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。     

临近地铁隧道的软土深基坑施工影响分析

以杭州某临近地铁隧道的软土深基坑工程为背景,运用有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析基坑变形以及对地铁隧道的影响,并对不同计算模型进行对比分析.研究结果表明:HSS模型考虑了地下水及时空效应的影响,较HS硬化模型能更好地模拟基坑施工过程;为控制基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,需辅助其他措施,如分块开挖、基坑降水等;地下连续墙成槽过程无法模拟,施工中应尽量减小成槽对周边土体和隧道的影响.研究结论可为类似工程提供借鉴与参考.     

超大型深基坑开挖过程三维有限元分析

建立三维有限元模型对软土地区某中心岛顺作、周边逆作的超大型深基坑进行分析,计算中假定土体为横观各向同性体,考虑土与结构的共同作用以及土体分层、分区开挖和支护结构分区施工.将计算结果与实测值进行比较,表明考虑土体为横观各向同性体的三维有限元分析方法可以较好地模拟开挖过程基坑的变形特性.分析了分层分区开挖和支护结构分区施工对基坑维护结构变形特征的影响,结果表明分层分区开挖对基坑变形有较大影响.     

深基坑开挖对邻近桥桩的影响机制及控制措施研究

 以天津地铁二号线红星路站工程为依托,采用弹塑性有限差分方法,构建模拟基坑开挖过程的数值模型,通过将土体、桥桩及地连墙变形的计算结果与实测数据进行对比分析,验证该数值模型的可靠性,基于该数值模型,研究深基坑开挖对邻近桥桩的作用机制,分析基坑围护结构刚度、钢支撑刚度和土体强度对控制土体变形的作用,提出控制深基坑开挖对邻近桥桩影响的3种行之有效的工程措施。     

深基坑开挖与邻近隧道相互影响的分析

采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)模拟软土地区深基坑的分步开挖和支护过程。根据隧道与基坑不同位置关系,分为"紧贴型"和"浅埋型"两类、共7种工况,分析基坑分步开挖对邻近地铁隧道变形的影响以及隧道对基坑连续墙变形和墙后地表位移的影响。数值分析土体采用修正剑桥模型,考虑了连续墙和土体的接触滑移作用。数值分析结果发现隧道变形大小与基坑距离关系并不完全单调,隧道的存在对基坑墙后土体有明显的"加筋效应"。     

大型深基坑施工对邻近建筑物的影响

通过基坑监测,分析了深基坑开挖、降水及回灌对基坑周边土体变形及邻近建筑物沉降的影响。监测结果表明,降水和回灌在基坑施工初期对周边土体变形起主导作用,中后期对土体变形有一定的影响;施工初期,降水对邻近建筑物沉降影响显著,回灌在整个施工过程中均能起到减缓沉降变化速率的作用;土方开挖在基坑施工中后期控制着周边土体变形和邻近建筑物的沉降;采用坑内加固土体的方法,可以减轻基坑施工对邻近建筑物的影响。     

临近地铁隧道深基坑工程实例研究

中心城区的深基坑工程经常紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖需满足邻近地铁区间隧道严格的变形保护要求。本文以苏州某深基坑联合支护工程为研究对象,利用FLAC3D软件对深基坑的施工过程进行了模拟,对比分析了围护结构变形、周边管线以及轨道交通隧道变形的计算结果与监测结果,研究结果表明,坑内留土、分坑开挖并采用围护桩与支撑组合结构能有效地控制深基坑施工过程中的土体变形,对邻近地铁区间隧道的影响也在安全可控的范围内,对苏州地区类似基坑的围护设计和施工具有一定借签意义。     

基于HSS模型的基坑开挖对近邻地铁影响数值分析

随着城市轨道交通网络的不断扩大,城市深基坑工程大多邻近地铁区域。基坑开挖将导致周围土体产生附加位移,当土体位移过大时,就会对邻近结构物产生不利影响,因此开展基坑开挖对邻近地铁隧道区域和车站安全性影响的分析研究具有重要的现实意义。以天津某地铁车站明挖基坑工程为例,运用有限元软件Plaxis 3D分析基坑开挖对邻近隧道区间和车站变形的影响,采用动态模拟施工过程的计算方法,得出了基坑开挖施工时邻近隧道和车站的变形规律,较好的模拟了实际情况。通过计算得出不同开挖阶段隧道区间和车站的变形,为实际工程设计提供参考。     

