SMW工法深基坑工程位移沉降分析

对某深基坑工程开挖施工期间基坑内外位移、沉降、支撑内力、地下水位等监测分析,研究表明:土体的深层水平位移随开挖深度的增加而增大,且与内支撑密度密切相关;基坑坡顶水平位移、坡顶沉降及土体深层水平位移三者变化规律相同,可互相验证;基坑北侧的地表沉降曲线呈凹槽形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;基坑周边地表沉降情况受地下水位变化影响,且具有一定滞后性;台风降雨对于基坑内支撑的轴力及基坑变形影响很大。     

杭州紫之隧道南口明挖段深基坑监测分析

为了研究深基坑变形与受力特点,采用现场监测的方法对杭州紫之隧道深基坑进行实测,并探讨了基坑围护结构变形、支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降及坑外水位的变化规律。实测分析得出:当基坑的开挖深度增大时,地下连续墙的变形由原先向坑内的前倾型曲线慢慢变成折线型;钢筋混凝土和钢支撑轴力的实测值小于报警值,说明当基坑开挖深度增加时,地下连续墙的结构设计比较保守,而提高轴力的监测频率是加强基坑安全施工的可行手段;地表沉降大小与墙体深层水平位移有较大关系;建筑物的沉降值随着基坑开挖深度的增加而增大,沉降值随时间增长呈线性分布;随着基坑开挖深度的增大,地下水位也相应下降。     

北京地铁车站地连墙支护结构受力变形特性研究

北京地铁14号线望京站采用地下连续墙+钢支撑以及地下连续墙+钢支撑+锚索混合支护体系。基于监测数据分析研究表明:基坑开挖对周围土体的影响水平范围上与基坑深度相当。钢支撑区段与混合支撑区段的沉降槽形态有差异,混合支撑区段地表沉降要大于钢支撑区段的地表沉降。在混合支撑区段,当基坑开挖较浅时,地下连续墙呈悬臂式位移分布,随着基坑开挖深度的增加,呈现抛物线型位移;第一层部分钢支撑轴力接近工作轴力,而下层锚索的拉力未能得到充分发挥。在钢支撑区段,地下连续墙体变形呈现刚性移动特点,钢支撑在预加轴力后经历了应力松弛然后轴力不断增长的过程,具有明显的时空效应。盾构井段角撑轴力变化比较平缓,波动幅度不大,结构空间效应明显。两种支撑体系均能满足围护结构变形控制指标要求。     

SMW围护结构用于地铁车站深基坑变形实测分析

依托南京地铁1号线某基坑工程,实测分析了围护结构深层土体水平位移、钢支撑轴力、周边地表沉降等随土方开挖、支撑设置等因素变化的规律。实测结果分析表明,围护墙最大位移位置随着开挖的进行逐渐下移,但基本在基坑开挖面以上,位于基坑深度约3/4处;基坑开挖深度较浅时,支撑轴力基本维持不变或变化缓慢,随着土方开挖,相应位置处钢支撑轴力也随之增大,垫层浇筑完成后,支撑轴力基本趋于平稳;周边地表沉降具有较明显的沉降快速发展阶段、缓慢下沉阶段和逐渐稳定3个阶段,在基坑垫层尤其是底板浇筑后,周边地表沉降趋于稳定,其变化规律和围护结构水平位移、支撑轴力变化趋势相同。     

南京地铁过江隧道中间风井施工监测分析

对南京地铁过江隧道中间风井开挖时的地表沉降、深层土体位移、支撑轴力、地下水位及墙顶水平位移与沉降的监测结果进行分析,并着重对比研究2次管涌期间各监测项目的变化情况,监测结果表明:地表沉降最大值位于距离基坑边0.5倍基坑深度处,开挖对周边影响范围为2倍基坑深度;支撑轴力与开挖工况、温度、降雨和水位有着密切关系;当基坑开挖到0.75倍基坑深度时,沉降明显变大,此时此处冠梁、支撑的截面和刚度对控制基坑变形至关重要,适当增加刚度或截面可以有效减小基坑变形及地表沉降。地下水位反映围护结构止水效果,受工况、降雨和长江水位等影响,有一定滞后性,可通过监测地表沉降初步判断涌砂的来源。     

深圳平安金融中心基坑围护结构变形监测分析

以深圳平安金融中心基坑为研究背景,针对基坑围护结构特点,对其变形监测方案进行设计。结合基坑围护结构变形现场监测数据,重点分析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、基坑开挖钢支撑轴力随时间的变化规律,结果表明基坑围护结构设计是安全的。同时,结合基坑地表沉降监测数据,分析基坑开挖引起的地表沉降变化规律,得出基坑开挖地表沉降可分为沉降量线性增长阶段、沉降速率不断增加阶段、沉降速率递减阶段以及沉降趋于稳定4个阶段。在此基础上,针对沉降变形的变化规律,引入Usher沉降预测模型,建立基坑开挖地表沉降预测模型。实测数据与预测值吻合较好,表明该方法的可行性。     

