基坑开挖土钉支护的变形分析

根据基坑开挖土钉支护的特点,利用基于显式三维快速拉格朗日算法的FLAC3D程序,结合郑州市某基坑开挖支护工程实例,对基坑开挖引起的围护结构位移、地表沉降、基坑底部隆起等变形性状进行了研究.通过计算得出不同开挖阶段的地表沉降、基底隆起和墙后土体水平位移.     

动荷载作用下软土地区基坑开挖周围土体位移研究

软土地区深大基坑开挖对周围土体及构筑物的位移有重要影响。以昆明市某软土区圆形基坑工程为背景,通过分析基坑支护结构、周围土体和动荷载作用下构筑物的位移监测数据,系统研究基坑开挖过程中位移变化的时空效应。结果表明:地表土体位移随着与基坑的横向距离不断增加而减小且基坑开挖对地表土体沉降量的影响范围大于对水平位移的影响范围;当有动荷载作用于软土区基坑周围构筑物时,基坑开挖对构筑物的位移有相对较大的影响;在基坑周围一定范围内,同一点处的水平位移和沉降量的变化具有相关性;基坑周围土体水平位移随深度增加而减小并逐渐趋于0。研究成果拟为类似工程提供借鉴。     

深厚淤泥质土层复杂环境下大面积基坑支护研究

为解决复杂环境下大面积淤泥质软土深基坑工程的支护变形问题,以山东省东营市某高层住宅小区深基坑工程为研究对象,运用现场实测的手段,研究基坑不同开挖过程中地表的沉降变形、围护结构侧向变形和混凝土支撑的轴力变化过程。结果表明,不同开挖阶段,地表沉降均随着距离的增加呈现“勺”状,地表沉降峰值随着基坑工程开挖深度的增加而逐步向远离基坑的方向偏移,施工至基坑底部时地表最大沉降为9.8mm;不同开挖深度时,围护桩水平向变形均呈现“弓”字形,其水平向位移峰值出现在基坑开挖面附近,并随着基坑开挖深度的增加而增加,施工至基坑底部时地表最大沉降为10.2mm;在基坑开挖较浅时,基坑围护结构的轴力主要由第一道钢筋混凝土支撑承受,随后施作了第二道钢筋混凝土支撑,第二道支撑的轴力逐步增大并趋于稳定,而第一道支撑的轴力则逐步减小。     

基抗开挖土钉支护的变形分析

根据基坑开挖土钉支护的特点，利用基于显式三维快速拉格朗日算法的FLAC^30程序，结合郑州市某基坑开挖支护工程实例，对基坑开挖引起的围护结构位移、地表沉降、基坑底部隆起等变形性状进行了研究。通过计算得出不同开挖阶段的地表沉降、基底隆起和墙后土体水平位移。     

地铁车站深基坑开挖支护变形力学特性分析

以某城市地铁车站深基坑开挖支护施工为工程背景,针对城市复杂环境下的深基坑开挖和支护的施工过程开展了数值仿真分析。有限元分析结果表明:随着基坑开挖深度和范围的增加,引起周围地层发生向基坑内的变形,其水平位移随着其距基坑边距离的增大而逐渐减小,基坑开挖对周围地层水平位移的影响范围约30 m;而基坑开挖引起的周围土体地表沉降量,则呈现先增大后减小的趋势,并且在距基坑边20 m范围内的地表沉降量较大;分析基坑开挖过程中支护结构的变形规律,可以发现随着基坑开挖深度增加,支护结构两侧向基坑中间部分鼓出;基坑支撑轴力的最大值发生在拆除第3道支撑时,此时整个支撑体系处于最不利工况,应引起重视。     

天津地区深大异形基坑的变形特性实测分析

针对天津地区大量进行的临近地铁深基坑工程问题,以环绕并紧贴思源道地铁车站的某深大异形基坑为工程背景,分析了地下连续墙和环形支撑支护体系作用下基坑的变形特性。结果表明:该基坑的地下连续墙后的地表沉降值随着开挖深度的增大而增大,最终沉降值控制在20mm范围内;地表沉降变形模式表现为凹槽形,地表沉降影响范围也随着开挖深度的增加而增大;基坑墙壁土体的水平位移在垂直方向上呈现凸字形特征,具体表现为中部大、上部和底部较小。最大水平位移的位置随着开挖深度的增加而逐步向下移动。基坑本体及临近建(构)筑物的变形在地下连续墙和环撑支撑结构作用下均得到了有效控制。     

土岩组合地区桩锚支护基坑开挖地表沉降分析

针对青岛地区典型桩锚支护结构型式的土岩组合基坑,通过有限元模拟,对土层厚度、锚杆布设、支护桩嵌入岩层的相对深度、岩层组成及开挖方式等不同条件下基坑开挖引起的地表沉降特征进行了计算分析,在基坑地表沉降模式、灌注桩的嵌岩比、基坑开挖影响范围、地表沉降与桩体水平位移的关系等方面得到了一些定性和定量的基本规律,可为类似基坑工程的设计开挖提供借鉴。     