某地铁深基坑顺逆结合开挖变形性状的实测分析

目前对于软土地区采用顺逆结合法开挖的深基坑变形性状研究还较少。研究了杭州某34.5m深的地铁基坑在顺逆结合开挖方法下的变形性状,分析了基坑开挖对一倍开挖深度距离内邻近地铁隧道附近土体的影响。研究结果表明:(1)逆作板加强了围护结构体系的刚度,有效地限制了地下连续墙的侧移、墙后地表沉降和立柱隆起,进而限制了邻近隧道附近土体的位移;(2)合理的土体开挖顺序能有效地限制基坑中间处的墙体侧移,使得该截面的墙体侧移并非是沿基坑长边所有截面中墙体侧移最大的;(3)隧道与附近土体相互作用明显,附近土体在隧道埋深处都随刚度相对较大的隧道向基坑内呈现一定程度的水平移动,而上部土体的水平移动随着空间位置的不同而表现各异。相关结论对软土地区类似深基坑工程的变形控制具有一定的参考意义。     

深基坑分层开挖对邻近盾构隧道的影响分析

基坑工程的施工经常出现在已建盾构隧道的附近,从而必然使已建隧道产生附加变形。为了研究基坑开挖对邻近已建盾构隧道的影响,通过有限元软件PLAXIS针对某深基坑开挖对邻近地铁隧道的影响进行了一系列的模拟,土体本构模型采用PLAXIS小应变土体硬化模型。分析表明：基坑开挖将对邻近隧道产生很大的影响,盾构隧道不仅在水平方向会发生较大的位移,而且在竖直方向也会发生一定的沉降且沉降量不能忽视。     

软土地下工程与深基坑研究进展

针对当前国内外软土地下工程研究现状进行系统概括和评述,重点探讨深基坑和盾构隧道两种典型地下工程涉及的关键土工问题。其一是复杂地质及环境条件下软土基坑工程的分析方法与新技术,包括基坑围护结构受力分析、基坑抗隆起稳定性分析、渗流对基坑稳定性的影响、深基坑工程中的冗余度问题、软土基坑工程的新技术;其二是软土隧道工程的稳定与变形问题,包括隧道开挖面稳定性分析、渗流对隧道开挖面稳定性的影响、隧道纵向不均匀沉降与长期沉降、隧道地震响应分析与动力模型试验;最后是软土地下工程施工的环境土工效应,包括基坑开挖引起的土体变形、隧道开挖引起的土体变形、地下工程开挖对周围环境的影响。     

深基坑开挖对邻近地铁车站结构变形的影响研究

选取软土地区某邻近既有地铁线路的深基坑工程,研究了深基坑开挖对其邻近既有地铁地下车站结构的影响。利用MIDAS GTS建立深基坑开挖的三维有限元模型,通过数值模拟得到基坑开挖条件下基坑支护结构、基坑及其周边地层、地铁车站结构、盾构隧道结构的变形分布情况,明确了深基坑施工影响下其邻近既有地铁线路的变形规律,为后续进一步采取控制措施提供借鉴。     

深基坑开挖空间效应对周围土体及邻近隧道的影响研究

基于宁波软土地区典型土层分布和经工程反演的计算参数,通过MIDAS/GTS有限元分析软件对不同开挖面积和开挖深度的18个三维基坑有限元模型进行数值计算。根据数值模拟结果,提出了确定宁波地区地铁隧道控制保护区范围的修正方法。通过对工程实例的实测结果进行分析,证明了该修正方法的可行性和必要性。进一步对比分析了基坑的开挖面积与深度对邻近隧道位移的影响;通过建立两类不同分坑措施的基坑模型,比较了不同分坑措施在控制基坑和隧道位移方面上的效果。结果表明,隧道最大位移随邻近基坑开挖面积的增加呈非线性递增;采用分隔墙与隧道垂直的分坑措施对隧道位移控制更为有利。研究成果可为宁波软土地区地铁隧道控制保护区内的基坑设计提供参考。     

软土基坑引起下卧隧道隆起的非线性流变

软土地区深基坑开挖改变了周边土体的初始应力,引起周边土体的位移,对周边构筑物造成不均匀沉降、混凝土开裂等不利的影响,并且可能危及临近地铁隧道的安全。对基坑开挖引起的下卧隧道的隆起变形进行了研究并提出了实用的预测方法。基坑开挖土体卸载引起的土体变形采用了Boussinesq应力解进行求解,隧道反力引起的土体变形采用了弹性半空间Mindlin应力解进行分析。隧道本身变形采用了弹性的地下连续梁进行分析,并且考虑隧道与土体的相互作用。通过引入软土的非线性流变模型,考虑了软土变形的时间效应,因此可以对复杂开挖过程进行模拟分析。还对基坑开挖对隧道隆起的效应进行了讨论,通过上海市某重点工程实例的隧道隆起量的预测结果与实测值对比分析,隧道隆起的监测结果证实了该方法的有效性。     