复杂地质条件下地铁深基坑动态监测数据分析

通过结合宁波地铁2号线8标复杂地质条件下地铁深基坑工程,采用优化的基坑动态监测方案,对基坑周边土体地表沉降、基坑外地下水位、建筑沉降、钢支撑轴力以及地下连续墙墙顶水平位移进行监测,得出基坑开挖与时间的变化规律曲线,分析这些变形曲线可为施工提供可靠的科学依据和技术指导,也为2期工程基坑的开挖提供参考。     

地铁车站风亭异型基坑开挖支护结构变形数值分析

结合合肥某地铁车站风亭异型基坑工程,基于数值模拟结合工程监测手段,以风亭异形基坑围护结构侧移变形、邻近基坑地表沉降及基坑内支撑轴力为指标,通过分析三种指标在基坑开挖过程中的空间分布规律与变化趋势,开展地铁车站异型风亭基坑开挖的安全性研究。计算与监测结果表明,基坑开挖结束后,围护桩变形呈两端小、中部大趋势,其中南北侧桩侧移值较西侧桩侧移稍大,峰值为6.5mm,深度位于6m处;地表沉降位移随远基坑开挖进行表现为邻近基坑位移明显增大,且南、北、西侧工后沉降计算值相差不大,峰值为6.9mm,峰值点距离基坑约2m;内支撑轴力结果表明,混凝土支撑内力较钢支撑稍小,约20t,钢支撑轴力峰值约41t,计算变形与内力均低于设计许用值。     

某地铁车站基坑施工监测

某地铁车站的主基坑开挖深度为24.5m,采用钢支撑支护。本文对基坑施工中的地表沉降、周围建筑物沉降、桩体水平位移、地下水位和基坑外土体分层沉降等监测结果进行分析,分析了变形产生的主要影响因素,结果表明基坑结构和周围地表变形都在允许范围之内。     

软土地区墙式支挡开挖地表水平位移分析

针对基坑开挖引起的地表水平位移在实际勘测工程中难以测量的问题,以杭州海宁地铁车站基坑的工程地质条件建立有限元模型,研究基坑开挖引起地表水平位移变化特性。通过分析有限元数据得:当基坑围护结构变形呈挠曲变形时,地表水平位移曲线与地表沉降曲线类似,但地表水平位移最大值点与地表沉降最大值点相比较远,且地表水平位移最大值比地表沉降最大值点较小;不同土质情况、开挖深度、土层厚度以及围护结构刚度对地表水平位移变化特性的影响不同。同时,基于地表沉降经验公式,提出以偏态函数拟合地表水平位移,并以实际工程验证其合理性。     

某地铁车站深基坑施工监测分析

以某地铁车站深基坑为背景,对施工期间的围护墙体水平位移、墙体沉降、地下水位、钢支撑轴力和立柱隆沉等监测数据进行分析。实测结果表明:基坑开挖到基底时,坑壁2/3深度处水平变位最大,达7.57 mm;钢支撑轴力远小于设计值,有较大的空间可以利用,可对设计进行优化;地下水位的变化说明车站的施工未对周围环境造成太大影响;坑底最大隆起值为13.8 mm,墙体最大水平变位7.5 mm,地表沉降最大值为-2.4 mm,均远小于警戒值。监测数据及分析表明,基坑采用地下连续墙加3道支撑的支护方案是安全可行的。     

城市地铁车站深基坑施工监测方案设计研究

以北京地铁奥运支线森林公园站南基坑工程为依托,根据深基坑工程施工监测的基本方法和基本原理,结合该深基坑工程的开挖围护方案对其进行了包括坡顶竖向及水平位移、围护桩桩身内力及桩体变形、钢支撑轴力、地下水位等内容的监测系统设计,给出了监测信息的反馈程序及监测数据的分析、预测方法.     

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。     

某深基坑围护桩结构性态监测与数值模拟研究

以某城市轻轨换乘车站深基坑为背景,对开挖过程中支护结构的监测数据进行详细分析,并采用有限差分软件进行数值模拟,与现场监测数据进行对比研究。重点分析了围护桩的水平位移和钢支撑轴力的变化规律。结果表明,在排桩-钢支撑支护体系下,基坑开挖初期,桩身变形呈前倾型,第一道钢支撑架设之后,桩身最大位移点逐渐下移,整体呈“大肚”状。钢支撑对基坑支护结构的侧向位移有良好的抑制作用,但受架设时间、立柱状态、材料和温度等多种因素影响,需谨慎对待。研究成果对类似基坑工程的设计与施工具有借鉴意义。     

季节性温度变化对某深大基坑工程的影响分析

通过对软土地区某停滞深大基坑16个月监测数据的整理分析,研究了季节性温度变化对环梁支撑受力、围护结构位移及基坑周边环境的影响规律。该基坑近似呈矩形,长178 m,宽148 m,采用多道钢筋混凝土圆环支撑结合中部对撑的布置形式。监测结果表明:环梁支撑轴力随着夏季到来持续增大,进入冬季后又逐渐减小,支撑内力变化受温度升降趋势影响显著;温度降低阶段,围护桩明显向坑内移动,且桩顶水平位移增量与温度变化近似呈线性关系,降温引起的多道水平支撑体系的围护结构变形增量呈倒三角变形模式;围护结构水平位移的增加,进一步加剧了坑外土体沉降,对基坑的整体变形以及基坑周边环境造成不利的影响。另外,三维有限元分析表明,围护结构刚度对支撑的温度应力影响很大,土质条件越硬,温度对支撑轴力的影响越大。     

