用钢筋混凝土支撑代替钢支撑的深基坑支护特性研究

为控制基坑的稳定性和施工对周边环境影响,国内部分城市建设行政主管部门要求深基坑第一道支撑必须采用钢筋混凝土支撑。为研究钢筋混凝土支撑代替钢支撑前后的基坑受力变形性状,以深圳地铁某基坑工程为例,利用有限元软件ABAQUS,对钻孔灌注桩围护结构+内支撑体系进行了有限元分析。分析时,土体采用MohrCoulomb理想弹塑性模型,围护结构与土体之间采用接触模型,考虑了钢筋混凝土支撑设置在不同的支撑位置,分析了不同开挖阶段支撑轴力及围护墙侧移的变化规律。结果表明:深基坑第一道支撑采用钢筋混凝土与采用钢支撑对基坑的受力变形影响不显著;但根据基坑受力变形性状,钢筋混凝土支撑若设在基坑中部可充分利用其抗压性能,减小、围护结构变形和弯矩。     

用钢筋混凝土支撑代替钢支撑的深基坑支护特性研究

为控制基坑的稳定性和施工对周边环境影响,国内部分城市建设行政主管部门要求深基坑第一道支撑必须采用钢筋混凝土支撑。为研究钢筋混凝土支撑代替钢支撑前后的基坑受力变形性状,以深圳地铁某基坑工程为例,利用有限元软件ABAQUS,对钻孔灌注桩围护结构+内支撑体系进行了有限元分析。分析时,土体采用Mohr-Coulomb理想弹塑性模型,围护结构与土体之间采用接触模型,考虑了钢筋混凝土支撑设置在不同的支撑位置,分析了不同开挖阶段支撑轴力及围护墙侧移的变化规律。结果表明:深基坑第一道支撑采用钢筋混凝土与采用钢支撑对基坑的受力变形影响不显著;但根据基坑受力变形性状,钢筋混凝土支撑若设在基坑中部可充分利用其抗压性能,减小围护结构变形和弯矩。     

主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑分析

结合一具体工程对主体地下结构与支护结构相结合的复杂深基坑进行了分析。基于土体硬化模型的平面有限元方法对基坑的施工过程进行了模拟,结果表明:该方法能较好地模拟围护结构的变形和墙后的地表沉降;同时主体地下结构的巨大支撑刚度有效地控制了基坑的位移,因而基坑开挖对地铁没有产生不利的影响。采用考虑梁板共同作用的三维有限元方法分析了变标高的首层水平支撑体系的受力和变形,基于切向弹簧边界分析了地下一层水平支撑体系的受力和变形,分析结果成功地指导了基坑的设计。     

基坑降水对坑底土体回弹影响的试验研究

采用逆作法时,深基坑开挖引起的坑底隆起对于地下工程结构会产生显著影响。目前对于深基坑的回弹量计算,都是以基坑开挖卸荷为基本应力路径获取变形模量,并未考虑降水的影响。软土地区深基坑的开挖,特别是深度达20～30 m甚至更深的超深基坑工程,均要涉及到大幅度降低坑内地下水位的问题。应用三轴试验对基坑工程开挖与降水交替作用下开挖区土体的强度与变形性状进行模拟,并与仅考虑基坑开挖作用下被动区土体的强度与变形性状进行比较。结果表明:对超深基坑,降水作用可改善土体的力学性状;大深度降水对基坑总的回弹量有较大影响,能显著减小回弹总量。基于降水对基坑被动区土体强度及变形性状的显著影响,在深基坑工程设计中应考虑实际的应力路径,即进行考虑降水与开挖综合影响的分析。     

北京某深基坑工程施工监测与成果分析

本文介绍了北京某深基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果进行了详细分析。监测结果表明,在深基坑支护工程中,时空效应显著,基坑开挖初期围护结构及地表会发生向上的位移,基坑深层土体开挖会引起较大的桩体位移和土体沉降,施工中应严格控制深层土体开挖无支撑暴露的时间,及时架设支撑及浇注混凝土底板,减小土体侧向位移及地表沉降,由于基坑施工周期较长,温度的季节性变化对基坑围护结构的变形影响较大。     

某地铁深基坑开挖变形及稳定性分析

以某地铁深基坑为背景,通过数值模拟及施工监测进行研究,分析深基坑开挖过程对支撑体系及围护桩的影响。用有限元软件GTS NX对地铁深基坑建立三维有限元模型,根据监测内容分析围护结构水平位移的动态变化规律,研究"钻孔灌注桩+刚支撑"这一围护形式在地铁深基坑中的应用表明:桩身变形量与基坑开挖的深度紧密关联,呈现出中间大两端小的"U"形变形特征;桩顶水平位移初始开挖时较小,在第一次开挖结束后增大,第二次开挖结束时达到最大值,随后减小,且趋于稳定;支撑架设不及时或支撑强度不够,都会引起周围土体向基坑内侧发生位移。     

