边坡偏压对于邻近地铁车站基坑稳定性影响分析

随着城市地铁线路穿越山地环境的日益增多,邻近边坡作为一种不利于施工的边界条件变得越发难以避免.边坡偏压影响下地铁车站基坑稳定性分析对于支护参数的选取与工程安全的控制具有重要意义.本文依托深圳轨道交通2号线莲塘口岸站工程,通过建立FLAC二维模型对不同偏压条件下的地表沉降、围护桩变形及剪应力变化规律进行分析.结果表明:地表沉降范围及最大沉降值均随边坡高度的增加而增大,偏压变化对于远坡桩的变形影响较小,但对于近坡桩的影响尤为明显.为定量分析偏压影响下地表及围护桩的变形规律,对结果进行了数据拟合并获得了地表最大沉降值、围护桩桩顶变形、围护桩最大变形及剪应力与边坡高度的关系公式.此外,分析表明随边坡高度的增加,基坑围护墙体的最大剪应力分布于基坑底部,此种情况在工程中需给予重点关注.     

西安地铁运动公园站深基坑变形规律现场监测研究

以降低城市地铁车站深基坑开挖对周围环境影响,保障地铁工程施工安全为目的,该研究依托西安市地铁二号线运动公园车站深基坑施工,对施工过程中钢支撑轴力、桩身水平位移、基坑周围地表沉降进行了现场监测,分析了工程开挖前后一段时期内基坑变形规律.研究结果表明:围护桩变形的最大部位在距桩顶2/3的基坑开挖深度处;距基坑长边10m左右地表变形随着基坑开挖深度增加,基坑开挖初期变形速率较大,随着开挖深度的增加,速率逐渐减小;钢支撑能够有效地限制围护桩的水平位移,随着基坑开挖深度和钢支撑的增加,钢支撑的轴力随之增大,最后随时间内力趋于稳定.     

考虑削坡影响的基坑围护桩变形及内力分析

削坡在城市基坑建造中经常被采用,然而其设计和施工多依据经验.以某地铁车站深基坑工程为例,采用有限元方法探讨了削坡对围护桩变形及内力的影响,并根据削坡角度和削坡深度对围护桩的影响程度进行了研究.计算结果表明,考虑基坑削坡后,周边土体最大沉降与围护桩最大水平位移减小明显,但围护桩内力变化不大;在基坑设计时,将基坑削坡直接等同于开挖深度降低会低估围护桩变形及内力,其中低估围护桩最大弯矩约9.1%,使基坑设计偏危险;当削坡深度在4 m范围内,削坡角度对围护桩变形及内力影响不大;当削坡角度为45°时,围护桩的变形及内力随着削坡深度的增加而减小.     

某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析

基坑开挖中的土体卸荷效应会引起支护结构及周围地层的变位,从而对周边环境产生不利影响.对某邻近地铁区间隧道的深基坑施工进行了全过程跟踪监测,及时反映不同工况下基坑围护结构变形、支撑轴力及立柱回弹的变化特征,分析了基坑施工对周边环境特别是对邻近地铁隧道的影响.监测结果表明:围护结构的变形增量主要发生在基坑深层土体开挖阶段,开挖至坑底后变形趋于稳定;围护结构变形与支撑轴力具有关联性,围护结构的侧向变形越大,相应位置支撑的轴力也越大;坑底土体卸荷隆起带动立柱回弹,基坑中部回弹较大,基坑边角和施工栈桥附近回弹较小;开挖卸荷引起基坑附近一定范围内地表沉降和深层土体隆起,带动相邻地铁隧道上抬;基坑施工对邻近地铁隧道竖向变形的影响比对水平变形的影响更明显.     

黄土深基坑桩锚联合支护结构变形与稳定性分析

为保证某临近地铁车站深基坑在施工过程中安全,采用数值模拟的方法分析了该基坑临近地铁车站一侧桩锚联合支护结构在施工过程中的变形情况,并对其进行稳定性分析.分析表明:临近地铁车站一侧基坑支护结构最大侧移发生在离坑顶约7 m处,最大侧移为13.4 mm;最大地表沉降出现在距离基坑边约4m处,最大沉降量为8.81 mm;桩锚联合支护结构具有较好的稳定性,能够有效控制基坑在开挖过程中变形,工程深基坑的开挖没有影响到地铁车站安全.     

