基坑开挖与临近横向推力桩基础的相互影响研究

以成绵乐客运专线双流机场车站基坑及临近的T2航站楼斜拱桩基础为例,采用有限元数值方法对基坑开挖至不同深度、桩基础加载条件下,基坑围护结构和桩基础的水平位移、桩身弯矩等进行了计算。通过计算结果的对比分析,得出了基坑开挖与邻近桩基础相互影响的基本规律。研究表明:受与基坑临近的、所受水平推力指向基坑的桩基础影响,基坑围护墙水平位移、开挖侧最大弯矩均比基坑单独施工时的大;桩基础承受荷载时基坑的开挖深度越小,基坑开挖至坑底时围护墙的侧向位移越大,基坑开挖引起的桩基础承台水平位移也越大,基坑开挖对桩基础前、后排桩的桩身弯矩影响也越大;基坑开挖引起的桩基础前、后排桩桩身弯矩主要使其远离基坑侧受拉。     

坑内降水基坑底不同位置土体变形性状的室内试验研究

在分析坑内降水的基坑开挖中坑底土体的应力变化的基础上,对基坑降水与开挖交替作用下坑内不同位置土体的变形性状进行研究,并与仅考虑基坑开挖作用下土体的变形性状进行比较。试验结果表明,分步降水、开挖交替作用下坑底不同位置土体的变形性状相对于仅考虑开挖时均显著改善,其初始卸荷变形模量均明显提高。对于坑底不同位置的土体,降水均能显著减小基坑回弹总量。但由于降水使每开挖步土单元释放的应力加大,分层每开挖步基坑的回弹变形比没有考虑降水时的回弹变形大。模拟靠近地连墙附近土单元应力路径的试验结果表明,降水开挖交替作用下地连墙附近土单元其开挖步的回弹变形明显大于基坑中心的土单元,并且可能导致考虑降水条件下基坑边部土体单元总的回弹变形大于没有降水时的总回弹变形。最后,坑内降水对基坑内土体变形性状、坑底回弹的影响与降水时间、降水深度、土层渗透系数等密切相关。对地下水位以下的超深开挖,应考虑大深度降水对坑内土体力学性状及回弹变形的影响。     

基坑开挖对下卧地铁隧道变形影响分析

对于地铁隧道上方开挖的基坑工程,如何控制下卧地铁隧道变形是上方基坑开挖的关键问题。以深圳景田某项目基坑为例,为控制下卧地铁隧道位移,上方基坑设计时采用了桩锚支护,局部采用角撑+排桩的形式进行开挖支护,施工中采取了封闭止水帷幕、分层分区开挖。有限元分析结果显示,上方基坑开挖引起的下卧地铁隧道产生的位移变形满足规范要求。     

基于ABAQUS对金飞龙大厦基坑支护的稳定性分析

以南京金飞龙汽车贸易大厦项目基坑工程为研究对象,通过ABAQUS有限元软件,分析了基坑在钻孔深拌桩挡墙支护下,开挖过程中的位移及稳定性,结果表明:基坑顶部位移的增加随着开挖深度呈三个阶段变化,基坑开挖结束时基坑顶部到底部位移逐渐减小。     

不规则平面深基坑开挖施工案例综述

通过对上海市区建筑密集区域某地下室工程深基坑开挖施工实例的综述,就基坑支护方案及施工安排、基坑监测等作了总结,并对开挖施工时特殊情形下的应对措施加以阐述,从而揭示了不规则平面深基坑开挖的实践规律。     

深基坑开挖对邻近地下管线影响研究

深基坑开挖会对邻近地下管线较大影响,以杭州临安青山湖湖底隧道基坑开挖工程为研究对象,采用ABAQUS数模模拟软件研究了基坑开挖对邻近管线的影响规律。分析了不同基坑支护作用下管线的变形和位移规律,研究了不同管线种类和与基坑距离对管线变形的影响。研究表明:基坑开挖过程中,基坑开挖深度越大,管线沉降越大;管线越靠近基坑,其变形和位移受基坑开挖影响越大,及时对基坑围护结构进行支撑可以有效控制管线沉降。不同种类管线的变形不同,主要由其弹性模量控制,当管线弹性模量较小时,其沉降较大,基坑开挖时尤其要加强此类管线的监测和防护。     

