坭洲水道桥圆形地连墙支护体系监测与分析

对虎门二桥坭洲水道桥直径90 m、深29 m东锚碇工程进行了监测,实测得到开挖过程中地连墙墙后土压力、墙体径向位移、竖向弯矩等。同时,设计并实施了地连墙槽段接缝的单元体试验,探讨了圆形地连墙环向刚度折减系数的取值方法,并结合轴对称弹性地基梁法对监测数据进行了对比分析。计算与实测分析结果表明,圆形地连墙支护体系墙体最大位移值为开挖深度的0.018%,远小于工程预警值,说明其可有效控制基坑变形;施工过程中土体开挖及内衬施工对地连墙应力影响最大,是相应深度地连墙应力达到峰值的主要原因,其影响范围为上下两倍当层开挖深度;圆形地连墙墙后土体具有空间效应,实测土压力值小于主动土压力理论计算值;由计算对比可知,考虑环向效应及环向刚度折减的弹性地基梁法可较好地反映圆形地连墙支护体系的受力变形特性。     

下穿运营高铁及地铁的交通枢纽深基坑数值分析

某地下综合交通枢纽基坑下穿沪宁城际铁路和已建11号线地铁车站,周围环境复杂,铁路路基和地铁车站结构变形控制要求严格。采用有限差分软件FLAC3D对该深基坑施工过程进行三维数值分析,研究邻近铁路基坑、下穿铁路基坑以及已建地铁车站两侧共墙基坑开挖的引起的基坑围护结构和周围已有结构的变形特性,并采用现场实测数据对理论分析进行验证。通过对比分析计算结果和实测数据可知,铁路路基沉降和隧道隆起量均控制在允许范围内;采用坑内土体加固和加厚地连墙等措施可以有效地控制地连墙变形和邻近铁路路基沉降;已建地铁车站两侧共墙基坑开挖卸荷会导致地铁轨道的隆起,隆起量随共墙基坑卸荷量增加而增加;下穿基坑开挖和上部列车移动荷载共同作用下,铁路路基整体表现为上台。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

山地城市隧道开挖对既有建筑物的影响研究

城市浅埋暗挖隧道施工下穿既有建筑物的工程安全问题越来越受到重视。以重庆曾家岩嘉陵江大桥工程南侧主线隧道下穿、侧穿市政府办公楼,邻近戴笠公馆等建筑物为工程背景,通过FLAC3D建立了三维办公楼框架模型、三维地质地层模型和三维曲线连拱隧道模型,对双连拱隧道开挖过程中的邻近建筑物的变形规律及开挖后地表建筑物的变形和受力进行了分析。研究表明:下穿隧道开挖过程中,框架结构桩基的沉降变形值受距隧道轴线的距离及开挖步的影响较大,而水平变形值受开挖步的影响较大,受距隧道轴线距离的影响较小;隧道开挖将使框架结构底部地基梁的轴向力和弯矩发生较大变化,使桩的轴向力略微增加,弯矩略微变化。     

深基坑工程施工变形监测与数值模拟对比分析研究

以天津市某深基坑工程为背景,对现场监测数据进行整理、分析,并采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对基坑开挖施工过程中地连墙深层水平位移以及周边地表沉降进行数值模拟分析,将监测数据与模拟计算结果进行对比分析,研究结果表明,数值模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,数值较接近,地连墙深层水平位移相差3 mm以内,周边地表沉降相差4 mm以内;随着开挖深度的增加,地连墙深层水平位移逐渐增大,且最大位移点逐渐下移,墙体位移变化呈中间大、两端小的"鼓肚"形状;随着土方开挖的进行,周边地表沉降逐渐增大,最大沉降值点逐渐向基坑外侧延伸,在第四步土方开挖完毕及基坑顶部施工完成后,最大值点均出现在距基坑边11 m处;实测值与计算值均在规范限制以内,符合基坑变形要求。     

基于PLAXIS的基坑开挖模拟研究

文中以实际工程为背景,利用Plaxis模拟了隧道某一断面在静水压力作用下的基坑开挖过程,模拟结果表明当基坑开挖到基底时,地连墙最大位移及所受弯矩的最大值均位于其中间位置,剪力最大值位于上部1/4位置处;基坑开挖将会产生应力重分布,主应力的方向表明开挖底部存在一个较大的被动土压力区和横向支撑后面的一个小的被动土压力区,在静水压力的作用下基坑开挖还会引起基底隆起,且基底隆起的位移量较大。     