偏压深基坑开挖排桩围护结构变形规律分析

基坑在开挖过程中,由于受到周边环境条件及工程地质条件的影响,围护结构的变形规律差别很大。本文以合肥地铁一号线6#风井深基坑为研究对象,依据排桩结构变形的实际监测数据与数值模拟的方法相结合,详细分析了在偏压荷载的作用下,基坑施工的各阶段围护桩体的变形规律,并分析了路基偏压对于基坑开挖的影响。研究结果表明:随着基坑开挖与支撑的架设,围护桩变形曲线呈现"弓形"变化,桩体的变形规律与支撑的架设位置、支撑的架设时间密切相关,围护桩体最大水平位移发生在基坑开挖深度的2/4~3/4的位置。通过对该基坑的分析,可以为相关工程提供参考。     

临近地铁车站软土基坑施工方案分析与研究

以某临近地铁车站的软土基坑工程为背景,运用二维有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析不同施工方案下土体变形及围护结构位移规律.得出如下结论:民建基坑和车站基坑同步开挖,土体及围护结构变形很大,远大于一级基坑的变形控制标准,风险较大;同步开挖中,两个基坑第二、三层土体及车站基坑的第六层土体开挖引起的土体变形大于其他施工步;基坑围护结构变形计算值与类似工程中围护结构变形监测值相近;民建基坑先于车站开挖,民建基坑拆撑、施工内部结构楼板,对地铁基坑的影响较小,变形可控.     

深基坑与邻近建筑物相互影响的实测及数值分析

随着近年来高层建筑的大规模建设,基坑开挖深度逐渐增大,由于深基坑通常位于城市的繁华地带,且常常紧邻各种建筑物,如何处理好基坑开挖及支护等施工过程对周边环境的影响,成为基坑工程研究的关键。本文以近接浅基础建筑物的桩锚支护结构深基坑为工程背景,基于现场实测数据深入分析了桩体变形、桩顶位移和建筑物沉降等变化规律,基于Plaxis有限元软件建立数值模型,经模型计算结果与现场监测数据对比选取合理的土体本构模型,探讨了邻近建筑物基础位置和地基附加应力两个关键参数对桩锚支护结构基坑与邻近建筑物本身的影响规律。研究表明：混凝土支撑和冠梁在控制围护桩顶变形的同时会增大坑角效应的影响范围;对于基坑开挖卸载问题,HS模型相对于MC模型具有更准确的模拟效果;基坑施工主影响区域约围护结构后方2.5He（基坑开挖深度）,建筑物平均沉降最大值和倾斜度最大值位置分别位于距围护结构约0.6He和1.1He处;建筑物平均沉降值δva最大值位置与地表沉降最大值位置吻合,倾斜度最大值位置约位于地表沉降曲线反弯点处;针对本工程,当建筑物基础埋深为2.5m,基坑围护桩与建筑物中心距离在7.5-52.5m范围内变化时,建筑物平均沉降和倾斜度最大值分别约为8.3mm和0.00025;平均每增高一层建筑物,其沉降值和倾斜度分别增加约0.9mm和0.7×10-4,基坑围护结构最大侧移量增加1.4-2.0mm,其增量随层数增高而增加。     

既有暗挖车站上盖增层基坑施工力学响应

在既有地铁车站结构上方进行上盖增层拓建项目时,基坑的部分围护桩处于车站的顶拱位置,或近邻车站侧壁位置,基坑开挖后围护桩的稳定性会降低。研究基坑的施工力学响应,可以为地下空间的拓建提供参考依据。文章采用现场监测与三维有限元数值分析相结合的方法,研究了基坑施工过程中桩体位移形状、位移大小和受力的变化规律。结果表明:增层基坑围护桩的最大水平位移量仅为基坑开挖深度的0.037%,其控制变形效果显著;支护体系的空间效应显著,内支撑对桩体受力模式有较大影响;桩后注浆加固与桩底和既有结构固结改善了桩体位移曲线;第3道支撑拆除后位移和内力均达到最大,此时施工风险较高。     