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。     

相邻双基坑开挖相互影响三维性状分析

相邻基坑开挖引起围护结构和周围土体变形与基坑单独开挖存在较大的差异,目前较缺乏考虑相邻基坑开挖产生的相互影响及其空间效应的研究。以实际相邻双基坑工程为分析原型,建立其开挖的三维有限元模型,研究双基坑开挖的空间效应。分析了相邻基坑同步开挖和不同基坑间距对基坑间土体沉降、支护结构内力、支护结构位移、坑底隆起、坑外地表沉降等的影响,探讨基坑开挖角部刚度效应。结果表明:相邻基坑开挖影响支护结构的内力和位移分布;基坑间土体沉降产生叠加影响,沉降量大于基坑两侧地面;近端支护结构变形和坑底隆起小于远端。基坑角部刚度效应在一定范围内会较明显地限制土体变形和支护结构的位移,且角部刚度效应随开挖深度增大而增大。基坑间距对相邻基坑产生相互影响的范围为2.5~3倍基坑开挖深度。     

桩锚支护深基坑开挖引起紧邻建筑物变形特征分析

依托工程实例,探讨桩锚支护深基坑开挖对紧邻建筑物变形影响。建立深基坑支护体系与紧邻建筑物三维计算模型,分析深基坑开挖引起紧邻建筑物变形特征。由分析结果可知:基坑开挖对紧邻建筑物的变形影响,竖向沉降大于水平位移,且接近2倍的关系。主要影响敏感因素有建筑物与基坑距离、建筑物外荷载。对于地下建筑物,基坑深度为总深度的1/3时,水平位移变形速率大于竖向沉降,随着基坑开挖深度增加,水平位移变形速率小于竖向沉降,且水平位移趋于稳定,竖向沉降变形趋势加大。     

基坑开挖对围护结构及周边地表变形影响的研究

文中以贵州省贵阳市贵安新区马场科技新城商业综合体项目为例，分析基坑开挖过程中基坑水平位移及竖向位移随基坑开挖深度变化的演变规律，并获取了基坑支护结构应力及周边沉降的数据，验证支护结构的有效性。结果表明，坡顶的水平/竖向位移与开挖深度呈正相关关系；支护结构施工后，一定开挖范围内，坡顶水平/竖向位移增加幅度有所下降，但后期坡顶水平/竖向位移增加幅度又开始加大；锚杆轴力与基坑开挖深度关系不大；沉降量与监测点距基坑中心的距离呈现凸形关系，越靠近基坑中心线位置，地表沉降量越大，直至达到最大。     

“中心岛法”斜支撑基坑开挖坡比对周边环境的影响

采用三维有限元分析方法,对武汉某基坑"中心岛法"开挖施工过程进行模拟,分析开挖过程中支护结构水平位移和基坑周边地表沉降的变化过程,为基坑初步设计和优化设计提供参考。在同一地层和支护布设情况下,采用不同坡比开挖对基坑支护结构水平位移及周边地表沉降的影响进行研究。研究结果表明:随着斜坡开挖坡度的增加,斜坡开挖前后支护结构水平位移和基坑周边沉降不断增加,且增大的幅度越来越大;针对不同的基坑场地和周边环境情况,选取合理的斜坡比,对控制基坑开挖对周边环境的影响以及缩短基坑工期等有很好的作用,从基坑工期和安全性综合考虑得出武汉一级阶地一般情况较合适的开挖坡比为1∶1。     

济南市某地铁深基坑开挖数值模拟与监测分析

基坑开挖是一项工作量大、难度系数大的工程,在开挖过程中既要保证基坑整体结构的安全,又要保证基坑变形和地表沉降在控制范围内。以山东省济南市某基坑支护工程为研究对象,采用数值分析方法对基坑开挖过程进行了数值模拟,分析了基坑整体变形与应力、基坑侧壁变形和地表沉降。研究表明,基坑开挖过程中,基坑的主要变形位于基坑底部;桩身范围内出现明显的应力集中现象,且最大应力主要集中在第一道支撑位置处;基坑侧壁的水平位移呈现出相同的规律性,随开挖深度的增加而增大,且峰值位置也逐渐下移;地表沉降值曲线呈现出相同的规律性,均呈高斯曲线分布,基坑开挖对10m范围内地表沉降影响最大,对20m以后地表变形影响不大。     