灌浆对基坑变形影响的有限元模拟与分析

运用有限元法研究了地下连续墙深基坑开挖工程中,用预灌浆的方法加固部分将被挖去的软土,灌浆施工对地下连续墙及邻近土体变形的影响。理论及实测结果比较表明,将地下连续墙与灌浆加固相结合的方法减小了地下连续墙的变形,增加了基坑开挖的稳定性。     

砂性土地基深基坑工程对周边环境的影响分析

随着城市建设的发展,周边环境复杂的深基坑工程数量明显增多,基坑的开挖必将改变周围土体应力场,对周边环境产生影响。以杭州一紧邻地铁隧道的砂性土地基深基坑工程为例,运用 Plaxis 软件对基坑施工过程中围护结构以及临近隧道变形进行模拟,并与现场监测数据进行了对比分析,探讨了基坑外土体位移的衰减规律。结果表明：计算结果与实测结果基本吻合,砂性土地基深基坑开挖会引起围护结构、周边土体以及临近隧道产生向基坑方向的位移,变形规律与开挖工况以及距基坑远近密切相关。本文结果为类似砂性土地基深基坑工程设计及施工提供有益借鉴。     

地下道路建设对下方地铁隧道结构的影响分析

地铁隧道结构上方基坑开挖土体卸载会扰动基坑周围土体,引起周围土体应力场的改变,从而导致基坑下方地铁隧道结构变形。根据基坑开挖对隧道结构影响的计算变形值,优化施工开挖方案,提出有效的保护措施确保地铁隧道结构安全和运营安全。计算和实测结果表明,适当对地基土进行加固,采用抗拔桩及抗隆起板,分层分块开挖可有效控制基坑下方地铁隧道的变形;施工中选取对周边环境影响小的施工工艺、信息化施工是地铁保护不可忽视的重要因素。采取的控制基坑下方隧道结构变形设计方法和施工措施可以为同类工程建设提供参考。     

软土地区隧道两侧深基坑同步施工设计与分析

以上海地区某深基坑工程为背景,介绍了紧邻地铁隧道的复杂环境条件下,两侧超大深基坑同步开挖的总体设计思路,以及针对变形控制目标采取的技术措施。设计总体采用分区开挖方案,为避免基坑抽降承压水对周边环境的不利影响,采用了地下连续墙隔断微承压水含水层;为控制紧邻地铁隧道侧围护结构变形,在紧邻地铁隧道的窄条基坑采用了轴力自伺服系统的钢支撑。通过本项目的实施和监测数据分析表明,相关技术措施有效的保证了两侧深基坑同步开挖过程中的地铁隧道运营安全,取得了良好的经济效益和社会效益,可以为软土地区类似基坑工程设计和施工提供参考。     

邻近地铁隧道的深基坑开挖中实测位移数据分析及数值模拟

杭州某深基坑开挖工程邻近地铁隧道,通过分析隧道位移实测数据变化规律,同时建立考虑基坑和隧道共同作用的三维有限元数值模型,以验证有限元模型的有效性;通过分析深基坑施工对邻近营运的地铁隧道变形影响和规律,模拟不同工况下隧道的变形程度,为改善施工组织方法提供依据。     

基坑开挖引起下卧既有电力隧道变形的控制技术研究

基坑工程对周围管线的影响是基坑工程环境土工问题的重要研究内容。上海市轨道交通9号线二期杨高中路站新建出入口上跨于Φ3000 mm的电力隧道正上方,为了预防基坑开挖对下方电力隧道可能带来的过大变形,采用了MJS工法进行坑内外土体加固,分区分块开挖,并借助于有限元分析对基坑开挖造成的隧道变形进行了预测,同时在隧道内安装静力水准仪、表面式测缝计和远程通讯设备开展结构变形实时监测,基于监测数据实现反馈施工,通过这一系列手段实现了对电力隧道结构在上方基坑开挖情况下的变形控制,确保了电力隧道结构的安全。对监测数据的分析表明：利用MJS工法进行土体加固变形控制具有良好的效果,隧道结构变形实时监测系统能及时有效地反映隧道结构状态,为反馈施工提供决策依据。