基坑工程对邻近天然气管道的影响及管道防护

分析基坑工程对邻近天然气管道的有害因素、天然气管道保护措施。结合工程案例,探讨基坑工程保护天然气管道的措施。给出基坑周边地下管线的监测报警值。采用基坑支护结构专用软件进行基坑周围地表沉降计算,得到土体最大沉降量为53.9 mm,不满足规范对于周边柔性管线的要求。提出2种保护措施:加强基坑围护强度、土体加固。采用大型岩土有限元分析软件Midas/GTS进行模型计算,分析基坑开挖对天然气管道的影响及袖阀管注浆加固土体后对天然气管道的影响。燃气管道最大变形位移为41.38 mm,超出规范对于周边柔性管线的变形位移要求。经过土体加固后,管道的变形位移大幅下降,满足规范对于周边柔性管线的要求。工程设计方案经过技术经济比较后,采取了加强基坑围护强度结合施工过程中进行管道监测的措施,土体加固方案作为管道变形位移超过监测预警值的应急方案。基坑施工过程中对省天然气管道进行监测,可知采取的保护措施有效且可靠,基坑施工期间天然气管道运行状态安全可控。文末附有基坑工程演示视频,可扫二维码观看。     

多种支护型式在软土场地基坑支护设计中的应用

为针对广州南沙区某软土深基坑工程设计出安全经济的基坑支护方案,采用理正深基坑7.0软件,针对基坑各支护区段及开挖工况进行单元计算,并对比施工过程中的监测数据。计算结果表明,对于本项目跨度较小的一层地下室基坑,在周边场地有限的情况下,采用围护桩+内支撑+坑内加固的支护方案,基坑最大水平位移可控制在40 mm以内,且可以针对基坑变形控制要求采用多种围护结构的组合;对于局部加深的坑中坑区域,采用重力式水泥土墙+内支撑支护方案,最大水平位移可控制在20 mm以内。监测数据表明,本项目基坑综合采用多种支护型式后,支护结构顶部水平及竖向位移最大分别为28.7 mm和17.7 mm,土体深层水平位移最大约13.9 mm,临近建筑物最大沉降约11.4 mm,均处于规范规定范围内。理论计算及监测数据表明,基坑处于安全状态,取得了良好效益。     

坑底饱和粘性土蠕变特性对基坑稳定性影响研究

通过对基坑底饱和粘性土蠕变特性的研究,提出了考虑被动土体的水平基床比例系数随时间指数衰减的模型.结合某工程实例,分析了在饱和粘性土的影响下围护墙的变形与坑底暴露时间的关系,结果表明:在坑底暴露期间,墙体的最大位移位于开挖面附近,暴露21天内,围护桩的位移和弯矩增长速度较为明显,21天后位移和弯矩的增长趋于稳定。     

基于应力释放法的基坑开挖对临近桥梁的影响分析

在城市复杂环境条件下开挖深基坑不可避免会引起周边地层变形,从而危及临近建构筑物的安全。因此准确预测基坑开挖过程中可能产生的地层变形及对周边建构筑物的影响情况显得非常重要。首先介绍了应力释放法的基本原理和在基坑开挖数值模中的实现方法,然后基于应力释放法建立三维有限元模型,计算了某深基坑的开挖对临近高架桥的影响。数值计算结果显示基坑开挖完成后围护结构的最大变形为17.4 mm,桥梁结构近整体向基坑内移动,最大水平位移为5.9 mm,与施工监测结果吻合较好。     

降雨条件下柔性支护基坑开挖过程中的稳定性分析

针对基坑项目预应力锚杆柔性支护的特点,依据刚体极限平衡法安全系数的计算原理,分别建立了预应力锚杆柔性支护和受降雨影响基坑边坡的安全系数计算式。并结合基坑工程实例,考虑日降雨强度50mm和90mm条件下,进行了基坑工程最后一步开挖时的水平位移分析和安全系数的计算。计算结果显示:降雨强度对基坑的稳定性和水平位移量产生重大的影响,与实际监测结果较吻合,其结果能较好地反映实际情况,这对同类工程的建设提供了借鉴。     

基坑开挖对地铁隧道的影响分析

结合工程实例,采用现场监测和数值计算的方法对九沙大道5号箱涵基坑开挖施工进行了分析研究,结果表明：数值计算和现场监测两者比较吻合,同时隧道结构现场监测竖向位移最大1.49 mm,收敛变形最大1.80 mm,研究结果对类似工程实践具有指导意义。     

