临近高架的基坑开挖变形特性的数值分析

以上海地区某深基坑工程为研究对象,考虑土体小应变刚度特性,建立高架道路和临近基坑的二维有限元分析模型,探讨土体小应变条件下深基坑的变形特性及基坑开挖对高架的影响。算例分析表明,考虑土体小应变刚度特性可以较好的模拟基坑开挖的变形及基坑开挖对高架的影响,计算结果与实际情况基本吻合。     

HSS模型在紧邻地铁深基坑工程分析中的应用

针对上海某紧邻地铁的深基坑工程,采用考虑土体小应变刚度特性的HSS模型,建立数值分析模型,给出了深基坑开挖引起的墙体变形、墙后地表沉降规律,并将计算结果与实测数据对比,验证了HSS模型在上海地区的适用性,对上海地区类似工程有一定的借鉴意义。     

开挖方案对紧邻地铁深基坑施工风险影响分析

以上海地区某紧邻地铁枢纽的超深基坑作为分析对象,着重讨论不同开挖方案对紧邻地铁的超深基坑施工风险的影响,以土体和支护墙体的位移以及基坑稳定性等作为考察的主要指标。采用模糊综合评判法对该基坑工程进行施工风险分析,并将基坑自身风险和周边的环境风险作为整体来考虑,从风险定量的方面来比较不同开挖方案的差异。分析结果表明,对于复杂的基坑工程,选择合理的开挖方案非常重要,可以明显地降低施工风险。     

基坑降水对坑底土体回弹影响的试验研究

采用逆作法时,深基坑开挖引起的坑底隆起对于地下工程结构会产生显著影响。目前对于深基坑的回弹量计算,都是以基坑开挖卸荷为基本应力路径获取变形模量,并未考虑降水的影响。软土地区深基坑的开挖,特别是深度达20～30 m甚至更深的超深基坑工程,均要涉及到大幅度降低坑内地下水位的问题。应用三轴试验对基坑工程开挖与降水交替作用下开挖区土体的强度与变形性状进行模拟,并与仅考虑基坑开挖作用下被动区土体的强度与变形性状进行比较。结果表明:对超深基坑,降水作用可改善土体的力学性状;大深度降水对基坑总的回弹量有较大影响,能显著减小回弹总量。基于降水对基坑被动区土体强度及变形性状的显著影响,在深基坑工程设计中应考虑实际的应力路径,即进行考虑降水与开挖综合影响的分析。     

软土深基坑开挖对邻近地铁结构的影响规律分析

深基坑工程施工可能会导致紧邻地铁结构发生过大变形而破坏。以上海软土地区某深基坑工程为对象,通过分析各施工阶段地铁道床和侧墙竖向位移的实时监测数据,研究各因素对地铁结构变形的影响。实测结果表明:主基坑开挖会导致地铁结构发生沉降,而次要的小基坑开挖则会导致地铁上浮;地铁道床和侧墙的竖向位移主要发生在大型基坑首层土体开挖阶段;地铁与基坑的水平距离和地铁线周围地基加固效果是影响地铁道床不均匀沉降的主要因素,而刚度更高的侧墙则不易发生不均匀沉降。     

围护墙后开挖对基坑变形影响的数值分析

以西江引水盾构一标盾构吊出井和阀门井深基坑工程为分析对象,考虑土体的小应变刚度特性,建立三维有限元分析模型,探讨围护墙后开挖对基坑的变形影响。通过计算结果和实测数据的对比分析,表明部分围护墙后开挖卸载,造成支撑两端产生不平衡力,使开挖一侧的墙体回弹而减小水平位移,而对侧墙体水平位移继续增大,墙后土体沉降也随之增大。墙后的局部开挖卸载还能引起支撑两端墙体最大位移向相反方向移动,产生错动趋势。而开挖卸载的同时在墙后适当增加支撑可调整墙体的位移增量,有助于减少对基坑的扰动。所获得的结论对于既有基坑墙后开挖工程的设计和施工具有重要的参考价值。     

深基坑开挖对邻近桥桩的影响机制及控制措施研究

 以天津地铁二号线红星路站工程为依托,采用弹塑性有限差分方法,构建模拟基坑开挖过程的数值模型,通过将土体、桥桩及地连墙变形的计算结果与实测数据进行对比分析,验证该数值模型的可靠性,基于该数值模型,研究深基坑开挖对邻近桥桩的作用机制,分析基坑围护结构刚度、钢支撑刚度和土体强度对控制土体变形的作用,提出控制深基坑开挖对邻近桥桩影响的3种行之有效的工程措施。     