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。     

圆形基坑开挖引起下卧隧道三维变形机理研究

深基坑开挖引起的应力变化将不可避免地导致土体位移,进而对邻近隧道产生诸多的不利影响。然而,圆形基坑开挖引起下卧隧道三维变形机理的研究甚少。采用ABAQUS商业软件,开展系统的有限元仿真模拟研究了不同基坑开挖尺寸和隧道埋深比对下卧隧道三维变形机理的影响。研究表明:深基坑开挖引起的隧道横向弯曲应变最大值始终发生在隧道顶部,隧道上拱处的最大纵向弯曲应变是下拱处应变的2倍左右,隧道最大纵向弯曲应变明显小于最大横向弯曲应变。当基坑开挖直径达到7倍开挖深度时,基坑中心线下的隧道隆起和横向弯曲应变达到最大值。若忽视小直径基坑开挖的三维效应,隧道隆起和横向弯曲应变被大大高估。     

复杂环境条件下二元结构边坡开挖方式优选

随着经济发展的日益加快,城市建设越来越集中化。在城市内部进行高层建筑的基坑开挖必然会受到周边复杂环境的影响,因此在基坑周边环境影响下基坑开挖的合理方案选取就有着更高的要求。以某地区基坑开挖为案例,定量分析了基坑周边有汽车动荷载作用下二元结构边坡合理开挖方案。通过建立基坑开挖模型,模拟了分步开挖和分步跳挖两种开挖方式,分析得出分层跳挖是最有利于保持基坑稳定性的开挖方式。     

某超大深基坑工程围护墙变形实测与分析

某深大基坑工程采用主楼顺作、裙房逆作的总体施工方案。基于实测数据,对裙房逆作深大基坑工程的围护墙变形性状及影响因素作了深入分析。分析结果表明:首层开挖时,在东、北两侧基坑盆边预留土堤尺寸较大的条件下,盆中土方开挖所引起的墙体侧移也较为可观;围护墙平均最大侧移与开挖深度的比值为0.262%;各阶段围护墙侧移增量最大值发生位置的深度与开挖面之下的土层硬度相关,当开挖深度达15.7 m以后,因开挖面之下的土层变硬,侧移增量最大值发生的位置都在开挖面之上;基坑边角附近存在显著的空间效应,且基坑的角部空间效应随基坑角部的角度增大而减小,当基坑角部角度达110°时,基坑角部的空间效应不明显;在一定的开挖深度条件下,墙体侧移随开挖深度的增加而增大,但当开挖宽度达到一定值后,墙体侧移将不随开挖宽度的增加而增大;施工场地大门出入口处的墙体侧移受车辆动载的影响较大。     

郑州粉土基坑开挖对下卧地铁隧道的影响

针对基坑开挖导致正在服役的下卧地铁隧道产生隆起变形而影响地铁运营安全的问题,以郑州东区粉土土质情况下邻近地铁的基坑工程为案例进行研究。通过室内土工试验得到了郑州粉土的相关具体力学参数取值,并建立了基坑开挖对下卧服役地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了基坑开挖对下卧地铁隧道的位移影响。结果表明:基坑开挖对下卧地铁隧道竖向位移的影响远大于对水平位移的影响;郑州东区粉土土质条件下的基坑开挖对下卧隧道竖向位移的影响要远小于上海黏土土质在经历相同基坑开挖工况下产生的对隧道竖向位移的影响;使用常规分层开挖方法进行基坑开挖引起的隧道竖向最大位移值超过了郑州地铁保护标准;采用提出的施作抗拔桩并分块开挖及时堆载的方案能大幅度减小基坑开挖对下卧服役地铁隧道竖向上浮量的影响;研究成果对郑州粉土地区基坑开挖条件下的下卧服役地铁隧道保护具有指导意义。     

基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响分析

盾构隧道掘进对上部基坑支护体系安全性会产生不利影响,而上部基坑主体结构施作又会影响下卧隧道的变形特性。为保证施工安全,以实际工程为背景,针对基坑开挖与下卧盾构隧道掘进相互影响进行了研究,主要包括:1)采用有限元软件分析了盾构下穿及侧穿基坑时对基坑支护结构及底板的影响,发现盾构下穿基坑时对基坑底板变形的影响较大,而侧穿基坑时则对基坑围护结构影响较大;2)研究了基坑上部主体结构施作对下卧盾构隧道的影响,结果表明由于主体结构荷载由自身工程桩承担,区间隧道位移满足规范要求;3)基坑与下卧隧道重叠施工时,应选择合理的施工时序,保证基坑开挖与下卧隧道的安全。研究结果可为类似工程提供有利参考。     