考虑蠕变影响的深基坑工程施工固结效应研究

在软土地基中进行基坑开挖具有明显的时间效应,开挖期间基坑性状的改变是由于开挖卸载所致,而开挖间歇期内基坑性状的改变一般是由于土体的固结和蠕变所共同引起的。关于软土地区深基坑工程土体的固结效应和蠕变效应,前人曾分别进行过相应的研究,但对于两者耦合的研究相对较少。从软土的蠕变-固结耦合变形机理入手,考虑时间的影响,采用时间硬化与Druker-Prager塑性耦合蠕变模型,运用ABAQUS有限元软件通过数值分析,对深基坑开挖过程中考虑蠕变影响的固结效应进行了探讨。     

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。     

混凝土立柱与围护结构组合支护方式下地铁车站深基坑变形研究

考虑土体与深基坑支护结构的联合作用对施工安全具有重要意义.文章以某地铁车站深基坑工程为背景,通过FLAC3D数值模拟软件建立混凝土立柱与围护结构组合支护下的三维数值模型,模拟开挖不同阶段下基坑围护结构及周边土体沉降变形规律.模拟结果表明:基坑开挖施工会导致围护桩及周边土体产生变形,混凝土立柱能使围护桩的侧向变形降低11.42％;同时使土体沉降量减小及最大沉降位置远离基坑;基坑周边土体沉降影响范围约为支护结构深度4倍.采用混凝土立柱与围护结构组合支护形式能有效地控制变形及保障施工安全.     

承压水作用下基坑三维有限差分模型分析

隔水层土体采用应变相关修正剑桥模型,建立考虑承压水、土体、支护结构、水平支撑体系和竖向支承系统共同作用的三维有限差分耦合模型,考虑连续墙和土体之间的接触,采用FLAC3D实现基坑分步开挖过程。分析了承压水作用下深基坑开挖变形性状,包括坑底隆起变形、围护结构侧移、墙后地表沉降和侧移、深层土体沉降和侧移等,最后分析不同承压水头对基坑变形的影响。结果表明:初始承压水头较大时,坑底隆起变形受初始承压水头影响较大,特定点隆起变形随初始承压水头变化规律与室内试验结果较为吻合;不同初始承压水头下水平支撑以下的连续墙侧移差异较大;随初始承压水头增大隔水层中墙体和承压含水层中墙体的侧移表现出不同的变化形态;初始承压水头对墙后土体变形影响较小;在理想隔水层条件下,承压水头对基坑开挖过程中的变形影响较小。     

临近高架的基坑开挖变形特性的数值分析

以上海地区某深基坑工程为研究对象,考虑土体小应变刚度特性,建立高架道路和临近基坑的二维有限元分析模型,探讨土体小应变条件下深基坑的变形特性及基坑开挖对高架的影响。算例分析表明,考虑土体小应变刚度特性可以较好的模拟基坑开挖的变形及基坑开挖对高架的影响,计算结果与实际情况基本吻合。     

深基坑开挖对坑底桩受力变形特性的影响研究

随着基坑开挖深度不断加大,基坑开挖过程对已施工坑底工程桩的受力和变形影响不容忽视,针对该问题,对深开挖条件下桩基进行了桩身内力及位移的工程现场实测。对比分析不同位置及不同长度的坑底桩基在开挖过程中的受力和变形规律。结合工程建立三维数值分析模型,基桩采用钢筋混凝土损伤模型,探究了基坑开挖深度、桩的相对位置等因素对桩身轴力、桩土侧摩阻力和桩身刚度的影响规律。结果表明：基坑开挖过程中,桩身受拉力作用;桩身混凝土在产生塑性应变前,桩身拉力随开挖深度增加逐渐增大;桩身混凝土应变超过极限拉应变后,拉力开始逐渐降低,桩身塑性区侧摩阻力变化显著。此外,坑底桩位置和桩长是影响其受力变形特性的重要因素。相同位置处,长桩的桩顶竖向位移更小;靠近基坑中心部位的桩顶竖向位移大,桩身塑性拉应变区较大。     

深基坑开挖对周边居民房的保护技术

结合具体工程实例,论述了围护施工阶段采用数根桩及围护SMW工法施工阶段、挖土阶段对居民房的保护措施,重点阐述了深基坑开挖时对周边居民房的保护技术及管理措施,以减少深基坑开挖对周边居民房的影响。     