基坑开挖对邻近隧道变形影响的解析方法研究

随着城市地下空间工程建设的不断发展,在毗邻既有隧道处进行基坑工程施工已经成为常见的现象。基坑开挖会破坏原有地应力场,进而对邻近隧道产生影响,因此研究相应的应对措施是必要的。基于此,本文将隧道简化为作用在Pasternak地基上的Timoshenko梁,建立了基坑卸荷引起的隧道变形理论计算模型。以合肥大学城深基坑项目为工程案例,分别通过考虑小变形应变特性的Plaxis三维数值模型和理论模型进行计算,并将两个结果分别与现场实测数据进行对比分析。结果表明：模拟计算结果与实测结果基本吻合,最大位移偏差仅为0.6 mm,说明考虑小变形应变特性的本构模型可以很好反映土体应力和变形情况;本文提出的理论模型计算结果与实测结果十分吻合,且理论模型计算结果相比模拟结果更接近实测值,说明所提出的理论模型可以更准确有效地分析基坑开挖效应对侧卧地铁隧道的变形影响。     

近接地铁隧道深基坑工程的设计与实践

随着城市轨道交通的快速发展,城市核心区的深基坑工程大多紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖必须满足临近地铁区间隧道严格的变形保护要求,确保地铁的安全运营,基坑支护设计由强度控制转变为变形控制。结合深圳中心区紧邻地铁区间隧道深基坑工程实践,介绍了基坑设计、施工和全过程监测,运用数值分析方法对基坑开挖进行模拟计算,分析了开挖过程基坑变形情况及其对地铁的影响。对监测结果和计算结果进行对比分析,总结了该类型基坑的设计分析方法和施工措施,给类似深基坑工程提供参考。     

紧邻地铁盾构隧道超深基坑设计及计算分析

紧邻地铁隧道基坑变形控制非常严格。以深圳中国人寿大厦基坑工程为背景,介绍了紧邻地铁隧道超深基坑的难点及应对措施。采用平面应变渗流耦合有限元法结合基坑支护形式和地下水控制措施对各种设计方案进行了计算分析和比较。并与监测数据进行了对比。     

基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析

为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值; 该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系; 围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处; 长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。     

某紧临地铁车站土岩基坑设计与变形规律研究

广州某紧临地铁车站土岩组合深基坑,开挖深度大,周边环境复杂,变形控制要求非常严格。依据实际监测数据,详细分析了基坑施工各阶段的围护结构变形、土岩体侧移、支撑轴力、锚索拉力及周边环境沉降的变化规律。分析结果表明:围护墙与外侧土岩体最大水平位移均发生在土岩结合面附近;基坑开挖结束至底板施工期间,围护墙及外侧土岩体水平变形呈蠕变特点;地下室采用的“复合墙”及跳仓法施工技术,使施工完毕后的围护墙、土岩体水平位移均发生了明显回弹,最大水平位移约为开挖至基底时的40%~60%;开挖引起的周边地面沉降最大值发生在离坑边0.5倍开挖深度附近,沉降值约为邻近围护墙最大水平位移的0.47倍;条件允许时,土岩组合基坑可优先采用支撑+锚索组合支护方案。本工程的监测数据相互印证,揭示了该土岩深基坑在各种条件下的实际工作状况,可为类似情况深基坑的设计与施工提供参考。     

地铁十字换乘车站施工关键技术研究

 随着轨道交通网络逐步形成,地铁枢纽换乘车站日益增多,经常遇到车站埋深增加、已运营车站近旁开挖、结构改建等技术难题。以上海市轨道交通大连路四平路枢纽换乘车站为依托,结合现场已有监测数据,确定各土层的计算参数,采用土体横观各向同性弹塑性模型和薄层单元接触面模型,对车站设计施工中新建车站穿越已建车站两侧基坑开挖、地下封堵墙凿除及换乘段结构受力体系转换等关键技术进行数值模拟。着重比较了运营车站两侧基坑对称开挖与非对称开挖对车站结构的不同作用,研究了换乘段两侧地下封堵墙凿除对运营车站轨道的影响,分析了上述关键工况引起的新、旧车站结构变形和内力变化的规律。研究结果表明,采用对称开挖、对称凿除封堵墙对运营车站结构更为有利。最后提出了对已运营线路和周边环境的保护建议。     