超深地铁基坑开挖变形安全性分析

针对超深基坑开挖变形的安全问题,以合肥地铁5号线北一环站地下四层车站基坑为例,通过数值模拟,结合实测分析的方法,研究超深基坑施工中基坑开挖响应情况。结果表明：数值模拟值接近实测分析结果;基坑周边地表沉降远小于预警值,随着开挖地连墙底部附近土层渗流场逐渐扩大,基坑内外孔压差异增大,深部土层的孔压逐步降低,进而引起上部土层的沉降;对于地下连续墙,其水平位移随开挖逐渐增大,最大位移位置处于基坑中部以下处;第一层混凝土支撑承受的荷载最大,随着开挖,支撑结构的轴力逐渐增大,下部基坑开挖会造成上部支撑轴力的波动。     

逆作基坑地下连续墙水平变形数值分析

以天津某深基坑工程为例,利用ABAQUS有限元软件对基坑开挖过程进行三维数值模拟,分析基坑开挖过程中不同开挖顺序和开挖工况下基坑不同位置处地连墙水平变形情况.通过分析对比,认识到不同开挖顺序所引起的地连墙位移是不同的,地连墙从两边到中间开挖比从中同到两边开挖所产生的水平位移要小,越靠近地连墙长边中部位置,产生的水平位移越大,说明逆作深基坑存在开挖-空间效应,施工时应利用此空间效应优化施工组织设计.     

杭州软黏土地区某30.2m深大基坑开挖性状实测分析

以杭州某30.2m深大基坑工程为研究对象,结合收集到的16个杭州基坑案例资料以及文献中已发表的上海地区同类工程实测数据,分析该30.2 m深大基坑开挖全过程中的地连墙隆沉及挠曲变形、地连墙墙体应力、立柱隆沉、支撑轴力、土压力、地表沉降等的发展演变规律。得出如下结论:(1)地连墙最大侧移深度H_m在H_m=H_e-5和H_m=H_e+2.5之间。受益于围护体系良好的整体性,基坑地连墙的最大侧移δ_(hm)得到了较好地控制,平均最大侧移为0.28%He。(2)位于开挖中部的地连墙侧移是坑角附近的3.5倍,这主要是"坑角效应"所致,可见对未采用分区开挖的深大基坑,坑角的"加筋"作用对限制开挖变形非常重要。(3)受杭州软黏土"蠕变效应"和深开挖"深度效应"的影响,地连墙和坑外地表在阶段6均产生了最大位移增量。深埋土层较浅埋土层的开挖会释放更多的应力,诱发更大的变形。(4)水平支撑主要承担由邻近土层移除所产生的外荷载,较远处的开挖对支撑轴力影响有限,且由开挖引起的外荷载向支撑的转移主要在支撑浇筑后的1～2个月内完成。(5)不同于梯形或AEP三角形包络线分布,本工程地连墙墙后水平土压力沿深度呈线性分布。靠近开挖面的地基土,更容易处于主动状态,产生较小的水平土压力。(6)基于本30.2 m深大基坑实测数据以及杭州16个类似的基坑案例,提出了基于基坑开挖面积与地连墙最大侧移之间的经验关系式。     

浅埋连拱隧道施工过程的力学分析

针对软弱围岩双连拱隧道三导洞施工方案的特点,采用有限元方法对其施工过程各阶段围岩与支护体系的力学性状进行了分析,并与实测结果进行对比分析.拱顶沉降和周边收敛明显分为上弧形开挖、核心土开挖两个增长阶段,后施工洞室沉降大于先施工洞室.中墙顶部三角区围岩及中墙底部围岩塑性变形较大,施工中应加强监测.两侧导洞临时支护受力很大,应加强横支撑以确保施工安全.中墙受力始终处于偏压状态,中墙底部承受很大的水平向拉应力,应加强横向配筋或采用扩大基础型式.     

基坑开挖顺序对围护结构及既有高铁站的影响分析

依托绍兴高铁北站TOD综合体深基坑工程,分析了基坑分区、分块施工等开挖顺序对地连墙水平位移和临近高铁站房竖向位移的影响和变形规律。研究结果表明：不同开挖顺序对基坑及周边建筑物的变形影响显著,而仅考虑优化基坑的开挖顺序是不全面的,必须考虑地下主体结构施工引起的基坑地连墙刚度和边界条件的变化等因素。对于超大型基坑,综合考虑施工工期和经济性等因素,跳坑开挖可以显著地减少对周边的影响,开挖后应及时进行地下梁、板等的浇筑,与地下结构不浇筑相比,地连墙最大水平位移可减小45.96%、相邻高铁站房最大竖向位移减小34.65%。文中得出的结论可为类似工程设计和施工提供依据和参考。     

地连墙关键工序质量控制施工技术总结

地连墙施工是富水软土地层深基坑常见的一种围护结构,但是该种围护结构的深基坑开挖施工后大部分基坑都会发生不同程度的渗漏水,对于如何在地连墙关键工序的质量控制中减少甚至杜绝地连墙质量问题,确保深基坑开挖的安全性,本文以某富水软土地层地连墙施工过程进行详细阐述。     

