用柱下条形基础。建成后经过一年的沉降观察发现，该三幢楼出现不均匀沉降现象，整体向北倾斜。倾斜最大值分别为117．75‰，并且部分墙体出现少许裂缝，已超过规范要求，因此对该房屋采取必要的纠偏加固措施。住宅楼倾斜实测值见图1     

节理岩体中连拱隧道施工对周边建筑物的影响

以重庆东水门大桥—千厮门大桥渝中区连接隧道为研究对象,基于UDEC软件建立离散元数值模拟分析模型,研究了城区连拱隧道施工引起的地表沉降,上部建筑物基础沉降及倾斜,新建隧道下方已有轨道六号线的变形、受力特征,并将监测数据与数值模拟进行对比分析。结果表明,连拱隧道左侧隧道上导坑施工引起的隧道拱顶沉降和基础沉降量最大,经计算上部建筑物基础最大沉降量为3.81mm,最大倾斜量为0.02%,建筑物基础沉降量和倾斜在规范许可范围之内;隧道施工引起的地层损失使得轨道六号线左拱肩向上隆起,六号线弯矩分布规律和其变形形态基本一致,弯矩最大值位于左拱肩部位,最大值为238kN·m;数值模拟计算结果与监测数据量值相当,变形趋势基本一致;采用UDEC软件可以准确地计算出隧道开挖过程中节理的存在对隧道周围建筑物变形的影响。     

锚杆静压桩在纠倾加固工程中加固效果分析

湿陷性黄土地区,由于勘察、设计、施工等方面原因或者使用过程中地基的浸水,可能造成建筑物产生不均匀沉降而倾斜。针对湿陷性黄土的特性,采用"地基加固与钻孔取土纠倾"的综合纠倾方法,在建筑物沉降量较少一侧采用钻孔取土迫降纠倾,在沉降量较大一侧进行地基加固止倾,可以恢复大楼的正常使用功能。不同的加固措施加固效果不同,对比两项工程地质条件相似的建筑物纠倾加固工程,采用锚杆静压桩加固的建筑物加固止倾侧最大沉降量仅16.11mm,采用灰土桩加固的建筑物止倾侧最大沉降量高达到53.72mm。锚杆静压桩在湿陷性黄土地区钻孔取土纠倾加固工程中的加固效果良好,为相似工程提供借鉴经验。     

基于高级InSAR时序分析方法的高速公路沉降分析

利用一种新的分析方法 FRAM-SBAS时序分析方法,对兖州地区的ALOS PALSAR数据进行分析,研究该地区的高速公路沉降。FRAM-SBAS时序分析方法是一种融合了多种In SAR误差源校正方法的短基线集时序分析策略。利用Envisat数据,使用FRAM-SBAS时序分析方法获得的济宁地区在2008-09-21~2010-07-18期间地表的时序变化,得到了很好的研究结果,济宁地区最大时序沉降量为60 mm,最大沉降速率达到50 mm/a。高速公路路段最大沉降量达到53 mm,最大沉降速率为32 mm/a。而且高速公路沉降严重的路段均在地面沉降严重的区域,从而证明了矿区开采和车辆载荷对高速公路沉降的影响,同时也证明了该时序方法在地面及高速公路沉降监测方面的可行性。     

填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性数值分析

目前建筑倾斜事故频繁发生,但对于大底盘建筑倾斜全过程的变形力学行为受到了较少的关注。因此,本文研究了填方灰土桩复合地基倾斜过程的沉降变形特性及受力特性。基于数值模拟,探讨了填方灰土桩复合地基大底盘建筑倾斜特性相应变化规律,分析填方灰土桩复合地基倾斜过程中沉降变形及大底盘基础变形受力特性,研究了填方区地基处理优化方案。研究结果表明：建筑倾斜过程中,基础边缘处剪切变形最大,剪切变形值与倾斜值呈正相关;大底盘建筑倾斜过程中基础顶板混凝土首先开裂,其弯曲点不断变化;基础底板尚未开裂但底板南半段出现隆起现象,在靠近倾斜建筑0.2L位置处存在开裂风险,倾斜过程弯曲点基本不变;CFG桩地基处理方案剪应变最大值比原有方案剪应变最大值降低了67.08%,沉降值和倾斜值分别降低了67.52%、73.83%,达到此类建筑倾斜率不应超过3‰的规范要求;研究结果为类似复合地基大底盘建筑纠偏加固提供了借鉴和参考。     

