大跨径悬索桥地基基础安全监控模型的研究思路及技术路线

分析了江阴大桥南塔墩之地基和南锚碇之抗力体的层状岩质边坡稳定问题的复杂性及其安全监控模型建立的重要性和技术难点。阐述了建立边坡稳定原因量之塔墩荷载分布和锚碇剩余推力监控警戒模型、基于外部变形观测成果的边坡安全性综合评判模型以及基于内部剪切位移观测成果的边坡稳定性预测预报模型的研究思路和技术路线。     

江阴长江公路大桥北锚碇模型试验研究

介绍了江阴长江公路大桥北锚碇１：１００的相似材料模型试验，根据观测结果探讨了实际结构的变形机制和破坏失稳形式，并提出了旨在加强锚碇结构与相邻地层稳定状况的地基加固措施，以及有关结构选型、进置深度等关键技术问题的结构意见。     

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。     

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。     

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.     

润扬大桥北锚碇基础三维数值仿真分析

针对润扬大桥北锚碇基础的安全问题, 利用有限单元法对北锚地基基础的受力进行三维仿真分析,模拟了整个施工过程,特别对其中模拟开挖的方法等问题进行了讨论.将计算出的测斜孔位移及散索鞍支墩处位移等与同期实测结果进行了对比,误差小于30%,证实了所采用的计算方法、本构关系和模型基本正确.最后利用这个计算模型对运营期工况进行了分析,证明锚碇基础的设计是合理的.研究还表明,北锚碇较大的质量使得基础水平位移对摩擦系数的变化并不敏感,而基岩深度对基础位移则有较大影响.     

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。     

地连墙变形的神经网络多步预测研究

结合润扬长江公路大桥南汊北锚碇深基坑工程 ,提出并应用神经网络多步预测方法来研究地连墙施工变形的预测问题。系统介绍了基于时间窗口的神经网络多步滚动预测技术 ,并详细讨论了输入输出层的设计、隐层神经元数以及预测时间步长等一些基本预测技术问题。该预测方法应用于润扬长江公路大桥南汊北锚碇深基坑围护工程 ,取得了较好的工程效果。     

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。     

宁波庆丰大桥锚碇室内相似模型试验研究

根据相似理论，对宁波庆丰悬索桥重力式锚碇进行了室内相似模型试验研究．相似模型的几何相似常数为1：100，重力相似常数为1：1．325试验表明，软土中锚碇自身和相邻土体的变位、土体中附加应力分布等随锚索力和时间的变化规律为：在锚索力作用下，锚碇不仅向前水平位移，而且产生前端下沉、后端隆起的刚体转动，相应的基底应力前端增加，后端减小；锚碇前面表层土体出现隆起和向前水平位移，水平向附加应力增大；位移和附加应力随锚索力的增加而增大，随测点与锚碇距离增加而减小，但随时间发展均趋于稳定．此外，锚碇基础下部地基加固，锚碇基坑围护结构以及锚碇周围土体对提高锚碇稳定性具有显著作用．     

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.     

锚碇沉井基础下沉稳定性分析

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三个指标,抗滑动稳定系数,抗倾覆稳定安全系数和下沉稳定系数。以鹦鹉洲长江大桥北锚碇沉井施工为例,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。     

复杂受力条件下重力式结构基底应力的实测研究

以大跨径悬索桥的锚碇工程为例,阐述了岩质地基上重力式结构的受力特点及其基底应力监测的意义和方法．根据132个应力测点在4a内的88次实测资料,分析重力式锚碇的传力机理．研究成果表明,在巨大上拔力和水平向拉力作用下,锚碇基底应力的变化过程是复杂的．在主缆力施加的初期,锚块后侧基底应力即呈下降趋势,而前侧则具有支点的作用,基底应力呈上升趋势,但随着主缆力的增大,锚块前侧的支点作用丧失．鞍部基底应力变化过程类似于锚块,但不同步．锚碇前侧水平向抗力几乎与基底摩阻力同时逐渐发挥,所以,虽然锚碇的抗滑稳定具有较大的安全储备,但锚碇前侧抗力体仍需承受较大的水平推力．     

多灾害作用下特大桥梁深水基础动力稳定性分析

以拟建的琼州海峡大桥深水基础为研究对象,考虑地震力、船撞力、波浪力等多种灾害因素,采用有限元动力分析法对深水基础位移响应进行分析,探讨其动力响应特性.结果表明:深水基础在地震力作用下基本为同向运动,并发生较大的水平位移,100年超越概率4%(E2水准)时位移最大达24.4cm.船撞力作用下,水平位移达15.1cm;波浪力作用下,水平位移达10.8cm;群桩在动荷载作用下响应复杂,由于土体的约束以及上部大刚度沉井的惯性力作用,桩身及上部沉井相对位移较大,导致桩头部位发生明显的应力集中.计算结果可为今后特大桥梁深水基础,尤其是为琼州海峡大桥深水基础的设计提供参考.     

