2025-07-14 4283 0
7月5日，平衡中心組織專家對浙江大學承擔的《超深基坑開挖引起坑內(nèi)外土體、樁基及整體結(jié)構(gòu)性能衰變與調(diào)控》項目進行結(jié)題驗收評審。 該項目由浙江大學建筑工程學院、浙江大學建筑設計研究院聯(lián)合承擔，并由陳云敏院士作為課題負責人。評審當日，項目組從課題立項背景、研究內(nèi)容、依托工程分析等方面進行了詳細的匯報。 評審專家組由浙江省建筑設計研究院楊學林總工程師、浙江大學建筑設計研究院干鋼總工程師、杭州市地鐵集團有限責任公司建設三分公司秦建設總經(jīng)理、浙江數(shù)智交院科技股份有限公司軌道交通與地下工程設計研究院郭洪雨總工程師、浙江大學葉肖偉教授組成。經(jīng)專家組質(zhì)詢和討論，認為該項目成果已滿足項目協(xié)議書中的各項要求，一致認定通過結(jié)題驗收。 我國地下空間利用近年來發(fā)展迅速，如城市地下綜合體、地下交通網(wǎng)等，已成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要方向。地下空間開挖必然帶來大量基坑工程開挖，基坑工程開挖深度越來越深、越來越大，周邊環(huán)境要求越來越高?；庸こ讨苓叧Ｓ龅礁呒軜颉⒏邔咏ㄖ扰R近既有建構(gòu)筑物，這類建構(gòu)筑物常采用樁基礎形式，并受到較為顯著的動力作用，如車輛荷載的豎向動力作用、風荷載的水平作用；此外，還有一些放置在地下的大型動力設備，也需要采用樁基礎形式來抵抗大型設備的振動荷載，并在基坑開挖前就完成了樁基施工。在基坑開挖時，坑內(nèi)外土體應力逐步釋放，導致土體擾動，進而使得土體對樁基的約束作用改變，樁身變形內(nèi)力變化，樁土界面改變，最終導致土體-樁基動力性能衰變，影響上部結(jié)構(gòu)動力服役性能。然而，目前研究缺乏有效手段評估基坑開挖導致的周邊樁基、坑內(nèi)樁基動力性能衰變的理論和方法。 超重力離心模擬與實驗裝置（CHIEF）建設與試運行 本課題依托超重力離心模擬與實驗裝置超重力離心模擬與實驗裝置（Centrifugal Hypergravity and Interdisciplinary Experiment Facility）中的超深基坑工程，從實際工程出發(fā)，首先探索土拱效應影響下的墻后土體應力重分布機理，提出配套計算方法，解析開挖參數(shù)與墻后非極限主動土壓力分布規(guī)律的關聯(lián)性，構(gòu)建“開挖→土體”相互作用模型。 CHIEF項目基坑地下結(jié)構(gòu)示意圖 隨后依托現(xiàn)場實測與超重力模型試驗，對比分析基坑開挖前后坑內(nèi)外樁基的動力特性衰變規(guī)律，建立開挖誘發(fā)樁基動力特性衰變的量化分析方法，最終形成完整的“開挖→土→樁”系統(tǒng)耦合模型。在工程實踐層面，該模型為深基坑圍護結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化及周邊環(huán)境保護提供關鍵支撐，在設計階段可實現(xiàn)更精準簡便的土壓力參數(shù)計算與環(huán)境影響評估依據(jù)；在理論層面，系統(tǒng)揭示了“開挖→土→樁”動力相互作用機理，為同類工程的設計實踐與風險防控提供理論依據(jù)與方法借鑒。 深基坑墻后土拱效應與應力重分布 項目采用理論分析、數(shù)值模擬、超重力模型實驗和現(xiàn)場實驗多尺度相結(jié)合的研究方法。 該方法揭示了開挖誘發(fā)土體擾動機理、土拱效應演化規(guī)律，建立了考慮基坑開挖擾動的坑內(nèi)外樁基水平、豎向靜動力剛度衰變模型，提出了不同工況下樁基礎靜動力性能演變分析方法。項目成果提出考慮土拱效應的土體應力計算模型，解決軟土地區(qū)墻后土壓力計算難題；建立坑內(nèi)外樁基靜動力響應分析模型，填補開挖卸荷下樁基性能衰變研究的不足。 超重力模型試驗 樁動剛度現(xiàn)場試驗 墻后樁動力計算模型示意圖 坑底樁動力計算模型示意圖 研究成果為CHIEF項目順利實施、城市建構(gòu)筑物密集環(huán)境下深基坑工程安全施工與鄰近樁基性能保障提供關鍵技術支撐。項目研究發(fā)表“三高”論文3篇，授權發(fā)明專利1項，主編地方標準1部，舉辦國內(nèi)重要學術會議1次，培育國家級領軍人才1位，成果豐碩。
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