承压水富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施研究

以江苏省泰州市永定路西段快速化改造工程雨水泵房段深基坑为背景,采用数值模拟方法对富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施进行了研究。结果表明:增加止水帷幕深度能明显减小坑底隆起并增加抗突涌的稳定性;通过对比分析5种常见坑底加固方式可知,满堂加固在降低坑底隆起及塑性区分布方面效果最好。实际监测数据表明,止水帷幕穿过承压水层,坑底采用满堂加固的方式可以有效减小坑底隆起变形,确保基坑坑底抗突涌的安全。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

承压水富水砂层深基坑围护结构合理嵌固深度研究

以永定路西段快速化改造工程为背景,基于有限元数值模拟方法讨论了承压水砂层深基坑围护结构的嵌固深度问题。计算结果表明:随着围护结构嵌固深度的增加,基坑坑底隆起值和围护结构水平变形值逐渐减小,基坑抗突涌稳定性得到提高;基坑坑角部位存在明显塑性区,有可能导致局部突涌的发生,应对坑角部位土体进行加固。基于计算结果,提出了"围护结构临界嵌固深度"的概念。施工监测结果表明,基坑坑底隆起和围护结构变形均在控制范围内。     

深基坑开挖坑底隆起影响因素有限元分析

深基坑工程中由于土体开挖卸荷,导致基坑坑底隆起,其隆起量的大小直接关系到基坑安全和稳定,已越来越受到重视。系统地研究基坑坑底隆起的影响因素并对其进行有限元分析尚不多见。利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,研究坑底工程桩、坑底被动区加固、地下连续墙插入深度和坑底软土层厚度等对坑底隆起变形的影响,并探讨各隆起变形控制措施的控制效果。最后通过南京某隧道基坑的实测数据,验证了坑底设置工程桩对坑底隆起的控制效果。     

分区开挖基坑各分区变形相互影响分析

通过分析上海地区某长条形深基坑分区开挖围护地下连续墙侧向变形、立柱桩沉降、支撑轴力等监测数据,研究分区开挖工况下先挖分区基坑与后挖分区基坑变形相互影响特征。研究发现:后挖分区基坑地下连续墙变形数值明显小于先挖分区,表明先挖分区开挖使后挖分区在一定范围内土体提前释放应力;结构回筑阶段地下连续墙侧向变形有明显回弹,墙后土体没有回弹;后挖分区坑底隆起使先挖分区结构回筑阶段产生坑底隆起叠加效应;后挖分区坑底支撑轴力及波动幅度较先挖分区数值相对较小。研究成果为后续深基坑分区开挖变形控制提供借鉴。     

基于强度折减法的软土基坑抗隆起稳定性分析

基坑抗隆起稳定性验算是软土基坑支护设计中的一项重要内容。本文结合基坑工程实例,采用有限元强度折减法对基坑坑底的抗隆起稳定性进行分析。主要分析总结了基坑开挖深度、支护结构入土深度、支护结构刚度、基坑深宽比以及坑底软土层厚度对基坑抗隆起稳定性的影响规律。研究表明:基坑开挖深度、基坑宽度、支护结构入土深度和坑底软土层厚度等参数的变化均对基坑抗隆起稳定性有一定程度的影响,而支护结构刚度参数对抗隆起稳定性影响不明显。通过与规范法计算结果的对比分析,证明了有限元强度折减法在基坑抗隆起稳定性分析中的适用性。     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

承压水作用下深基坑突涌稳定性及其参数影响分析

建立了软土深基坑抗突涌判断的弹塑性有限元数值分析模型,分析承压水位作用下的坑底突涌稳定性与基坑变形性状,并将抗突涌稳定性数值计算结果与现有理论分析方法作比较,验证数值计算的合理性。在此基础上,对影响抗突涌稳定性的承压水头、隔水层厚度、土体强度等因素进行参数分析,探讨围护墙水平位移与坑底回弹隆起的变化规律。分析结果表明:数值计算方法可以考虑坑底隔水层实际受力条件与土体强度对突涌稳定性的影响,较传统方法更为合理。随着承压水头的降低、坑底隔水层厚度的增加与土体抗剪强度的增强,基坑围护墙水平位移与坑底的回弹隆起逐渐减小。工程中应综合考虑采用多种措施,提高深基坑的抗突涌稳定性,达到经济合理的安全措施。     