缓倾斜多煤层顶板岩体变形移动特征数值模拟

针对某缓倾斜多煤层复杂的采矿地质条件,运用有限元软件进行三维数值计算分析,建立三维地质概化模型时考虑了断层的影响,对不同开采条件所引起的煤层顶板岩体移动和地表沉陷进行了数值计算.得到不同开采条件下地表、煤层顶板基准点的下沉移动分布曲线,煤层顶板基准点的最大、最小沉降、沉降差,以及煤层开采后顶板的主应力、剪应力值.研究结果表明:同时回采3101、3102工作面和错时开采3101或3102工作面引起的地面最大沉降和沉降差均变化不大,分别为520 mm、498 mm、515 mm及59 mm、78 mm、81 mm.该矿开采区域缓倾斜煤层引起的地表变形状况提供定量依据,为缓倾斜煤层以及类似条件下中小矿山合理、安全、经济的开发提供参考.     

西安地铁盾构下穿高铁路基沉降及变形分析

为研究盾构下穿高铁路基时道床、路基响应规律,依托西安地铁一号线下穿郑西高铁实际工程,基于沉降理论估算了双线隧道施工引起上方路基沉降量,建立了区间隧道下穿既有高铁路基数值模型,分析了不同桩底与隧道净距下道床、路基、CFG桩竖向沉降与CFG桩受力响应规律。结果表明：CFG桩轴力、道床、路基竖向沉降变形随桩底与隧道净距逐渐增大而增大,施工至隧道正上方时达到最大,平行于掘进方向随与隧道水平距离增加,沉降逐渐减小,沿盾构施工方向沉降逐渐增大,道床与路基结构产生倾斜但垂直倾斜高度均不超过2mm;CFG群桩基础最大轴力集中两侧单桩,而隧道正上方范围内CFG所受轴力较小,在h=3.235m与5m工况下,CFG桩所受轴力值达到最小、最大,褥垫层以内的CFG桩未出现受压破坏。     

双线暗挖隧道沿线建筑物墙体开裂分析

为探究某近距离双线隧道穿越沿线砖混结构建筑物引起墙体开裂的原因,基于工程实际,选取一幢3层毛石基础砖混结构的典型建筑,对双线暗挖隧道引起的建筑物局部倾斜进行了数值模拟及理论分析,并在隧道施工完成后对建筑物进行了检测鉴定。鉴定结果表明:数值模拟得出的局部倾斜为0.002 13~0.002 33,理论计算得出的局部倾斜为0.002 05~0.002 14,两者均超过规范规定的限制;建筑物墙体最大裂缝宽度为1.23 mm;部分测点的顶点位移值已超出结构侧向位移限值,倾斜方向具有倾向隧道一侧的明显一致性;观测最大日均沉降速率为0.06 mm/d,大于稳定限值0.04 mm/d。近距离双线隧道下穿引起的建筑物局部倾斜和顶点位移超限是造成沿线建筑物沉降开裂的诱因。     

基于SBAS和IPTA技术的京津冀地区地面沉降监测

京津冀位于华北平原北部地区,地下水的长期超量开采,造成了严重的区域地面沉降,对京津冀区域进行大范围地表形变监测已经成为一个值得关注的问题.基于相邻条带的RADARSAT-2数据,结合小基线集干涉测量技术和干涉点目标分析技术,获取京津冀地区2012-2016年地面沉降场时序信息.基于监测结果对研究区地面沉降发育情况进行初步探讨,并对沉降漏斗的时空演化特征进行分析.研究发现,京津冀地区发生地面沉降的区域较多,地面沉降不均匀性特征明显,地面沉降发育最严重的地区位于北京金盏一带,最大沉降速率达到130 mm·a~(-1);在多个沉降漏斗中,北京金盏沉降漏斗、天津王庆坨沉降漏斗发育最为严重,累计沉降量分别达到661 mm,658 mm.衡水市阜城县、景县沉降漏斗扩张趋势最为剧烈,累计沉降量大于200 mm的面积达到1494 km~2.     

基于PS和SBAS技术监测厦门市主城区地面沉降

基于Sentinel-1A卫星2017年5月到2020年9月的41幅影像,采用PS和SBAS 2种技术,进行高精度的时序形变监测获取了厦门市区监测期间的地表形变信息,PS形变量级位于-25～20 mm/a,SBAS形变量级位于-22.91～18 mm/a.对2种监测结果进行交叉对比和时序分析,形变趋势和空间分布相吻合并分析其线性关系高达0.9206.提取出4个沉降比较严重区域分别是:A区为同安区中部地区,沉降量最大达到-40 mm;B区位于集美区西南部,最大沉降量为-26 mm;C区位于海沧区南部城中,最大沉降量为-23 mm;D区位于海沧区东部地区与厦门岛西部地区最大沉降量分别为-23 mm、-32 mm、-7.7 mm.结果表明2种技术都获得可靠结果.     