上海软土地区某地铁风井深基坑案例分析

针对上海软土地层中某地铁风井深基坑的工程概况,结合地质条件和现场施工工序,分析围护结构变形、支撑轴力、立柱隆起和地表沉降等现场监测数据,并与其他工程案例进行对比,研究该基坑的变形性状.研究结果表明:虽然钢筋混凝土支撑刚度较大,但其浇筑及混凝土养护时间较长,在软土流变作用下,围护结构侧向位移在支撑施工期间随时间大幅增加.由于承受较大的土压力,混凝土支撑下的钢支撑设计轴力无法被完全利用,实测轴力值偏小.由于深部承压含水层的作用,当基坑开挖深度较大时,地表经历明显的上升.地下连续墙施工将导致不容忽视地表沉降,其沉降影响范围与基坑开挖所造成的影响范围相当.与上海地区地铁车站基坑变形对比发现:本风井基坑开挖所造成的地表沉降和沉降影响范围都较小.     

上海软土地区某地铁风井深基坑案例分析

针对上海软土地层中某地铁风井深基坑的工程概况,结合地质条件和现场施工工序,分析围护结构变形、支撑轴力、立柱隆起和地表沉降等现场监测数据,并与其他工程案例进行对比,研究该基坑的变形性状.研究结果表明:虽然钢筋混凝土支撑刚度较大,但其浇筑及混凝土养护时间较长,在软土流变作用下,围护结构侧向位移在支撑施工期间随时间大幅增加.由于承受较大的土压力,混凝土支撑下的钢支撑设计轴力无法被完全利用,实测轴力值偏小.由于深部承压含水层的作用,当基坑开挖深度较大时,地表经历明显的上升.地下连续墙施工将导致不容忽视地表沉降,其沉降影响范围与基坑开挖所造成的影响范围相当.与上海地区地铁车站基坑变形对比发现:本风井基坑开挖所造成的地表沉降和沉降影响范围都较小.     

上海软土地区某逆作法地铁深基坑变形

以上海软土地区某逆作法地铁车站深基坑项目为工程背景,通过分析现场监测数据,研究逆作法深基坑的变形性状及对周围环境的影响.研究结果发现:该基坑变形表现出显著的空间效应:中间标准段围护结构最大侧移的统计范围为(0.25%~0.45%)H,明显大于端头井的(0.10%~0.25%)H,中间标准段立柱隆起的上限为0.26%H,明显大于端头井的上限0.18%H,中间标准段开挖引起的管线沉降明显大于端头井开挖引起的管线沉降;既有地下结构对基坑变形有明显的遮拦效应,导致中间标准段西侧的围护结构侧向变形较小;基坑开挖导致邻近浅基础建筑物发生较大的沉降,甚至破坏建筑物的结构整体性,引发墙体开裂;受软土流变特性的影响,浅基础建筑物和地下管线都产生一定程度的工后沉降.     

明挖地铁车站围护结构受力变形监测与数值模拟分析

采用FLAC3D软件对明挖地铁车站围护结构受力变形进行模拟,并将计算结果与现场监测数据进行对比分析.采用所建立的数值模拟方法,对多种预加轴力加载方案中桩身水平变形进行对比分析;研究支撑刚度变化与围护结构变形的关系、围护桩刚度变化与围护结构变形的关系.主要结论有:1)钢支撑预加合理大小的轴力能防止和减少围护结构产生过大的变形,钢支撑预加轴力建议取设计值的80%;2)对变形要求严格的工程中,可加大钢支撑的刚度来减小基坑顶部的水平位移;3)随着围护桩桩径增加,桩身水平变形明显减小,但围护桩直径过大,桩径再增大,控制桩身变形的效果并不明显,设计中从控制基坑变形角度出发,兼顾降低工程造价,选取适当的桩径大小.     

钢支撑对基坑的影响分析—以武汉地铁2号线为例

以武汉地铁2号线机场线盘龙城车站出入口基坑为例,采用围护桩水平位移监测及数据采集方法,分析有无架设钢支撑支护桩深度-位移曲线,探讨围护桩水平位移变化规律. 然后采用有限元软件PLAXIS 2D模拟分析基坑开挖过程有无架设钢支撑支护桩内力和水平位移变化规律,并与现场监测数据相互验证. 由围护结构水平位移的监测数据和数值模拟结果可得,在基坑内架设钢支撑可以减缓基坑偏移速率以及在距围护桩桩底的H/3~2H/3处,偏移量最为明显,偏移量也最大,呈“弓”字型.     

