止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响

基坑围护结构主要起挡土和止水的作用。现行计算方式大多认为挡土结构承担水土压力,止水帷幕防止地下水渗入坑内,一般不考虑止水帷幕的挡土作用。实际应用上水土压力首先传递给帷幕,再间接传递给灌注桩。如果把二者作为一个整体的围护结构,帷幕的存在增加了整体的刚度和重量,进而起到增加整体稳定性的作用。理论和实践表明,帷幕具有一定的挡土作用。分别研究了搅拌桩深度、排数、弹性模量取值以及搅拌桩与灌注桩之间的距离对基坑变形的影响。帷幕深度从基坑开挖深度增加到灌注桩深度的过程中,基坑侧向位移减小量明显,帷幕深度继续增加时,基坑侧向位移会继续减小,但减小量不明显。帷幕排数的增加使得基坑侧向变形明显减小,特别是从两排增加到三排时,侧向变形减小量很大。     

软土地区含止水帷幕的板梁式双排桩支护基坑计算研究

依托广州市西湾路地块改造项目一期工程基坑支护项目,结合MIDAS-GTS对软土地区含止水帷幕的板梁式双排桩支护进行了有限元三维数值分析研究。研究表明,基坑开挖对基坑临近区域的地表水平位移有较大的影响,支护结构前、后排桩的水平位移均呈上部大、下部小的分布趋势,随着桩身深度的增加,后排桩的水平位移降幅大于前排桩。结合计算结果及第三方监测数据,该支护形式应用于软土地区可有效提高支护体系的抗侧向变形能力,提高基坑的安全性,具有广泛的应用前景。     

基坑降水对支护结构和地面沉降影响的有限元分析

为了开封玉皇阁保护工程设计研究,对玉皇阁基坑降水进行了有限元分析,考虑了土体降水后固结和支护结构产生变形共同作用下基坑土体的沉降。结果表明,降水瞬时沉降、支护结构位移及土体固结都对地面沉降有影响:降水的影响范围广,土体沉降大且和降水后的地下水位高度有关;支护结构变形的影响区域较小,约在基坑深度范围内;固结沉降较小。采取止水帷幕和坑内降水方法能有效降低坑外的地下水位降深,若同时采取坑外补水方式则更能有效弥补坑外地下水位的降差,对维护坑外周围土体沉降有更好的作用。其结果可为古建筑保护的基坑降水工程提供参考。     

水泥搅拌桩止水帷幕对支护结构变形的影响分析

以往的基坑设计中水泥搅拌桩多作为止水帷幕,而不考虑其荷载分担作用,但是,一些试验和实测资料表明,水泥搅拌桩还可以分担部分土压力,与支护结构形成复合式围护结构。本文采用非线性有限元软件建立考虑止水帷幕的基坑平面模型,分析水泥搅拌桩的排数、插入比和位置对支护结构的变形和土压力分布的影响,并且发现不同基坑深度下止水帷幕对支护结构变形影响程度是不同的,相关结果可为以后基坑的优化设计提供参考。     

紧邻地铁高架桥桩基础的深基坑变形控制研究

以深圳地铁4号线为例,通过理论分析和有限元计算,探讨了地铁高架桥桩基础与深基坑紧邻条件下支护结构与高架桩基础的变形控制指标。数值计算结果对比实际监测值表明,随着基坑开挖深度的增加,支护结构和高架桥桩基础的水平位移都逐渐增大,在开挖至基坑底时变形基本上达到最大值,并且计算值与实际监测值变化规律基本一致,数值计算能基本反应出各工况下基坑支护结构和高架桥桩基础的变形趋势。主要监测结果表明,本工程中采用的增大支护桩桩径、适当减小桩间距、增加支护桩嵌固深度以及设置双重止水帷幕等变形控制措施,有效控制了基坑支护结构和高架桥基础的变形,有保证障了地铁的安全运行。     

小尺寸超深基坑支护效果分析

以北京中石化科学技术研究中心31.4 m小尺寸超深基坑工程为实例，基于整个工程施工的实际监测数据，对基坑支护过程的水平位移、竖向变形、周边道路沉降及止降水等变形规律进行了分析，得出该小尺寸深基坑受空间效应的影响，基坑中间部位水平位移大于基坑坑角部位产生的变形，且止水帷幕的设置能有效减小基坑变形，分析表明该超深基坑支护结构设计合理，可为类似工程提供参考。     

利用主体结构进行拆换撑的深基坑工程实践

以武汉长江中心深基坑工程为依托，介绍了主体结构进行拆换撑的方式，利用楼板直接换撑和利用钢管传递侧向围压到楼板进行换撑，可以有效控制支护结构侧向变形。分析了该支护体系的变形特征，发现拆撑过程中支护结构变形相较于基坑开挖阶段位移变化更大，开挖时地连墙最大位移出现在开挖面以上2m左右，拆撑阶段地连墙最大位移出现在拆撑面附近。分析了主体结构跨数与侧向变形的关系，结果表明，分区流水施工条件下，优先施工临地连墙5跨主体结构可以有效控制基坑侧向变形。     