基于小基线集干涉测量的天津地区地表沉降时空分析

基于覆盖天津地区2017—2019年的30景Sentinel-1A影像数据,采用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)方法对研究区域进行地表沉降监测,获取了天津地区的年平均沉降速率和累积沉降,并与水准数据进行比对,最后分析了该地区的沉降时空特征。结果表明:2017—2019年大部分区域地表形变速率为-15.8～4.1 mm/a,最大沉降速率超过-130 mm/a,最大沉降中心位于天津市西青区王庆坨镇;基于SBAS-InSAR获取的沉降结果与水准测量结果比对,其精度达到2.96 mm;地表沉降受地下水开采、城市基础建设的发展以及工业用地量、人为活动等方面因素影响明显。     

新管幕通道施工方法对既有线路影响模拟分析

依托太原市迎泽大街下穿火车站通道工程,应用离散元仿真软件对新管幕通道施工方法进行模拟,研究施工过程中火车轨道沉降及雨棚柱基础的位移变化.结果表明:通道施工使得铁路轨道呈U形向下沉降,最大沉降量为15.2 mm,出现在土体开挖后通道竖向轴线处;通道施工完后,雨棚柱基础最大水平位移为1.45 mm,位于桩基顶端,最大竖向位...     

车站深基坑变形规律与稳定性分析

针对车站深基坑施工中的变形与稳定性问题,以地表沉降变形≤22 mm 、土体侧向位移≤20 mm及等效安全系数SSR等为评价指标,研究不同深基坑开挖进程中地表沉降变形、底部土体隆起变形、深基坑内支撑稳定性和连续墙及墙后土体变形的演化规律,结果表明：地表土体受基坑开挖引起的变形规律呈“抛物线型”,最大沉降量0.5 mm;基坑底部最大隆起量23 cm,主要发生在粉质黏土层,在风化花岗岩层终止;支护结构以受压为主,局部受拉,整体稳定性良好;连续墙长轴方向中间墙体受后方土体挤压向基坑内产生1.25 cm变形,连续墙后2 m处土体最大变形量为1 mm,整体稳定;通过实测地表沉降量并与模拟结果进行对比,表明数值模拟结果可较好的获取基坑开挖过程中的变形规律,研究结果可为施工顺利进行提供有益指导。     

盾构施工对建(构)筑物沉降监测及分析

对西安市朝阳门护城河老桥和明城墙安全防护设计提供必要的基础参数,以确保其在地铁一号线盾构施工中的安全,特在该路段建立了建(构)筑物及其周边地表变形监测系统,跟踪测试了朝阳门护城河老桥和明城墙在盾构施工过程中的一系列变形特征,并通过图表的形式展示了各建(构)筑物等变形随时间的变化规律,进而分析了其整体变形状态和沉降的趋势。结果表明:护城河老桥最大累计沉降量为5.1 mm,最大差异沉降量为1.6 mm,最大累计桥拱沉降量为2.4 mm,最大累计桥拱收敛为1.8 mm;朝阳门城墙主体和周边地表最大累计沉降量分别为4.5和5.2 mm;各监测项目最大累计沉降量均在控制值之内;现场无新增裂缝、无凹凸现象,隧道内无渗水情况,表明该路段在盾构机掘进过程中无不利突变现象;结合现场监测和巡视情况,可判定盾构机在穿越护城河和城墙期间,对该段建(构)筑物变形影响较小,老桥和明城墙处于安全可控状态。本次监测可为后期地铁工程的设计、建设和维修管理提供经验。     

曹妃甸新区PS-InSAR技术沉降监测及分析

随着曹妃甸新城的快速发展，地面沉降现象越来越引人重视，为分析该区域的沉降特征与原因，利用2019年2月至2021年12月共35景Sentinel-1A影像，基于PS-InSAR技术，获取了曹妃甸新区的地表沉降信息，提取特征点累计沉降量并分析沉降区域时空变化特征。结果显示：研究区整体区域沉降，主要沉降区位于西南方向，形变速率集中在-32.30～-3.48 mm/a;形变最严重区域位于唐山湾生态城，最大沉降量超过170 mm,形变区域面积较大且未达到稳定状态，未来仍会继续下沉。监测区的沉降主要与地下水开采、建筑设施荷载及吹填土自身压缩固结有关。     