临近边坡地铁基坑开挖数值模拟研究

地铁基坑施工常在城市复杂环境条件进行,基坑围护结构应力和变形容易受到周边环境影响。以长沙地铁五号线毛竹塘站基坑开挖为研究背景,采用有限差分软件FLAC~(3D)对该车站临近高边坡基坑开挖过程进行了数值模拟,结合现场实测数据和数值模拟结果,分析了基坑开挖过程中支护结构受力和变形变化规律。结果表明:基坑开挖过程中,基坑底部隆起最大值为8.0 cm,周边环境沉降较小,累计沉降为2.23 cm;围护桩顶部开始出现向内倾斜变形,随着施工深入,围护结构变形曲线转变为"弓"型,测点处累计最大水平位移为16.74 mm;测斜点的数值模拟结果比实测值稍小,二者的整体变化规律一致,验证了数值模拟结果的正确性;混凝土支撑弯矩值逐渐增大,在第2道钢支撑施作后达到最大,随后减小至稳定,钢支撑的轴力随开挖步长增加表现出不同的变化趋势。     

相邻基坑开挖施工变形控制分析

相邻基坑同时开挖施工越来越多地出现在城市建设中。其受力状态与变形不同于单基坑,但目前的行业规范标准和计算方法对于该类基坑无明确规定,设计与施工时缺乏可参照标准。以上海地区某相邻基坑工程实例为背景,采用有限元方法计算分析相邻基坑施工引起围护结构变形,计算结果与现场实测数据吻合良好。同时,分析基坑间距、基坑间连接措施和施工顺序等因素对围护结构变形的影响,为类似工程设计和施工提供参考。结果表明,相邻基坑间距小于2.5倍开挖深度时会对围护结构变形产生影响,相邻侧围护结构间设置连板能有效控制围护结构顶部变形,合理安排施工顺序可有效减小围护结构变形。     

某坑中坑基坑动态施工的数值模拟研究

结合上海西藏南路越江隧道浦东接线段基坑工程,对某一工况下的坑中坑基坑进行动态施工模拟得出:内坑开挖对左侧地表沉降影响明显,且后一开挖步最大沉降量约为前一步骤的2倍.当开挖至内坑底部后,右侧最大沉降为左侧的1.8倍.土体发生较大侧移处位于内坑坑底0～8m范围内.内坑开挖造成左墙墙前被动土压力减小,底部往坑内发生侧向位移.中墙顶部发生坑外位移,墙底发生了坑内侧移.随开挖步,右墙中底部侧移加大,且最大侧移处位于开挖面以下2m.     

新建隧道下穿既有高速公路施工力学行为分析

通过对新建隧道下穿既有高速公路路面受力及变形分析可知,新建隧道下穿过程中,既有高速公路路面将产生较大的竖向下沉,路面底部处于较为不利的受力状态,新建隧道上弧形开挖过程中路面将产生最大位移量。建议在施工中就上述部位及不利工况应重点监控,确保工程安全。     

高速公路大跨度双连拱隧道施工稳定性分析

采用数值计算和监控量测方法对六车道双连拱隧道施工过程进行分析,得到了施工过程中围岩的变形和支护结构的受力状态。结果表明,随着开挖的推进,围岩变形和支护结构受力较大的部位均是中隔墙的上方以及左、右洞外侧边墙。因此,在类似工程设计施工过程中,应加强此部位的支护参数和施工质量。软弱地层条件下六车道双连拱隧道的中隔墙底部底鼓严重,应加强对中隔墙底部的加固措施,必要时可开挖一定深度施做浅基础。     

软弱地层对狭长深基坑变形的影响研究

以苏州昆山某车站的实测数据为参考,基于Midas岩土专业有限元分析软件,通过改变场地土层厚度,土层倾斜角度以及基坑开挖深度等参数,分析研究软弱地层对基坑变形的影响规律。研究结果表明:随着软土层厚度以及基坑开挖深度的增加,地连墙水平位移呈指数型增加;地连墙最大水平位移深度与软土层倾斜角度、软土层厚度关联度较大;同时,随着软土层倾斜角度及软土层厚度的增加,会导致地连墙最大水平位移深度进一步下沉;此外,根据有限元分析结果,给出了软土层厚度、软土层倾斜角度、开挖深度3个参数与地连墙最大水平位移之间的关系式。     

带浅内坑基坑的动态施工数值模拟

结合上海市西藏南路越江隧道浦东接线段某坑中坑基坑工程,建立有限元数值模型对基坑动态施工进行数值模拟。内坑开挖造成两侧地表有不同程度的沉降,靠近内坑一侧地表沉降较大。当开挖至内坑底部后,右侧最大沉降为左侧的1.6倍。内坑开挖造成左墙底部往坑内发生较大侧向位移。中墙顶部发生坑外位移,中、底部发生坑内侧移。右墙中底部侧移较大,且最大侧移处位于地表以下1.2倍的开挖深度。     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。