临近供能管沟超大深基坑支护设计与施工实践

以虹源盛世国际文化城工程(基坑面积93 383 m~2,深度15.3 m)为例,探讨临近供能管沟超大深基坑支护设计及施工关键技术。结果表明,所设计的基坑支护结构及采用的施工方法可以有效控制基坑变形和保护周围环境,围护结构侧向位移最大值为开挖深度的0.23%~0.72%,管沟相邻测点相对位移均20 mm。     

填海区复杂地质条件下旋喷桩止水帷幕施工技术

某大厦基坑深度为13.6m,基坑支护形式采用支护桩(冲孔灌注桩、咬合桩、旋喷桩及搅拌桩)+钢筋混凝土内支撑体系,围护设计采用两道桩撑结构,在高压旋喷止水帷幕形成后,在基坑内开始降水,降水数据显示,基坑开挖深度以上已形成有效的封闭止水帷幕。施工过程中,止水帷幕侧基本无水,防水效果良好,保证了土方开挖顺利进行及基坑安全。     

某深基坑安全开挖引起临近建筑物较大沉降的实例分析

在基坑开挖过程中确保周边建筑物的变形和沉降在安全范围是基坑支护体系的重要使命。结合一开挖深度约12.6 m深基坑施工过程中的现场监测结果,分析了深基坑开挖导致临近建筑物沉降变形的发展过程,及其与地质条件、基坑开挖施工工序、支护结构水平位移、邻近建筑物的基础型式之间的关系。结果表明,支护桩间水土流失及不当的施工工序是诱发临近浅基础建筑沉降过大的根本原因。强大的支护体系、有效的止水帷幕和正确的施工工序是控制该类深基坑开挖工程对邻近建筑物影响的关键。     

深基开挖引起的基坑变形预测与研究分析

由于基坑工程的复杂性 ,很难从理论上对围护结构水平位移和周围地表沉降进行预测 ,故在基坑开挖过程中信息化施工就显得特别重要。采用改进的BP算法对深基坑围护结构变形进行预测的方法 ,与传统的BP算法相比 ,该算法具有更快的收敛速度 ,能有效地改善传统BP算法收敛慢的缺点。通过对预测结果与实测结果进行对比分析 ,表明改进的BP网络是预测基坑围护结构变形的一种十分有效的方法。最后分析了基坑周围地表沉降与围护结构变形之间的关系。     

高等级公路桥头软基真空联合堆载预压加固试验研究

对浃里陈大桥桥头试验段的孔隙水压力、分层沉降、地表沉降、土体水平位移等现场监测结果进行了分析;分析结果表明:在真空联合堆载预压加固软基的过程中,由负超静孔隙水压力与正超静孔隙水压力叠加后产生的联合超静孔隙水压力相对较小,一般小于0,有利于路堤的快速堆载;能大幅预消除沉降,工后沉降量小于100mm,满足桥头软基工后沉降要求;影响区土体水平位移沿水平方向距加固区边界20m之外相对较小,沿深度方向,15m以下基本上无水平位移。真空预压的有效影响深度可以大于10m。对地基土体的加固效果进行了检验,检验结果表明,真空联合堆载预压加固后,土体的强度明显增强,加固效果明显。最后结合试验监测成果,对真空联合堆载预压加固软基机理进行了分析,给出了附加应力分布图。     

过江隧道深基坑中SMW工法加钢支撑围护结构现场监测分析

 杭州庆春路过江隧道是“钱江第一隧”,其江北岸基坑是典型的粉性土基坑,最大开挖深度16 m,主要采用SMW工法(劲性水泥土搅拌连续墙)加钢支撑的围护结构体系,围护桩最长达27 m。基坑开挖过程监测数据表明：围护桩的最大水平位移与开挖深度及时间密切相关,支撑的架设及内部结构能很好限制桩体变形;气温、降雨等外界条件的变化对支撑轴力的影响较大,临近基坑支撑的拆除也会产生重大影响;钢支撑轴力均未达到设计值,应对设计方案进行优化;基坑降水及由此引发的渗流会改变土体有效应力,是基坑周围地表沉降的主要原因,同时相邻基坑的施工也会产生一定影响;地下水位的变化能很好反应围护桩的止水效果,可作为判断基坑是否出现漏水的指标。对于粉性土基坑,有效控制基坑周围水的变化,对保持基坑安全有重要意义。     

基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究

为探究基坑底部土体满堂加固对基坑变形和内力的影响,采用室内模型试验方法,研究了基坑底部土体满堂加固对基坑周围地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力变化的影响。运用ABAQUS有限元软件对模型试验进行数值模拟,将试验数据与数值计算结果进行对比,并分析了加固土体的水泥掺入比和加固深度对基坑变形的影响。结果表明:满堂加固对降低基坑底部隆起效果最为明显,对降低支护结构侧向位移较为明显,对减小地表沉降不明显;通过极差分析法得出,增加加固土体的弹性模量较增加加固深度对抑制支护桩侧向位移及坑底隆起更为有效;当水泥掺入比超过一定范围后,加固效果没有显著提升,建议在含水率为20%左右的软弱土层地区,水泥掺入比一般为5%～20%;土体的加固深度超过一定范围后,控制基坑变形的效果有所提高,但不明显,建议土体加固深度取0.4～0.45倍基坑深度。     