海堤公路拓宽工程中新建路堤对老海堤沉降的影响

通过在海域中海堤公路拓宽工程的典型断面埋设沉降监测仪器,研究新建路堤在建设过程中对老海堤公路的影响。实测结果表明:老海堤公路左、右两侧路肩在新建路堤建设过程中会产生较大的沉降,且左、右路肩的沉降差异较大,易产生裂缝。用Plaxis有限元软件模拟分析表明,模拟结果与实测值有较高的一致性,新、老海堤公路下均产生了水平位移,老海堤公路最大位移量0.5 m,新建路堤最大位移量达0.8 m,两者位移方向相反。拓宽海域海堤公路设计时应对这些位置的差异沉降采取适当修正措施。     

乌海矿区地表沉陷SBAS-InSAR监测分析

煤炭资源开发战略迅速西移,造成西北矿区严重的地表沉陷,该研究以位于内蒙古自治区乌海市乌海矿区为研究对象,采用SBAS-InSARS技术对25景ALOS PALSAR数据进行处理,监测了该地区2007年1月到2011年2月的地面沉降情况,获取了平均沉降速率和时间序列累积沉降量,沉降结果表明,乌海矿区沉陷多个沉降中心,主要分布于研究区内的北部、西南部、东南部,沉降速率在空间上呈不均一分布,最大年沉降速率在52～57mm/a;研究区域最大沉降量高达56cm,且沉降中心在不同时间段的形变量不同。     

大断面暗挖平顶直墙结构密贴下穿既有线沉降控制关键技术

以某地铁1号线卫星广场站大断面暗挖平顶直墙结构密贴下穿既有线为工程背景,介绍了6导洞的洞桩+洞柱法结合的施工方案.分析总结了下穿过程中的沉降控制关键技术:超前预注浆、注浆抬升、顶升动态沉降控制、初支和二衬背后注浆.监测结果表明:既有线底板最大沉降为8.9mm,变形缝处差异沉降最大值4.5 mm,轨道沉降值最大值为2.8 mm,成功实现了安全下穿既有线.     

泥质软岩弃渣及其改良填料路基沉降规律试验

为了研究泥质软岩弃渣在路基填料中的应用,以成武(成县—武都)高速公路为工程依托,开展土工离心模型试验,对泥质软岩及3种改良填料路基沉降规律进行分析,研究泥质软岩弃渣及其改良填料路基2年内的沉降量、沉降速率和固结时间;并在依托工程试验段开展路基沉降监测,对砂砾改良后的泥质软岩弃渣填筑路基沉降规律进行研究。试验结果表明:泥质软岩弃渣直接填筑路基时的沉降最大,路基顶面中心线的沉降量为53.58mm,路基边缘的沉降量为49.25mm;与泥质软岩弃渣直接填筑路基相比,砂砾改良后的泥质软岩弃渣填料路基沉降量最小,路基顶面中心线的沉降量减小了34.7%,路基边缘的沉降量减小了33%;泥质软岩弃渣直接填筑的路基沉降速率最大,为0.5mm/d,砂砾改良后的泥质软岩弃渣填料路基沉降速率最小,为0.2mm/d,比泥质软岩弃渣直接填筑路基时的沉降速率减小60%;4种方案固结时间由长到短依次为泥质软岩弃渣、土工格室加固、水泥改良、砂砾改良;试验段砂砾改良后的泥质软岩弃渣填筑路基沉降也呈现出路基顶面中心处较大,两侧沉降量较小的特征,前30d路基顶面沉降的速率最大,144d后路基顶面最大沉降量达到27.1mm;靠近边坡端的沉降量比靠近挡土墙端的大;沉降监测结果与试验结果基本吻合,研究结果可为类似工程提供借鉴。     

高速公路煤矸石路基包边土厚度分析

为确定煤矸石路基包边土的合理厚度,通过分析煤矸石填筑路基成型过程,建立了具有包边土的煤矸石路基简化有限元模型,分析了不同包边土厚度对煤矸石路基包边土内竖向最大压应力及竖向最大剪应力的影响规律,研究了包边土厚度对煤矸石路基中心沉降量、煤矸石路基边缘沉降量、包边土边缘沉降以及包边土差异沉降、路基最大差异沉降的影响程度。结果表明:路基高度相同时,包边土内竖向最大压应力及竖向最大剪应力随包边土厚度增加而增大,当路基高度小于5m时,内力受包边土厚度影响相对较小;包边土厚度变化对煤矸石路基中心沉降量、煤矸石路基边缘沉降量及包边土边缘沉降量影响较小,对包边土差异沉降量影响较大,随着厚度增加,差异沉降逐渐增大,但差异沉降量均在1.5 cm以内。