基坑开挖对邻近地铁隧道位移变化规律分析

以沈阳某基坑开挖工程为例,利用有限元数值模拟方法,对基坑开挖深度及基坑与隧道间距等关键参数进行了分析,结果表明:基坑开挖不超过隧道拱顶埋深时,隧道水平位移较小,竖向出现少量上浮,但开挖超过拱顶埋深时,隧道水平变形急剧增加,拱顶开始出现下沉,随着隧道与基坑距离的增加,基坑开挖引起的隧道最终位移越小。     

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。     

共壁相邻基坑先后开挖施工数值模拟分析

共壁相邻基坑开挖时,相邻基坑间共壁分隔墙的内力与变形特征与基坑外围挡墙的内力、变形特征有着显著的差异。采用数值模拟的方法分析了共壁相邻基坑先后开挖施工时围护结构在各个工况下的内力和变形特征,揭示了其受力和变形规律。     

软土深基坑围护结构变形与稳定性分析

针对周边环境复杂条件下的软土地区深基坑,对基坑开挖的稳定性和变形规律进行了分析,采用盖挖逆作法施工,基坑开挖时其稳定性可满足要求,但基坑地表沉降和支护结构实际变形量明显大于设计规定的预警值。基坑围护结构设计时,需结合工程地质条件、周边环境、支护结构形式等设置合理的监测预警值,为基坑开挖施工提供更加经济合理的指导,分析结论可供同类型工程设计施工参考。     

南京江北新区相邻深浅基坑开挖时序优化研究

依托南京江北新区江漫滩地层地下空间基坑群工程,对深度、面积差别较大的两相邻基坑进行开挖数值模拟研究,提出3种不同开挖时序,对比了不同开挖时序下围护结构变形、地表沉降、坑底隆起规律。结果表明:不同开挖时序控制下基坑外墙与共墙变形作用不同,深浅交替时序控制作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 在开挖深坑下部土方时,先浅后深时序下,共墙最大变形位置在浅坑底部附近,而另外2种开挖时序下共墙最大变形位置上移到墙顶; 在减小坑外地表沉降方面,深浅交替时序作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 先浅后深时序施工深坑上部土方时,最大沉降位置逐渐靠近坑壁,而先深后浅时序施工浅坑时最大沉降位置远离坑壁,深浅交替时序施工时,最大沉降位置亦远离坑壁; 在深坑下部土方未开挖时,深浅交替时序对控制浅坑坑底隆起作用最大; 深坑与浅坑均开挖完时,先浅后深时序最有利于控制深坑坑底隆起; 对比各时序基坑变形规律,建议采用深浅交替时序开挖此类相邻基坑。     

土质基坑垂直开挖稳定性分析研究

在基坑项目施工过程中,因场地限制,或为减少土方开挖工程量,节省造价和缩短工期,施工单位经常采用垂直开挖的方法进行开挖作业。以某在建项目的基坑开挖作业作为研究对象,采用圆弧条分法对基坑的整体稳定性进行分析,计算得出开挖过程中垂直边坡滑移破坏的临界条件;利用基于有限差分法的分析软件,模拟基坑垂直开挖,分析变形发展的影响因素。根据研究结果分析,土质基坑在开挖后土体平均应力改变,剪应力增加,有明显位移趋势,在内摩擦角和粘聚力较小的土质条件下尤为明显。因此垂直开挖软弱土层时,采取支护措施是必要的。     

邻近基坑开挖对既有综合管廊变形影响研究

基坑开挖会不可避免的与既有的城市综合管廊相毗邻,而基坑开挖会对管廊的变形产生影响,严重时使得管廊产生差异性沉降甚至倾斜,对管廊的防渗极其不利。以汉中市汉宁路中段已建地下综合管廊为背景,采用Midas有限元分析软件,对管廊一侧基坑开挖时开挖深度、基坑位置、基坑开挖支护情况等因素对管廊的变形影响进行数值模拟,以正常使用极限状态下管廊底部横截面倾斜限制值为安全控制指标,得到各因素对管廊差异性沉降的影响规律。研究结果可为类似工程提供参考,并且对基坑施工设计及邻近综合管廊的防护措施具有一定的参考价值。     

基坑分区开挖对邻近地铁车站的影响

结合上海某基坑工程的工况和地质参数,建立数值计算模型,分析软土地区大面积基坑分区开挖对邻近地铁车站底板变形的影响,优化基坑开挖方式。计算结果表明:合理的分区开挖方式可以显著减小基坑开挖对邻近地铁车站底板变形的影响;与未分区开挖相比,分区以后先开挖离车站较远的大面积基坑、后开挖离车站较近的小面积基坑时,车站底板竖向位移和水平位移比不分区时分别减小43%和38%;分区后未开挖部分土体和地下连续墙对基坑变形的遮拦作用以及时空效应可以充分发挥作用。