考虑基桩影响的粉砂地基深基坑流砂模型试验研究

采用自制的基坑工程渗流、渗透破坏模型试验装置,通过对水头与土体变形的观测,研究均质砂土与粉土地基基坑工程中考虑基桩影响的渗透破坏问题,揭示基坑工程土体渗透破坏模式.结合有限元数值模拟分析,从土体应力状态改变的角度研究基坑工程的渗透破坏机制,并分析基桩对土体渗透破坏的影响以及渗流对基桩受力变形的影响.研究成果表明,受渗透力的作用,围护结构底部土体首先进入塑性状态,当坑内土体形成贯通的塑性区时,即发生渗透破坏.在均质地基中,其模式为楔形体破坏.受黏聚力的影响,粉土破坏时的水头差较砂土大,同时基桩的影响也会增大破坏时的水头差.     

深基坑施工引起运营隧道变形的数值分析

以某具体工程为背景,采用有限元数值模拟分析软件ANSYS,对明挖法施工方案从基坑开挖施工全过程来研究基坑开挖对下方盾构隧道变形的影响。经实测,采用三维数值模拟能很好地模拟基坑开挖过程,所得结果与实测结果吻合较好。     

基于抽水试验的基坑渗漏有限元分析

随着地下空间开发不断增加,基坑工程也不断增多,基坑围护结构往往出现不同程度的渗漏,在基坑开挖前预测并处理围护结构渗漏显得尤为重要。结合渗漏基坑的工程案例,分析渗漏基坑的抽水试验水位变化情况,并进一步采用有限元模拟分析基坑渗漏,得到结合有限元方法研究基坑渗漏的分析技术手段,为辅助判断基坑渗漏提供指导和借鉴。     

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。     

基坑围护结构破坏引起邻近土体位移场分析

地下空间开发不断深入,围护结构作为基坑工程的重要组成其安全问题不容小觑,维护结构变形研究具有重要现实意义。建立plaxis2d有限元模型以模拟基坑破坏后对基坑围护结构以及围护结构周边环境影响分析,各道水平内支撑破坏引起邻近水平内支撑轴力增加,邻近内支撑处地下连续墙剪力与弯矩增大,最大值点为基坑底部的水平内支撑;基坑底部水平支撑破坏后对围护结构造成的影响最大。同时底部水平支撑破坏对基坑周围地表与深层土体沉降比其余内支撑破坏影响更加明显。     

地连墙施工引起的土体变形实测与数值分析

当基坑施工引起的变形需要严格控制时，常常采用刚度大、整体性较好的地下连续墙作为围护结构。过去在工程设计时一般不考虑基坑围护结构施工引起的土体位移，然而很多工程实例表明围护结构施工可引起可观的土体变形。以天津地区嘉海一期基坑工程的地连墙施工过程为监测对象，实测结果表明地连墙施工对土体测斜值、孔隙水压力等都有明显影响。采用三维有限元数值模拟地连墙施工，结果与现场实测数据拟合良好。进一步分析搅拌桩隔离墙(是否存在，不同嵌固深度)、地表建筑物(不同荷载、不同距离)以及两种情况综合作用工况下，地连墙施工造成的土体变形。     

SMW工法桩施工过程中变形监测与三维有限元数值模型的建立

SMW工法桩是基坑工程中的一种组合支护形式,兼具挡土与止水的作用,具有造价低、施工便捷、对基坑周边影响较小等优势。依托广东江门某基坑工程,通过现场监测和建立三维有限元模型数值模拟的方法对SMW工法桩施工过程中的变形进行研究。结果表明：围护结构桩顶水平位移的模拟值与实测值两者之差在3 mm以内,桩顶竖向位移模拟值与实测值两者之差在1 mm以内;实测数据与数值模拟结果基本拟合,所建立的三维有限元数值模型与实际工程结构较为相符,在施工过程中将现场监测与数值模拟相结合,以确保工程施工的质量与安全。     