基坑坑底施工阶段围护墙变形监测分析

 控制基坑变形已成为深基坑工程中的核心问题，而坑底开挖施工阶段围护墙体的变形在基坑开挖施工中占有相当的比重。结合上海轨道交通某在建地铁车站基坑开挖时的变形监测数据及跟踪工况，对不同坑底土体暴露时间所对应的围护墙体变形情况进行了对比分析。分析结果表明，坑底土体暴露时间对土体暴露期间及整个坑底施工阶段的基坑变形有着显著影响，随着坑底土体暴露时间的延长，坑底施工阶段墙体变形量可达总变形的30%，缩短土体暴露时间是控制坑底施工阶段围护墙变形的关键。同时，素混凝土垫层对围护墙体变形具有一定的支撑效应，在一定程度上能起到类似结构底板的作用。施工中应尽快完成混凝土垫层的浇筑工作，尽早发挥垫层对围护墙体的支撑作用。另外，垫层对墙体的支撑效果与其自身的平直度等因素有很大关系，破坏垫层的整体性，则会削弱其对围护墙体的支撑作用。提出对坑底施工阶段基坑变形的控制措施，尽可能缩短坑底土体暴露时间及整个坑底阶段的施工时间，提高垫层的整体性，加快底板施工，尽早形成底板混凝土对围护墙体的支撑作用，从而控制开挖阶段的基坑变形，对其他深基坑工程具有一定的参考价值。     

坑底加固对平行换乘车站基坑变形影响的计算分析

采用弹性地基上的板壳有限元 ,分析地铁平行换乘车站深基坑开挖过程中 ,坑底土体加固的深度、加固的密度、加固的程度对基坑变形的影响。在基坑开挖过程中 ,坑底土体加固主要影响开挖面以下连续墙侧向变形 ,对基坑最后一道支撑以上墙体变形影响很小     

地铁车站深基坑工程的监控量测与数值模拟

 以南昌地铁艾溪湖东站深基坑工程为研究对象,对现场施工过程的监控量测数据进行分析,重点研究深基坑施工过程中围护结构的水平变形随基坑开挖深度和时间的变化规律,并对工程受地下水的影响效应作简明陈述。同时,利用ABAQUS对第二施工区段建立三维有限元计算模型,对车站深基坑的施工过程进行模拟,对比分析围护结构变形的计算结果与监测结果,最终证明在南昌富水地质条件下地铁车站深基坑施工所设计采用的围护结构是安全合理的,围护桩与支撑组合结构能有效地控制地铁深基坑施工过程中土体变形。     

内撑式倒挂壁法对兰州市深基坑支护适用性的现场试验研究

通过对现场典型地层的工程地质特征进行分析总结,探讨了采用内撑式倒挂壁的深基坑开挖支护工法对兰州市城市轨道交通工程深基坑开挖遇到地层的适用性。为了验证内撑式倒挂壁深基坑开挖支护工法的施工可行性,使用Slide滑坡计算软件对基坑边坡开挖支护前后进行了稳定性分析,并在计算结果的基础上对基坑进行试验性开挖、支护。结果表明:有内撑倒挂壁施工方法可以有效减小对工程赋存环境的不利影响,其结构体本身作为围护结构的支撑体系,刚度较高,可显著减小围护结构及周边环境的变形。内撑式倒挂壁的深基坑开挖支护工法能够保证深基坑的稳定性,可为兰州市城市轨道交通工程深基坑临时开挖作业设计提供参考。     

邻近隧道的岩质深基坑开挖影响研究

目前基坑开挖对邻近隧道的影响研究主要集中于软土地层,在土岩组合地层当中研究较少。以重庆临江门开挖深度近30 m、邻近隧道的岩质深基坑工程为例,运用数值模拟方法与工程现场监测成果对基坑开挖所造成的影响进行分析研究。研究结果表明：岩质基坑变形总体较小,支护桩加分阶预留岩墙作为围护体系比较有效,支护结构变形主要集中于土层部分;有邻近隧道时,拱圈所对应支护桩弯矩比无隧道时要大,直墙段所对应支护桩弯矩比无隧道时要小;由于受连续介质及隧道几何形态的影响,隧道会改变位移场传递的方向,并且竖直方向改变大于水平方向,隧道主要表现为横向变形。衬砌拱顶、左拱脚、左墙中的弯矩明显增加,隧道具有明显的偏压效应。     

杭州地铁秋涛路车站深基坑支护结构性状分析

 深基坑支护结构的变形是影响深基坑变形的重要因素。针对杭州地铁秋涛路车站深基坑支护结构,采用弹性地基梁杆系有限元分析方法,首先以基坑标准段为工程实例进行计算分析,通过计算结果与实测数据的对比分析,验证该计算模型及计算方法的合理性。然后针对秋涛路车站砂质粉土地层,讨论支护结构刚度、基坑开挖与支撑顺序、支撑排列方式和坑内土体加固深度等设计、施工因素对支护结构变形和内力的影响。分析结果表明：在保证桩体强度满足要求的情况下,通常不宜通过增加桩体刚度来减小围护结构的变形;多道支撑排列以基坑下部密和上部疏的方式较好;施工中应采用“先撑后挖”的开挖方式;坑内土体加固存在一个临界深度。最后对各个影响因素进行评价分析,以期为有关的设计和施工部门提供参考。