科研平臺(機構(gòu))負(fù)責(zé)人:李連祥
科研平臺(機構(gòu))概況:
山東大學(xué)基坑工程研究中心(以下簡稱“中心”)成立于2011年3月,是山東大學(xué)設(shè)立的非實體科研機構(gòu)。
中心自成立以來,在科學(xué)研究、人才培養(yǎng)、產(chǎn)學(xué)研合作、國際交流等方面開展了一系列工作,取得了令人矚目的成果,初步建立起中國高質(zhì)量基坑發(fā)展理論和技術(shù)體系,明確“深基坑支護結(jié)構(gòu)永久化、淺基坑支護結(jié)構(gòu)全回收、基坑巖體結(jié)構(gòu)科學(xué)利用”是高質(zhì)量基坑的三個方向和鮮明特征:
1. 深基坑支護結(jié)構(gòu)永久化
1.1 建立深基坑工程概念體系
發(fā)現(xiàn)基坑工程“深度效應(yīng)”效應(yīng),確定深、較深、淺基坑臨界深度,定義深基坑工程系統(tǒng),明確基坑工程目標(biāo)是系統(tǒng)安全;
1.2 建立城市深基坑工程理論和設(shè)計方法
明確地鐵建設(shè)是中心城市的基本標(biāo)志,發(fā)現(xiàn)地下結(jié)構(gòu)群環(huán)境是中心城市深基坑的本質(zhì)特征;確定深基坑三維整體設(shè)計法是城市深基坑工程設(shè)計決策的基礎(chǔ)理論和方法,明確土的本構(gòu)關(guān)系、參數(shù)、真實取值方法是三維整體設(shè)計法的關(guān)鍵;
1.3 提出深基坑永久支護理念和理論
發(fā)現(xiàn)深基坑臨時支護的永久作用,提出深基坑永久化理念,建立永久支護結(jié)構(gòu)理論,提出巖土與結(jié)構(gòu)工程專業(yè)分工協(xié)作的“巖土結(jié)構(gòu)化”設(shè)計方法;
1.4 建立濟南城市深基坑設(shè)計決策機制
立足濟南城市地質(zhì)條件,確定濟南巖土勘察標(biāo)準(zhǔn)地層及其劃分方法,建立典型地貌深基坑HSSM參數(shù)體系。明確土體基坑開挖深度超過15m、土巖基坑土層開挖深度超過18m為深基坑,土體基坑10m-15m為較深基坑。深基坑應(yīng)采用三維整體法設(shè)計分析,較深基坑可采用傳統(tǒng)計算方法設(shè)計;較深、深基坑應(yīng)采用永久支護結(jié)構(gòu)。淺基坑應(yīng)采用全回收支護結(jié)構(gòu)。
2. 淺基坑支護結(jié)構(gòu)全回收
2.1提出“淺基坑支護結(jié)構(gòu)全回收”基坑變革方向
針對基坑常用的土釘、錨桿大量遺失在淺層地下的現(xiàn)狀,著眼高質(zhì)量發(fā)展和“雙碳戰(zhàn)略”,將目前裝配式、可回收理念上升為全回收和循環(huán)利用的具體要求,提出淺基坑臨時支護全回收理念和基坑工程變革方向;
2.2建立全回收基坑支護技術(shù)體系
總結(jié)提升了基于標(biāo)準(zhǔn)鋼制構(gòu)件循環(huán)利用的全回收圍護和支撐的系統(tǒng)技術(shù),建立了全回收基坑支護體系;編制中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《全回收基坑支護技術(shù)規(guī)程》(CECS/T 1028-2022);
2.3初步建立循環(huán)利用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的強度折減理論
針對臨時支護循環(huán)使用和標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件截面初始缺陷特點,提出標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件截面模量和重復(fù)利用折減系數(shù),初步建立基于截面初始缺陷的鋼結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定分析方法,獲得全回收基坑支護技術(shù)的理論基礎(chǔ)。
3. 基坑巖體結(jié)構(gòu)科學(xué)利用
3.1 明確“土巖雙元基坑”概念及其理論
針對土巖地層基坑多種稱謂,明確從土、巖雙元角度,支護結(jié)構(gòu)影響范圍定義“土巖雙元基坑”;根據(jù)下臥巖體是否穩(wěn)定確定土巖雙元基坑分類和不同設(shè)計方法,將土巖雙元基坑支護轉(zhuǎn)化為上部土體基坑的控制,出版了《土巖雙元深基坑工程》專著,填補了國內(nèi)相關(guān)理論空白。
3.2 提出基坑巖體結(jié)構(gòu)面和軟弱部位的精準(zhǔn)勘察方法
基于物探、鉆探、再物探綜合方法,按照逐步判定勘察程序,建立下臥巖體內(nèi)傾結(jié)構(gòu)面與軟弱部位精準(zhǔn)勘察方法,提出巖體側(cè)壁整體穩(wěn)定判據(jù);
3.3 提出下部巖體穩(wěn)定條件土巖雙元基坑整體破壞模式
明確上覆土體厚度與巖體相互作用決定土巖雙元的基坑整體破壞模式,隨土體厚度增加呈現(xiàn)圓弧、圓弧-平面、切面、滑切四種模式;推導(dǎo)了土巖雙元基坑整體破壞模式一般解析解,主編并發(fā)布山東省工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《土巖雙元基坑支護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/T 5233-2022);
3.4 初步建立土巖基坑內(nèi)傾結(jié)構(gòu)面空間模型
明確土巖雙元基坑巖體內(nèi)傾結(jié)構(gòu)面三類模型,考慮基坑周圍側(cè)壁空間約束,內(nèi)傾結(jié)構(gòu)面影響有限。
自2018年以來,先后在全國第十屆、十一屆、十二屆全國基坑工程研討會;第八、九、十、十二全國深基礎(chǔ)工程發(fā)展論壇;第三、四、五地下空間與巖土工程新技術(shù)發(fā)展論壇等全國學(xué)術(shù)會議做特邀報告或大會報告。有力推動基坑工程由“臨時性”到“高質(zhì)量”的變革。
四、聯(lián)系電話:13505405321
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