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。     

穿越运营地铁车站的基坑开挖及对既有线的影响

以长沙市轨道交通3号线一期工程土建施工项目火车站站下穿既有地铁2号线的基坑开挖工程为背景,建立了三维数值模型,对基坑开挖方案、施工顺序及对既有线路的影响等进行了全过程的动态模拟,得到了基坑开挖过程的位移变化云图。模拟结果表明,基坑开挖过程中最大位移值均分布在基坑开挖面上,其原因是由于基坑开挖卸载而引起基坑底部隆起。此外,南北两侧基坑不对称开挖均会引起既有2号线结构的不均匀沉降,其最大值达4.2 mm;而两侧同时开挖,则可确保卸载平衡,使既有2号线结构位移变化均匀一致,其最大值约为2.75 mm,有利于2号线安全运营。工程实际监测结果表明了数值模拟研究结果的正确性,该方法可以用来对类似问题进行研究。     

大型基坑近距离开挖对既有地铁车站结构安全影响研究

针对大型基坑开挖对邻近既有地铁车站结构安全的影响,以实际工程为例,采用Midas GTS有限元软件对基坑开挖进行模拟分析,研究了基坑不同开挖阶段时风亭及出入口结构的位移及变化规律,通过与实际监测数据比较得出,模拟结果与实际数据一致,该计算能模拟出施工的变形情况。     

国际商城基坑支护实测及平面有限元分析

由监测结果表明,国际商城基坑桩顶水平位移及桩身最大变形值都已超过报警值,这主要是由于拆撑处理不当造成,因此基坑的安全性不仅取决于设计的合理性更取决于施工的科学性;采用Drucker-Prager模型对国际商城深基坑工程进行了有限元计算,计算结果与实测变形曲线非常吻合,表明此计算模型是适合的;内撑式的基坑围护结构桩体水平变形呈中间大两头小的特点,最大位移发生在坑底附近位置;附加超载对基坑位移的影响非常显著.     

水泥搅拌桩和土钉联合支护的软土基坑变形分析

漳州市某基坑工程采用水泥搅拌桩和土钉墙联合支护方式。通过建立基坑体系的二维有限元弹塑性模型,对采用水泥搅拌桩和土钉联合支护基坑的变形特征进行数值分析。分析计算结果与工程实际情况表明:水泥搅拌桩和土钉联合支护时(水泥搅拌桩具一定厚度),滑动面形状不再呈圆弧形,土钉水平投影段范围内滑弧呈水平向拉长,致使基坑变形影响范围增大。基坑最大沉降发生在土钉水平投影段外侧圆弧内。     

上海世博央企总部基地商飞办公楼深基坑变形实测与性状分析

介绍了上海世博央企总部基地启动项目——商飞办公楼基坑的设计、实施及监测结果,对实测地下连续墙变形状况进行详细分析。根据本工程实测资料,针对地下连续墙侧的变形性状进行了研究,结果表明软土蠕变特性仅对基坑各边中部范围内围护墙水平变形产生较大影响,连续墙侧向最大变形随土体蠕变的发展速度达0.55 mm/d,为软土基坑的变形控制设计起到参考作用。     

深基坑支护桩周边建筑物沉降分析

运用基坑周边土层沉降计算法对扬州某基坑周边建筑沉降进行理论计算,并将计算和实测沉降值进行分析比较,指出了计算与沉降值存在偏差的原因。在对建筑物沉降监测数据进行深入研究的基础上,总结出影响基坑周边建筑沉降的因素。最后,结合沉降监测数据和影响因素,详尽的分析其影响基坑周边建筑物沉降。由此得出一些有实际工程意义的结论,对合理的基坑支护设计具有现实指导意义。     

软土地铁深基坑小尺度盆式挖土法研究与应用

经过多年的发展,地铁车站条形基坑根据时空效应理论形成了斜面分层、分段、分块的施工方法,但细化到每块土方如何开挖支撑,目前尚未有相关研究。为此,借鉴大型软土基坑盆式挖土法,根据软土的力学特点和地铁车站基坑施工的时间、空间尺度,结合条形基坑的实践操作特点,提出软土地铁深基坑的小尺度盆式挖土法。通过数值计算对盆边土预留宽度、等待时间等施工参数的敏感性展开分析,并分别就斜撑区域与对撑区域细化具体施工工艺。实际工程应用的结果表明,小尺度盆式挖土法可以有效地控制基坑变形,施工参数具有可操作性,值得推广和应用。     

基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析

基坑开挖将造成邻近地下预埋管线向基坑方向变形,针对此问题,采用弹性地基梁推导了管线的变形和内力解析式。传统的弹性地基梁模型中,在基坑开挖面施加卸载释放荷载,然后通过Mindlin解获取管线上的附加应力,详细分析了该法的不足,提出采用基坑开挖引起的土体附加变形作为弹性地基梁模型中的外部作用。分析了基坑一侧土体纵向变形适用的经验公式,并以此建立了弹性地基梁微分方程,给出了管线变形和内力的解析解,针对解析解的计算困难,进一步给出了加权残值解。考虑到实际工程为三维问题,推导了管线的扭矩求解公式,完善了弹性地基梁解答。     