天津某基坑工程开挖变形与受力特性实测分析

天津某基坑工程深度14.5~16m,采用地下连续墙结合三道钢筋混凝土内支撑的支护形式。基坑周边环境复杂,基坑开挖期间建立了全过程、全方位的监测系统,完整地记录了施工过程中围护结构变形与内力和周边建(构)筑物的变形。监测数据表明,地下连续墙最大侧移出现于坑底以上2.5~6m,基坑周边地表沉降曲线呈现马鞍形,基坑开挖对周边建(构)筑物影响范围约为2倍基坑深度。对本工程进行有限元数值模拟,将模拟结果与实际监测结果进行对比,验证了数值模拟在深基坑工程中应用的准确性。该工程各项监测数据均在允许值范围之内,验证了相关设计参数的合理性和理论研究的正确性。     

承压水影响下的深基坑沉降变形数值分析

本文通过FLAC3D软件对深基坑开挖降水过程进行模拟。根据基坑渗流特征及地下连续墙插入承压含水层比例的不同分五种工况进行模拟研究。分析了深基坑在承压水降水开挖的过程中的坑外地表的沉降、地下连续墙体的水平位移和基坑坑底的鼓起特征。对高承压水地区深基坑的降水开挖变形研究有着重要意义。     

圆形深基坑中人工冻土帷幕力学性能研究

采用理论分析、数值模拟和物理模拟试验相结合的综合研究方法,对圆形深基坑中人工冻土帷幕的力学性能进行研究和探讨,为冻结法应用于深基坑支护工程提供理论依据。通过理论分析,证实圆形冻土帷幕嵌固深度和帷幕厚度的综合确定方法在大直径深基坑工程力学设计中是适用的。 首先通过基坑抗隆起稳定计算确定冻土帷幕最小嵌固深度;然后通过抗滑动稳定、整体稳定和管涌等稳定性验算,作为帷幕嵌固深度的最终设计值;最后考虑冻土帷幕受均匀外载和不均匀外载,经过基坑整体稳定性验算,根据强度条件计算出的帷幕厚度作为帷幕厚度的最终设计值。利用理论分析和数值模拟计算,对深大圆形基坑非嵌岩条件下的冻土帷幕水平变形、坑底隆起变形和基坑周围地表沉降等基坑变形问题进行研究,提出了帷幕水平位移、坑底隆起变形和地表沉降的计算方法和计算公式,获得坑底最大隆起量、地表最大沉降量与冻土帷幕水平位移极值之间的近似比例关系,并且分析基坑周围各种建（构）筑物的安全范围,提出控制坑底隆起和周围地表沉降的安全技术措施。 研究结果表明： （1）基坑底部土体的隆起变形特征受冻土帷幕强度、厚度、基坑开挖半径和开挖深度的影响不明显,只是在量值上有所变化,在相同条件下,帷幕最大隆起量约为帷幕最大水平位移的5.2～7.8倍。 （2）基坑周围地表沉降量随基坑开挖半径和开挖深度的增大而增大,随冻土帷幕平均温度的降低而减小。 （3）基坑周围地表最大沉降量约在相同条件下冻土帷幕最大水平位移量24%～30%。利用自行设计加工的大型深基坑冻结模拟试验台,进行大直径圆形冻土帷幕受力与变形的物理模拟试验,获得深基坑开挖过程中圆形冻土帷幕水平位移随基坑开挖深度、开挖半径和冻土平均温度等影响因素的变化规律和冻土的蠕变规律。 试验结果同时表明： （1）冻土帷幕水平位移随基坑开挖深度和开挖半径的增大而增大,随冻土的平均温度降低而减小; （2）冻土帷幕最大水平位移位置均出现在开挖面以下,一般出现在帷幕全深的0.7～0.8倍深度范围内; （3）基坑开挖结束时,冻土帷幕内靠近冻结管断面的水平位移与内侧面水平位移之差仅有10.6%,明显不同于矿山凿井工程中的冻结壁变形规律。     

抗突涌安全系数对地铁车站基坑变形的影响

通过离心试验、数值模拟相结合的方法对抗突涌安全系数与某地铁车站基坑变形之间的关系进行了研究.研究结果表明,不应用单一的抗突涌安全系数控制不同开挖深度承压水基坑的降水程度,如要满足同样的基底隆起量要求,开挖深度越大,要求的抗突涌安全系数越大.     