深基坑开挖与紧邻运营铁路的相互影响分析

采用快速拉格朗日法对某大型近铁路基坑的施工进行了三维数值模拟。通过分层分块模拟基坑的开挖顺序,并分析了深基坑开挖与临近铁路荷载的相互影响,揭示近铁路深基坑开挖的变形特点。计算与实测结果对比表明:在采用合理的加固措施后,该深基坑开挖对国铁临时运营轨道路基的影响较小, 基坑周边地表沉降量较小,最大沉降不超过15 mm。通过对比有无铁路处基坑围护结构的变形可知,铁路荷载对基坑围护结构的变形有一定影响。分析结果可为类似基坑工程的设计和施工提供有益的参考。     

地铁深基坑围护结构稳定性影响因素研究

深基坑围护结构稳定性是基坑工程研究的主要问题。以昆明地铁呈贡南站基坑工程为背景,采用弹性地基梁杆系有限元方法,建立三维数值模拟计算模型,并将围护结构水平变形的数值模拟结果与工程实际量测结果进行对比分析,验证了计算模型的可靠性。在此基础上探讨了基坑围护结构刚度、基坑开挖与支撑架设顺序、围护结构入土深度(被动区土体加固深度)等因素对围护结构稳定性的影响。     

分区施工基坑对邻近隧道变形影响的三维有限元分析

上海世博片区绿谷一期深大基坑工程紧邻越江双线盾构隧道,基坑环境保护要求高,基坑采用分区方案实施。以PLAXIS3D有限元软件建立基坑与邻近隧道的三维有限元模型,土体采用HS-Small小应变本构模型,对基坑分区开挖的过程进行了动态模拟。计算结果与实测结果对比表明,采用HS-Small小应变土体本构模型的三维有限元分析能较好地模拟基坑的变形以及基坑开挖对邻近隧道的影响;分区施工方案通过减小单个基坑的规模,充分利用了基坑的时空效应,起到了很好的变形控制作用。     

狭小空间条件下基坑开挖对周边环境的影响分析

结合上海市某住宅楼项目基坑工程,采用大型岩土分析软件Plaxis-2D对基坑开挖全过程进行数值分析。根据数值模拟的结果,对基坑围护结构体系的受力、变形情况以及基坑开挖对周边环境的影响进行了分析。结果显示:相关指标均在规范要求的控制范围内,所采用的围护结构在基坑开挖的过程中能够有效地控制对周边环境的影响。     

基坑开挖对临近既有地铁隧道的影响

地铁已成为大城市中家喻户晓的重要交通工具,在地铁旁建建筑物就不可避免的会对地铁隧道造成影响。结合南京市绿地广场·紫峰大厦的基坑工程,运用3维有限元法计算模拟了基坑开挖的不同阶段,定性地分析了隧道的位移规律。与实测资料进行对比,发现有限元结果与实测资料取得了较好的一致,表明有限元方法能很好地模拟此类问题。为类似工程的设计和施工提供了计算验证。     

建筑围护结构的温度场数值模拟

本文综合分析了影响建筑围护结构温度场的各种因素:太阳辐射、空气对流以及天空辐射、地表环境辐射、自身辐射等,采用有限元数值模拟方法,结合某混凝土小型空心砌块建筑温度场实测资料,对屋面和墙体进行了典型日变化温度场的数值模拟,与实测结果吻合较好;同时与室外综合温度法的计算结果进行对比,证明综合考虑多种影响因素进行温度场计算更加合理。     

滨海地区明挖隧道深基坑实测数据与开挖优化研究

为积累滨海地区基坑设计与施工经验,基于深圳市某滨海交通综合改造工程基坑,对滨海复杂地层深基坑开挖方案进行优化研究。利用ABAQUS有限元软件建立了基坑三维有限元模型,结合工程实测数据,研究不同的分区、分块、分层开挖方案下基坑开挖响应规律,分析不同开挖卸荷方式对基坑围护结构变形的影响。研究结果表明：数值计算结果与现场监测数据基本吻合,基坑开挖方案优化设计后,墙体最大水平位移为19.5 mm,相比原开挖方案,围护结构最大水平位移累计降低达55.8%。文章提出的基坑开挖优化设计方案可为滨海地区深基坑开挖提供有益的借鉴与指导。     