某紧邻高速公路偏压深基坑施工方案设计与监测分析

合肥地铁1号线某基坑紧邻既有高速公路高填方路基,处于偏压状态,施工期间必须保证基坑和路基稳定。以此为背景,详细介绍了深基坑具体设计方案和施工步骤,并制定了监测方案对基坑进行了现场监测,此外针对涉路交通方案也做了补充说明。监测结果表明：路基一侧围护桩桩体水平位移大于另一侧,围护结构上部出现了向低荷载一侧的整体“漂移”;无论是桩体水平位移还是路基沉降,沿基坑长度方向中部位置均大于两端,是基坑最薄弱区域;虽然高速公路一侧桩体变形和路基沉降值稍大,但相对值较低,施工期间基坑及高速公路安全稳定,未发生一起安全事故。可见,该基坑施工方案切实可行,可为今后类似工程提供参考。     

深基坑开挖对邻近地铁车站基坑影响的计算分析

采用有限元软件模拟分析了地铁车站基坑在施工期间邻近基坑开挖对既有车站基坑的影响,土体本构模型采用剑桥模型,分析结果表明邻近基坑的开挖会加大既有地铁车站基坑远端支护结构的水平位移和地表沉降,而近端的支护结构发生的部分回弹减少了水平位移,相应的地表沉降也减小了.所以在类似的基坑开挖过程中要对远端的支护结构和地表沉降进行重点关注.     

咬合桩在邻近高填土基坑中的工程应用与实测分析

针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析,当咬合桩作为围护桩时,可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形;作为隔离桩使用时,忽略素混凝土桩的作用,仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力.现场实测表明,邻近高填土基坑工程在开挖时,咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动,满足了高填土自身的稳定,保证基坑工程在高填土作用下的安全.而咬合桩作为一种新型排桩围护结构,也能够起到很好的应力隔离作用,有效地分担了邻近超载的影响,确保了高填土的稳定和基坑工程安全.     

上海地铁M8线某车站基坑开挖变形特征分析

基坑变形大小和变化规律不仅关系到基坑本身的安全,也关系到周围建筑物及地下管线的安全.上海轨道交通M8线某车站位于上海市市中心,周围建筑物和管线密集,且基坑紧贴地铁一号线车站,对环境保护要求非常高.根据基坑围护结构监测数据,分析了围护墙体的变形特征,发现基坑在开挖过程中其变形符合时空效应规律,基坑变形大小和速率与基坑暴露时间和每次开挖方量密切相关,在开挖过程中要特别注意支撑架设的及时性和挖土工艺.发现车站标准段与端头井水平变形特征有所差异,端头井最大水平位移相对标准段较小,这与端头井采用满膛加固的原因有关.最后分析了基坑周围建筑物的沉降特征.     

偏压基坑工程设计、施工与受力变形特性研究进展

在调研国内外偏压基坑工程理论与实践研究成果的基础上,分别从偏压基坑的形成原因、设计计算方法、施工安全控制技术、围护结构受力变形特性以及施工环境效应等方面对偏压基坑工程的研究现状进行总结.通过与非偏压基坑的特性进行对比分析,给出了两者之间的差异.结果表明,偏压基坑两侧围护结构的受力变形存在明显的不对称性,偏压侧受力变形大于非偏压侧,当偏压荷载达到一定值时,基坑围护结构可能发生向非偏压侧的整体偏移;传统的基坑设计计算方法未能考虑偏压基坑两侧围护结构变形的差异以及变形控制标准的不同,其设计出的结果往往过于保守或风险较大;通过土体加固改良、增加支撑系统刚度、合理安排施工顺序、信息化监测预警等措施可以降低偏压的不利影响.     

上海软土地区某深基坑施工监测分析

软土地区深基坑周边往往建筑密集、地下管线众多,环境保护要求较高,必须进行严格的工程设计和施工,最大限度减少基坑施工对周边环境的影响.介绍了上海某深基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果作了详细分析.监测结果表明,基坑开挖引起的围护结构变形及对周边环境的影响具有明显的三维空间效应;围护结构变形、地表沉降、地下管线变形及邻近高架基础沉降主要发生在深层土体开挖阶段,开挖至坑底后,变形逐步趋于稳定;坑外地下水位的变化可反映围护结构的止水效果;本工程设计方案的实施和工程施工过程中的信息化控制技术有效地保护了基坑周边的环境.