锚碇沉井基础施工期安全监控技术

针对泰州大桥南锚沉井基础的结构特点和施工方法,设计了施工安全监控方案。施工期监测成果分析表明：沉井下沉初期沉井底部刃脚附近水平方向的拉应力较大,将此项物理量作为下沉的控制指标,有效指导了沉井施工;侧壁土压力分布随入土深度呈先增加后减小规律。     

Study in the design and manufacture process ofthe elastic cable anchor box in steel box girder of Taizhou Bridge

Taizhou Yangtze River Highway Bridge is a large span suspension bridge with three pylons. The elastic cables are installed to connect the steel tower and the steel box girder. The constraints can increase the safety coefficient of the middle saddle, and improve the stress conditions of the middle pylon and decrease the deflection in the middle of the main girder, as well as the longitudinal displacement of the main girder caused by live loads. The anchorage boxes of the elastic cable are installed in the wind fairing outside the vertical web plate of the box girder. Two anchor boxes form a pair and are arranged parallelly. Eight anchor boxes are installed in the bridge. In this paper, the design scheme and the technical difficulties in manufacturing are briefly discussed with the precision control techniques.     

泰州大桥悬索桥南锚碇基础的变形及超载安全度分析

 锚碇作为悬索桥的主要承力结构物,其变形是影响悬索桥安全的重要因素。针对泰州大桥悬索桥的南锚碇基础,建立了三维的地层-结构模型,应用大型数值软件Flac3D和超载分析法,假定锚碇的超载为大缆拉力按比例增加,研究了锚碇基础的变形随大缆拉力超载系数的变化规律。结果表明,在大缆拉力为设计载荷,即大缆拉力超载系数λ=1时,数值模拟计算结果与现场实测结果接近;在超载情况下,当λ<3.5时,锚碇基础最大变形随大缆拉力超载系数基本呈线性增加;当λ>3.5时,锚碇基础变形随大缆超载系数呈非线性增加;而当λ=3.81时,锚碇基础的水平位移达到极限值。因此,综合考虑锚碇基础的土体塑性区分布和变形控制要求,得到了泰州大桥悬索桥南锚碇基础的超载安全度为3.81的结论,可为泰州大桥工程的稳定性评价提供参考依据。     

顶管施工对高架桥桩基础影响的数值分析

顶管施工广泛应用于市政工程的隧道开挖作业,但该方法对周围构筑物的影响仍需要进一步的研究。本文针对天津市某地下电缆隧道穿越高架桥桩基的实际工程案例,利用数值模拟方法建立了关于穿越高架桥桩基的沉井和顶管施工的有限元计算模型,研究了沉井和顶管施工过程中附近土体的扰动情况以及高架桥桩基的变形、受力等情况。结果表明,沉井和顶管施工都会对周围桩基础的应力和变形产生一定影响。在外径12.8米的沉井施工时,施工引起的土体卸载会使得沉井周围土体产生较大的隆起,最大回弹量为164 mm左右,三个方向（水平X方向、Y方向和竖向Z方向）的最大变形均出现在沉井上部土体周围,该沉井施工过程对距其30米处的高架桥桩基也产生了一定影响,桩体在X方向（指向沉井方向）上受到的影响较大,桩体顶部产生背离沉井的水平位移,下部则逐渐过渡到趋近沉井的水平位移,最大X方向水平位移量约为1.6 mm,对Y方向（垂直于顶管方向）的水平位移影响较小。在外径3.6米的顶管施工过程中,土体在卸载后会出现变形,最大位移为170 mm,变形出现在位于顶管底部的扰动土体。在X方向上,四个桩基均表现为桩顶部远离沉井、桩底靠近沉井的趋势。在Y方向上,桩身的最大水平位移出现在隧道开挖深度处,位移方向为远离顶管,影响范围为顶管隧道施工处上下15 m。     

特大深基坑自凝灰浆挡水帷幕技术

自凝灰浆是性能良好的柔性防渗墙材料.结合目前国内最大的圆形深基坑-武汉阳逻长江公路大桥南锚碇基坑工程,介绍了自凝灰浆的组成、防渗墙施工工艺和施工检测技术.