邻近建筑基坑施工对周围环境影响的数值模拟

针对某邻近建筑的基坑开挖施工,建立了考虑土与结构物作用的三维有限元数值模型,通过对基坑开挖过程的数值模拟分析,研究了围护结构及周边建筑的位移变化。结果表明:基坑开挖造成了基坑坑底土体向上隆起,引起了邻近建筑发生竖向沉降,合理的施工过程可以保证建筑结构安全性控制在允许范围之内。同时,与现场监测结果对比良好的一致性,也验证了有限元数值模拟用于地下结构安全性评价中的合理性。     

地铁车站软土深基坑开挖变形全过程数值模拟研究

软弱土层的深基坑施工会引起周边道路开裂及临近建（构）筑物沉降,如变形过大则会对周边建（构筑物产生不利影响。文章以南京地铁5号线虹桥站地铁车站为研究背景,基于有限元软件建立了地铁深基坑全过程开挖的三维数值模型,其中土体采用摩尔-库伦本构模拟其力学行为,结合特定断面对软弱土层基坑开挖施工过程的支护结构性状和基坑土体变形的情况进行分析。数值计算结果与实测对比表明：围护结构侧位移与实测比较一致,沉降值较实测偏小,分析其原因可知施工过程中的一些临时荷载,在数值模拟中并未体现,所以导致了两者的差异。因此,在实际施工中应着重控制基坑周边的地面超载,避免产生过大沉降和地表倾斜。     

桩锚支护变形规律及基坑周围变形分析

对基坑开挖过程中的实测数据分析是研究桩锚支护变形的有效方法。本文根据基坑坡顶的水平位移与竖向位移、周边建筑物的沉降数据,讨论了在桩锚支护下基坑降水以及锚索施工对基坑坡顶位移和周边建筑物沉降的影响,并利用统计方法对坡顶的水平位移和竖向位移进行了相关性分析,最后借助PLAXIS 3D有限元软件对基坑开挖进行数值模拟。实测数据以及模拟结果表明:基坑降水对坡顶的竖向位移、周边建筑物沉降影响较大;同时锚索施工也会对基坑坡顶竖向位移、周边建筑物沉降产生一定的影响;基坑坡顶水平位移和沉降呈现非线性关系;数值模拟与实测结果的趋势大体一致,可以为基坑的现场开挖提供一定的参考。     

临近地铁隧道的基坑施工方案对比分析

以广州市某深基坑工程为背景,采用三维有限元软件建立数值分析模型,对基坑施工的全过程进行了动态模拟。分别研究了基坑采用顺作法和逆作法两种施工方案时基坑围护结构和紧邻地铁隧道的位移特点及其相互关系,并将基坑围护结构水平侧向位移的有限元计算结果与实测数据进行了对比分析,研究表明:(1)基坑施工诱发紧邻地铁隧道产生了水平位移和竖向隆起,且以水平位移为主;(2)基坑施工引起隧道结构位移较大的范围主要发生在基坑开挖区域附近;(3)逆作法施工相对于顺作法施工会明显减小基坑围护结构的侧向位移;(4)限制地铁隧道侧基坑围护结构的侧向位移是控制地铁隧道水平位移的一个重要因素。     

某建筑基坑围护结构变形模拟分析

以某旧城改造项目中基坑工程为依托,运用MIDAS/GTS NX有限元分析软件对基坑支护工程中围护结构进行三维数值模拟,将计算结果与现场实际观测数据进行比较,得出建筑基坑在不同工况下围护结构的变形规律。     

基于MIDAS/GTS的单支点内撑式排桩结构的力学变形特性研究

施工开挖阶段,土体平衡破坏,支护结构变形对深基坑安全性能影响显著。针对单支点内撑式排桩支护结构,基于MIDAS/GTS软件,建立三维有限元分析模型,探讨支护结构的力学变形特性。同时结合基坑监测技术,将实测结果与数值模拟结果进行比较分析。结果表明,数值模拟结果与现场监测数据的变化规律基本一致,并且通过进一步研究得到支护结构最大位移值、最大位移和最大弯矩作用点与开挖深度的关系。