深基坑开挖与周边既有建筑物改造相互影响研究

基于上海体育馆、上海游泳馆改造及新建体育综合体项目,研究了紧邻深基坑既有建筑物改造与深基坑开挖之间的相互影响,通过大型有限元软件对深基坑开挖和周边既有建筑物“卸载-加载”改造进行模拟,分析了同时进行新建体育综合体深基坑开挖和上海体育馆“卸载-加载”改造两者叠加工况下的相互影响,进一步探讨了深基坑开挖与周边既有建筑物改造同时进行的最优工况。此外,在最优工况的基础上结合基坑被动区加固、围护结构刚度以及两者相互叠加对深基坑和周边建筑物的影响进行深入讨论。结果表明:最不利工况为基坑开挖至第2道支撑时对周边建筑物进行加载改造,在实际施工中应避免出现该工况; 最优工况为基坑完成第1道支撑后对周边建筑物进行卸载改造,并在基坑完成第2道支撑后对周边建筑物加载改造; 在最优工况及其他同等条件下基坑被动区加固对基坑和周边建筑物产生的影响要大于基坑围护结构强度对其产生的影响,研究结果可以为今后类似工程施工提供依据与参考。     

深基坑开挖对下卧地铁的影响数值分析

针对复杂周边环境下的深基坑开挖,运用三维有限元计算软件模拟深基坑开挖施工全过程,分析了不同工况下深基坑开挖对广州地铁6号线的影响,为今后类似周边环境下深基坑开挖奠定了基础。     

软土地区大型深基坑总体设计与施工方案

以某软土地区深大基坑工程为背景,分析了该项目周边环境的复杂性、多样性及基坑施工的难点。论述了该类基坑多种支护方式组合应用的必要性与可行性。研究表明:当基坑面积较大时,采用中间盆式开挖,利用先期完成的中部主体结构作为支撑支点,并根据坑深的不同采用1~2道竖向钢斜撑,可减少支撑工程量并有效地确保基坑稳定;砂性软土地区的施工场地开阔时,深度7 m左右的基坑可采用两级放坡的方式直接开挖;砂性软土地区的施工场地狭小时,深度9 m左右的基坑可采用1道竖向钢斜撑结合坑内加固及换撑的支护模式。     

建筑工程深基坑支护施工技术的应用方法探究

在建筑工程建设中,经常会面临深基坑的技术瓶颈,其中支护技术是解决深基坑问题的关键。本文以某建筑工程的深基坑支护施工为例,分别从钢筋混凝土支撑、基坑开挖施工几个视角,探讨了深基坑支护施工技术的应用。     

带阳角深基坑变形及其影响因素分析

深基坑工程大型化、不规则趋势导致其变形影响因素更加复杂。为进一步提高不规则深基坑开挖过程的安全可靠性,借助有限元分析技术,对带阳角土岩组合深基坑变形影响因素进行分析。首先,构建带阳角深基坑有限元分析模型,其中,土体结构采用Mohr-Coulomb模型,岩体结构采用节理材料模型,锚杆、土钉与混凝土结构采用线弹性模型;然后,结合工程实际,通过阳角尺寸、覆土层厚度、锚杆布设等因素的影响分析,对带阳角土岩组合深基坑工程的变形特性进行研究,绘制了土岩组合深基坑变形与覆层土厚度关系曲线,以及不同阳角尺寸和不同覆土层厚度引起的深基坑水平位移变化规律曲线。研究表明,该深基坑阳角与阴角效应显著,阳角最大水平位移随覆土层厚度增加而增大,随护坡结构层厚度增加而减小,随锚杆直径增加而减小。研究可为同类工程的施工安全提供保障,使不规则深基坑工程施工更加科学、合理、经济、可靠。     

不同约束条件下的围护桩受力分析

在基坑支护中围护桩被广泛采用,且常与其他形式的加固措施联合使用,因而将围护桩作为悬臂式结构进行计算分析,在一定程度上是不合理的。以合肥某地铁车站深基坑为例,将不同形式的加固措施抽象为力学上的约束条件。采用有限元方法计算分析了不同约束条件下围护桩的受力与变形。计算结果表明,对围护桩顶端施加侧向位移约束可有效减小桩体的侧向变形与所受弯矩,因而应尽可能地施加水平支撑或锚杆。对桩顶端角位移的约束也可有效减小桩体的侧向变形,因此,冠梁的存在是必要的。深基坑的施工中,应采取多种措施增加围护桩的约束,提高其稳定性,从而更好地保证基坑安全。     

软土深基坑组合式支撑施工技术探讨

由于土体性质的改变对基坑开挖的支护方案起决定性作用,针对温州软土地区深基坑支护,文中重点介绍了温州软土深基坑组合式支撑施工的关键结构施工技术、深基坑开挖、冠梁及钢筋混凝土支撑施工、钢支撑施工。