南宁地铁3号线长堽路车站基坑变形特征研究

以南宁地铁3号线长堽路站基坑为工程背景,整理、分析现场施工过程监测数据,总结围护结构水平位移、周边地表变形、支撑轴力实测数据规律,探讨基坑在不同开挖深度下围护结构及坑边地表变形规律及特征。采用有限元Midas软件,建立基坑开挖模拟模型,对其分步开挖进行了数值模拟,并将计算结果与实测数据进行对比分析,进一步总结分析狭长型基坑在不同开挖深度下整体变形特征。研究表明,长堽路站基坑随着开挖深度增加,围护桩水平位移增大,最大值位置逐渐向下部移动,最大部位位于第二层开挖线与第三层开挖线之间;整体上基坑长边及短边围护结构水平位移由基坑中部向两端逐渐减小;随着基坑开挖深度不断增加,坑边地表沉降量不断增大,基坑周附近8 m范围内沉降变形最大,随着与基坑距离逐渐增大沉降量逐渐减小。基坑周边沉降影响范围约为15 m,基坑长边及短边地表沉降量均由中部向两端减小。     

“中心岛法”斜支撑基坑开挖坡比探讨

采用三维有限元分析方法,对武汉某基坑“中心岛法”开挖施工过程进行了模拟,分析了开挖过程中支护结构水平位移和基坑周边地表沉降的变化过程,为基坑初步设计和优化设计提供了参考。在同一地层和支护布设情况下,采用不同坡比开挖对基坑支护结构水平位移及周边地表沉降的影响进行了研究,研究结果表明：随着斜坡开挖坡度的增加,斜坡开挖前后支护结构水平位移和基坑周边沉降不断增加,且增大的幅度越来越大;针对不同的基坑场地和周边环境情况,选取合理的斜坡坡比,对控制基坑开挖对周边环境的影响以及缩短基坑工期等有很好的作用,从基坑安全性和工期两方面综合考虑得出武汉一级阶地两层地下室及以下基坑较合适的开挖坡比为1：1．0～1：1．5。     

地铁车站超深基坑开挖施工监测与数值模拟

依托天津地铁1号线东延工程上的李楼站大长宽比平面超深基坑工程,基坑标准段和盾构井段长宽比分别为23.6和18.8,对车站基坑开挖施工过程中的现场监测数据进行分析,并利用FLAC3D软件对基坑开挖支护的全过程进行数值模拟,将典型地表沉降观测点及地下连续墙最大变化点位的深层水平位移实测数据与模拟结果进行对比分析。结果表明:数值模拟结果与实际监测数据规律符合较好;随着开挖步数的增加,基坑支护外侧土体的位移量逐渐增加,最大沉降量发生在基坑开挖全部完成时,地表沉降观测点DBC-04-0j的最大地表沉降实测值与模拟值分别为39mm和30mm,分别相当于最大开挖深度的0.212%和0.164%,均满足50mm的要求;基于数值模拟结果,围护墙体ZQT-04的实际最大水平位移和模拟位移分别为39.8mm和35mm,均满足50mm的要求。     

超深风井基坑结构变形行为的监测研究

超深风井基坑周边环境复杂,其结构变形问题是影响深基坑工程安全的重要因素。文章依托厦门地铁3号线过海段风井基坑工程,通过现场监测的研究手段,系统分析了深基坑结构变形特征,明晰了地连墙水平位移、支撑轴力、地下水位、地表沉降等指标的演化规律。结果表明：地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降均随着基坑开挖深度的增加而增大。地连墙水平位移在基坑开挖至第四层时增长最为显著;支撑轴力最大值出现在基坑开挖至坑底阶段,内支撑的设置对地表变形也有一定抑制作用,但基坑周围动荷载对地表沉降影响显著;地下水在基坑开挖完成后会逐渐趋于稳定。研究成果可为沿海地区深基坑工程设计与施工提供参考。     

基坑开挖对邻近建筑物的影响分析

结合具体工程实测,对土钉墙支护的深基坑变形性态进行了分析,并得出以下主要结论:坑外土体深层水平位移曲线呈悬臂型分布,最大水平位移发生在地表处,在基坑开挖深度附近,其土体的水平位移逐渐趋于零;坑外建筑物沉降在0.5倍开挖深度范围内的建筑物沉降值最为显著,而在(1.0~2.0)倍开挖深度范围内的建筑物沉降值则明显较小。     

黄河冲积平原地区超大型深基坑开挖现场监测分析

介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7～19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明：围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。     

北京地铁4号线西四站地面变形与分析

北京地铁4号线西四站为北京市轨道交通的一个重要枢纽,地面状况复杂,为保证周边环境和支护结构的安全,对西四站西南出口基坑的变形进行了监测,以及时搜集变形信息,指导工程的安全施工.通过对基坑的监测和基坑变形的分析研究,得到了西四站南出口在开挖过程中的变形规律:冠梁水平位移和周围地表的沉降量与基坑开挖深度成正比,边坡的最大受力面与地面的夹角近45°,地表沉降量最大点随着基坑的开挖过程不断变化.