地铁车站基坑钢支撑预加轴力幅度研究

基于郑州市轨道交通4号线如意湖北站基坑工程,选取5个断面进行现场试验,第2、4道钢支撑施加不同幅度的预加轴力,现场监测了基坑开挖全过程中支撑轴力和地下连续墙墙体的水平位移,分析总结了支撑轴力和地下连续墙墙体水平位移随基坑开挖的变化规律。运用ABAQUS建立了基坑开挖三维有限元模型,得到数值分析结果,再与实测结果进行对比,验证了模型的可靠性。基于该模型,对比研究了预加轴力为0.1~0.8倍钢支撑设计轴力条件下支撑轴力和地下连续墙墙体水平位移,结果表明,钢支撑预加轴力为0.2~0.3倍的设计轴力标准值时较为合理,这一结果与当前规范建议值有较大差异。     

Performance of a foundation pit supported by bored piles and steel struts: A case study

Retaining structures with bored piles and temporary inclined steel struts are suitable for the reinforcement of underground projects located in urban areas of high-density development as they are convenient for use in earth excavations and their use leads to considerable savings in time and cost. However, few data are available on foundation pits supported by bored piles and inclined steel struts. This paper presents a case study to investigate the behavior of a large-scale foundation pit supported by bored piles and inclined steel struts, in which the movement of the foundation pit and the displacement of the retaining structure are reported. The measured results along the length of the foundation pit were found to be smaller than those along the width (with a difference of approximately 13.5–30.0%), including the vertical and lateral displacement of the foundation pit, as well as the lateral displacement of the bored piles. The lateral displacement at the top of the bored piles, δ_h, was 0.2–0.5% of the excavation depth, H_e. The lateral displacement of the bored piles decreased with the decreasing distance from the corner (with a difference of approximately 50%), which demonstrated the corner effect on the movement of the bored piles. Based on the measured results of this field case, it was found that the maximum settlement and the lateral displacement were located at the cross section through the center of the west side of the foundation pit. In order to predict the distribution of settlement at the surface and the basal heave at this section, plane-strain finite element analyses were conducted to estimate the location where the maximum settlement occurred at the surface of the foundation pit. The difference between the numerical results and the measurements was found to be in the range of 2.6–33.0%, which validates the numerical model with some reasonable accuracy. The numerical results show that the maximum surface settlement occurred at a distance of 0.6 H_e away from the top of the foundation, whereas the settlement at the bottom of the foundation was almost uniform at the final construction stage (e.g., 25?mm).     

地铁车站基坑施工监测技术

以武汉地铁小龟山站为例,结合该基坑工程的开挖方案进行了包括竖向及水平位移、围护桩桩身内力及桩体变形、钢支撑轴力、地下水位等内容的监测系统设计,给出了监测信息的反馈程序及监测数据的分析、预测方法。     

临近基坑开挖复合地基侧向力学性状离心试验研究

临近基坑开挖引起复合地基CFG桩变形和内力改变,现有理论缺乏对该问题的研究。通过开展离心模型试验,对临近基坑开挖条件下,复合地基变形、CFG桩内力和变形、土压力等分布和变化规律进行深入分析。结果表明：开挖引起CFG桩弯矩增大,近基坑桩增幅明显|开挖引起桩土不同步沉降,导致CFG桩上刺入褥垫层,桩受到褥垫层的“嵌固拉结”作用,同时远基坑桩、褥垫层、加载气囊一起提供了“摩擦拉结”作用,从而在近基坑桩上出现负弯矩|而远基坑处不均匀沉降小,“嵌固拉结”作用小,且“摩擦拉结”作用是利于正弯矩产生,桩上未出现负弯矩|开挖引起支护背后土压力分为增长区和减小区两部分,在上部土体中,土体卸荷,土压力减小,而下部土体受支护挤压,土压力有所增大|开挖引起地表沉降呈指数形式,临近基坑地表沉降最大,在显著变形区域内,支护水平位移基本呈直线形式,各阶段最大水平位移均出现在支护顶端|开挖引起的CFG桩水平变形大小和范围随距基坑边距离的增大而减小。     

某人防工程深基坑安全监测与分析

为保证基坑施工安全及了解基坑开挖时围护结构和支撑体系的受力、变形特点,对某人防工程深基坑进行了安全监测,共设置了水平位移、沉降、测斜、支撑轴力、钢筋应力和地下水位等监测项目。根据现场测试数据发现,基坑围护体系及周边环境的受力、变形在土方开挖期间变化较为显著,而在非开挖期间则相对稳定,钢筋混凝土支撑一般截面面积较大,控制地下连续墙侧向位移的效果比钢支撑好。现场监测是保证深基坑施工安全、验证设计理论的有效手段。