软土基坑设计若干关键问题探讨及基坑设计实例应用分析

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题：(1) 采用增量法分析支护结构的受力和变形过程;(2) 考虑锚杆或锚索等的预应力作用时,预应力使基坑主动侧的土体受压,因此主动侧土体应该等效成弹簧,弹簧是否参与作用要根据结构的位移来判断;(3) 当放坡开挖存在软弱下卧层地基时,不仅要验算其整体稳定性,还应验算地基的稳定性或承载力;(4) 针对双排桩支护结构的受力和变形的研究,还存在许多问题有待进一步完善,结合具体工程,提出双排桩简化计算方法。很多软基工程事故也说明,这几个关键问题如果没有被考虑和重视,则基坑存在安全隐患。最后,以2个软土深基坑设计为案例,以上述的几个关键问题的解决方法为理论支撑,验证其合理性,并详细分析软土深基坑采用多种支护形式的设计方案,为类似工程提供指导。     

车辆超载作用下软弱基坑变形特性研究

作用于坑顶的车辆荷载对于软弱基坑的变形和稳定具有重要影响,甚至可能成为相应的控制条件。本文基于珠江三角洲地区软弱基坑的一般特征,根据现行规范和已有研究成果,系统分析了坑顶车辆超载的计算模型和坑周土的本构模型,针对车辆荷载的拟静力单轴模型和土的修正剑桥模型建立了有限元计算模型,通过一个算例计算了坑顶车辆荷载作用下基坑在开挖与支护过程中坑周土体的变形规律和基坑的失稳特征,并进一步分析了坑顶车辆动载的影响深度及土的本构模型参数对变形规律的影响。结果表明,所选取的车辆计算模型和土的本构模型可以用于实际工程,计算结果可对支护结构的设计提供指导。     

基坑开挖卸荷引起的公路桥梁桩基变形受力响应

采用两阶段分析法分析基坑开挖卸荷作用下公路桥梁的受力变形规律,首先基于明德林解析解,利用复合辛普森公式进行数值积分求解得出基坑侧壁卸荷与坑底卸荷同时作用下土体内桩体位置处的水平附加应力; 其次采用Kerr三参数地基模型建立公路桥梁桩基的挠曲微分方程,结合水平附加应力,利用有限差分数值计算方法得到桩基挠曲微分方程的数学解析矩阵表达式。利用所得计算公式对公路桥梁桩基附近有基坑开挖的工况进行计算,并通过与数值模拟计算结果的对比验证所提计算方法的有效性; 最后针对桩基轴向荷载大小、基坑与桩基距离及基坑三维尺寸进行了影响因素分析。结果表明:桩基轴向荷载的变化对桩基水平位移及桩身弯矩影响不明显; 随着桩基与基坑距离的加大,桩基水平位移及最大弯矩逐渐减小,并且在较大距离范围内桩基水平位移及弯矩变化愈发平缓; 开挖深度对桩基水平位移及弯矩的影响远大于开挖长度和开挖宽度,基坑开挖宽度对桩基的影响最小。     

基于FLAC_3D模拟技术的深基坑变形规律研究

因深基坑失稳造成的工程事故严重威胁着技术人员的生命安全,影响着工期的长短。通过FLAC_3D对深基坑开挖进行数值模拟,分析现场检测结果,得到地表沉降最大点沉降量最大点距基坑边缘11. 2 m,最大沉降量为18. 9 mm,基坑边界无穷远处,地表基本没有沉降,在靠近围护桩底端出现受力反弯点,基坑开挖4. 5 m后支护侧向变形量达到最大,且最大变形为24. 9 mm。     

基坑开挖对下卧地铁隧道的施工影响分析

深圳市桂庙路快速化改造工程前海段下沉式隧道平行上穿已建的地铁11号线隧道,下卧的地铁左线隧道中线与下沉式隧道中线水平间距3.2~6.7 m,顶部距离新建隧道底部9.1~15.0 m。下沉式隧道主体结构全长580 m,采取明挖基坑的方式施工,长距离基坑开挖引起的大范围卸载对下卧地铁隧道产生的影响不容忽视。通过建立三维数值分析模型对基坑施工过程进行模拟,动态地分析了基坑开挖对地铁隧道衬砌内力及变形的影响;在此基础上,提出了"分区、分时、分层、分块"开挖以及采取高压旋喷桩加固地基等施工对策。采取上述施工措施后,地铁隧道实测最大上浮值9.1 mm、最大下沉值5.6 mm,这表明下卧隧道的变形得到了有效控制,该研究成果可为今后类似工程提供一定的参考。