软土深基坑施工过程对地表沉降影响力学行为分析

通过对宁波软土地区某地铁站深基坑施工中支护结构及地表沉降的分析,结合常用地表沉降初估方法,讨论施工过程开挖及加强支撑刚度、改变土体受力性能等施工工艺对地面沉降的影响。对比分析得到在开挖初期适当增大支撑刚度有利于降低地表沉降;适时处理围护墙体底部被动区地基有利于减小围护墙体变形。采用深层水泥土搅拌法对围护墙底部3m深度范围进行竖向加固即有效控制了地表沉降;深基坑开挖是一个动态施工过程,施工进行过程中最大地表沉降点的位置逐渐远离围护墙体,基本与每步基坑开挖深度保持一致,最终稳定在基坑开挖深度一倍范围内。建议在施工过程中不断调整控制目标,实施动态监测更有利于保证周围环境安全。     

水泥土复合式支挡结构的机理分析

水泥土复合式支挡结构是一种在水泥土搅拌桩墙体中插入钻孔灌注桩并架设内支撑的新型支挡形式.本文在分析其支挡特点及有限元程序设计的基础上,通过方案设计与其它支挡形式进行了比较,并将之应用到了实际工程中去;理论和实践证明,水泥土复合式支挡结构在控制墙体位移、坑底隆起、周围地面沉降及内支撑拆除后这些指标的变化等方面有其明显的优越性,其造价适中,建议在软土地区基坑工程中进一步推广.     

软土地区超深基坑变形特性离心模型试验研究

以上海某挖深38m的超深基坑工程为背景,利用离心模型试验研究了两组类似工况下超深基坑的围护结构变形、土压力变化、地表沉降等性状,同时也探索了主要工程性状的内在联系,并与现场施工实测数据结果进行了比较验证。试验结果表明:两组类似工况下超深基坑的开挖性状近似,其中,围护结构变形随开挖的进行而加大,在开挖后期水平位移最大值不再增大,只是最大值点下移,最大值点基本位于开挖面附近;围护结构后侧的土压力的变化值较好地吻合围护结构自身的变形状态;地表位移呈沉槽状,槽底随开挖的进行而逐渐加深并外移,试验结果与实测数据吻合。     

超载预压技术加固高速公路软基的试验研究

 为了解超载预压技术对深厚软土的加固效果，结合杭州湾跨海大桥南岸接线高速公路试验段工程，对超载预压技术处理的试验断面进行长达2 a多的现场试验测试。实测结果表明，处理后的路基工后沉降小于15 cm，满足设计要求小于30 cm的标准；深层压缩主要是在排水板范围内的土体中完成的；侧向位移主要发生在16 m以上部位，且7 m以上土体是向加固区内移动的，7 m以下则向加固区外移动；加固后期，加固区表面的断面沉降呈明显的锅底形；孔隙水压力变化在较浅的土层受影响明显，反应灵敏，而深层则反应较慢，孔隙水压力变化不剧烈；原位十字板测试以及室内土性试验结果表明，加固后的土性物理指标有明显的改善，土的工程力学性质有显著增强，说明超载预压排水固结法加固软土地基达到预期的目的，在类似路段中应用是可行的。     

超载预压技术加固高速公路软基的试验研究

为了解超载预压技术对深厚软土的加固效果,结合杭州湾跨海大桥南岸接线高速公路试验段工程,对超载预压技术处理的试验断面进行长达2 a多的现场试验测试。实测结果表明,处理后的路基工后沉降小于15 cm,满足设计要求小于30 cm的标准;深层压缩主要是在排水板范围内的土体中完成的;侧向位移主要发生在16 m以上部位,且7 m以上土体是向加固区内移动的,7 m以下则向加固区外移动;加固后期,加固区表面的断面沉降呈明显的锅底形;孔隙水压力变化在较浅的土层受影响明显,反应灵敏,而深层则反应较慢,孔隙水压力变化不剧烈;原位十字板测试以及室内土性试验结果表明,加固后的土性物理指标有明显的改善,土的工程力学性质有显著增强,说明超载预压排水固结法加固软土地基达到预期的目的,在类似路段中应用是可行的。     

基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体变形研究

基坑围护结构侧向变形引起的土体侧移和沉降,会对坑外桩基的水平和竖向承载性状造成影响。基于影像源法,在综合考虑围护结构变形、地表沉降以及围护结构变形方向对坑外土体位移影响的基础上,对基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体侧移和沉降计算方法展开了研究。首先,采用分段法,分别研究了围护结构变形和地表沉降作用下坑外土体侧移及深层沉降;然后,基于叠加原理,针对坑外任意点位置土体侧移和沉降,推导出了适用于不同基坑围护结构变形模式的相关计算公式;最后,将采用本文方法得到的坑外土体侧移及沉降计算结果同实测结果及现有理论方法的计算结果进行对比分析。结果表明,采用本文方法得到的坑外土体侧移及深层沉降与现场实测结果吻合度更高,从而验证了本文方法的可行性。