五号沟泵站工程承压水治理技术

随着基坑开挖深度越来越大,地下承压水导致的基坑工程坑底隆起、突涌、周边地表沉陷等施工风险日益突出,工程事故也屡见不鲜.为了保障深基坑工程顺利实施,承压水已经是必须被考虑的重要风险源.深基坑工程的承压水治理技术包括按工程降水减压需要所进行的井点数量、分布、构造设计,和降压井点运营阶段保障其稳定、可控的管理控制,其中任何一...     

深厚软土地区综合管廊深基坑开挖变形分析

为研究深厚软土地区综合管廊深基坑开挖变形特性,文章以妈湾跨海通道大铲湾段综合管廊基坑工程为背景,基于MIDAS GTS NX对使用地下连续墙以及内支撑支护的深基坑开挖全过程进行模拟,计算分析了不同开挖阶段下周围地层和支护结构的变形特性.计算结果表明:(1)在各个施工段中,各项变形数值均处于合理范围之内,地层变形的最大沉降变形为17.49 mm,远小于设计值30 mm,而坑底隆起值为36.77 mm不超过60 mm,也完全满足一级设计值要求.地下连续墙的水平变形Y方向为13.44 mm,完全满足深层水平位移监测值.(2)地下连续墙、内支撑结构有效地控制了深厚软土地区基坑的变形,同时也指明了后续施工过程中需要进行监测的关键点.(3)文中地下连续墙以及内支撑的结构设计方案能全过程较好地满足深厚软岩地层中深大管廊的基坑稳定性要求,为今后相似软土环境中管廊基坑的开挖支护方式提供了参考.     

哈尔滨市某地铁车站深基坑工程监测与数值模拟

以哈尔滨市某地铁车站深基坑工程开挖为研究对象,研究了深基坑工程围护结构的变形规律。通过现场5个月多个项目的监测,结合基坑周边地表沉降量,重点研究了基坑开挖过程中围护结构的水平位移随地下连续墙深度的变化规律。通过建立二维有限元模型,模拟基坑开挖的施工过程,并对围护结构变形的计算结果与监测数据进行对比分析。结果表明:地下连续墙+混凝土支撑+钢支撑的围护结构形式能有效抵抗基坑的侧向变形;计算结果与监测数据变化趋势大体相同,表明数值模拟过程是合理的,参数选择正确;研究表明,基坑开挖过程中如出现地下连续墙侧移预警,在侧移预警部位临时加装钢支撑是可行有效的工程措施。     

格栅式地下连续墙在南京青奥轴线中的应用研究

针对软弱地质条件下基坑工程中普通地下连续墙变形大的弊端,提出采用格栅式地下连续墙的优化方案。采用ABAQUS有限元软件,对南京青奥轴线J匝道区段深基坑工程分别进行格栅式地下连续墙和普通式地下连续墙方案施工过程全工况数值模拟,分析两种施工方案在地下连续墙侧向位移、基坑周边地表沉降、坑底隆起的差异,并与实测数据做对比。分析结果表明,采用格栅式地下连续墙方案时可有效降低基坑变形。     

河漫滩深基坑坑底加固对基坑变形特性的影响

为保证深基坑周边相邻建筑物安全,文中以南宁市某污水处理厂进水泵房基坑工程为研究背景,来研究河漫滩软土地区深基坑坑底加固参数对支护结构变形的影响,采用三维弹塑性有限元数值分析的方法,研究地下连续墙深基坑坑底加固在采用不同加固参数对支护结构水平位移及基坑周边地表沉降的影响及分布规律,得到基坑坑底加固深度的有效范围为4m。     

某商业中心深基坑施工关键技术研究

软土地基深基坑开挖是岩土工程领域重点研究内容之一。以宁波某深基坑工程为例,针对工程难点,从坑壁土体变形控制、坑底隆起控制和土方运输3方面进行施工方法研究,并对效果进行分析。结果表明,工程施工方法对基坑周边土体的水平位移和地表沉降及基坑底板的隆起进行了有效的控制,基坑施工未对周围建筑物和地下管线产生不利影响。     

武汉地区地铁车站深基坑变形控制的有限元分析

以武汉地铁车站王家墩东站为研究背景,运用大型通用软件ANSYS对基坑坑底采用旋喷桩加固前后的基坑进行模拟,从地下连续墙水平位移、坑外土体沉降、坑底土体隆起三个方面进行对比分析,得出旋喷桩的存在对地下连续墙的水平位移和坑外土体沉降有一定的限制作用,对限制坑底隆起作用尤为明显,为武汉地区后续地铁车站深基坑变形控制提供一定的参考依据.