基于FLAC~(3D)的深基坑开挖与支护数值模拟应用

针对内撑式排桩深基坑支护开挖过程中地表和围护结构变形的安全性问题,为基坑工程设计与计算提供参考依据,运用FLAC~(3D)软件对营口市某深基坑工程采用内撑式排桩支护进行了开挖模拟,结合理正软件设计计算值和现场实际监测值进行对比分析.结果表明,FLAC~(3D)数值模拟得到的地表和围护结构最大位移值分别为22、25 mm,而理正软件得到的最大位移值分别为22、20 mm,现场实际监测地表和围护结构最大位移值为26和30 mm,在深基坑工程开挖与支护过程中,FLAC~(3D)不仅能够较好地模拟不同工况下的地表沉降和围护结构的水平位移,而且模拟围护结构水平位移效果更好.     

分区开挖顺序对深基坑支护结构变形影响情况分析

为探究分区开挖顺序对软土区深基坑钢筋混凝土支护结构变形的影响,选择某省软土地区的实际深基坑开挖工程作为研究对象,详细分析基坑土层的特征,确定物理性能指标和力学性能指标;设计支护结构变形数值模拟方法、支护的受力条件和边界荷载,构建数值模拟几何模型,并对支护结构变形进行模拟和分析。结果表明：以邻近隧道的基坑作为监测对象,在水平和竖向位移模拟中得到的数据值与实测值变化趋势一致。该模型可以有效分析分区开挖顺序对深基坑支护结构变形影响,具有验证和预测分析的作用。     

地铁站深基坑稳定性监测与数值模拟分析

为研究深基坑开挖对支护结构与周边环境的影响,以合肥要素大市场地铁站为研究背景,采用数值模拟、物理模拟与现场监测的方法,分析了深基坑围护结构、内支撑与周边地表沉降规律。结果表明：随着基坑向下开挖,围护结构水平位移逐渐呈现出“弓形”的变化规律,在地表以下15 m处达到最大值22.3 mm;基坑周边地表的沉降值呈现出“勺形”的变化规律,其沉降峰值为15.4 mm,峰值点出现于距离基坑边缘12.5 m处;各层支撑轴力峰值在设计轴力的21%～58%,各指标的变化都在安全控制范围内;相似模型围护结构侧移量及土体变化规律与现场监测数值基本吻合,该车站深基坑的支护结构方案合理有效,可为合肥地铁站后续深基坑支护设计提供理论指导。     

深基坑支护结构安全预警系统研究

深基坑支护系统的位移与变形不仅关系到基坑本身的安全问题,也影响到周边环境的安全.构建了支护结构安全预警系统,并在分析研究深基坑工程设计和施工实测资料的基础之上,采用改进的BP神经网络,建立起支护结构位移预测模型,并就基坑支护安全监测预警指标进行了讨论.     

地铁隧道上部基坑施工监测与数值模拟研究

在已有地铁隧道顶部进行深基坑工程施工,支护结构及基坑的稳定会受到较大的影响。以武汉市光谷大道南延线的地铁隧道上某深基坑工程为例,对基坑的支护结构水平位移、钢支撑轴力等进行现场监测,结果表明:采用灌注桩组成的基坑支护结构相比分级放坡开挖更有利于基坑的稳定;随着基坑开挖的进行,钢支撑的轴力会先增大后减小,当开挖接近底部时支撑轴力趋于稳定;灌注桩支护结构的深层水平位移随着基坑开挖逐渐增大,总体呈两头小中间大的"弓"形。在此基础上采用midas/gts有限元对基坑开挖进行了数值模拟,对比分析模拟值与监测值变化规律,验证了数值模拟方法的可行性,为基坑支护方案设计、施工方法的选择和监测点布设提供依据。     

某深基坑桩锚支护结构监测分析

根据某深基坑桩锚支护结构的支护特点及其周边环境情况,制定了相应的监测方案。重点对基坑护壁桩顶水平位移、基坑周边地表沉降及基坑附近原有建筑的位移进行监测。监测结果表明：基坑周边变形最大位置处于基坑每边的中间部位和基坑阳角处;预应力锚杆能够有效抑制支护结构的水平位移和沉降;基坑周边附近建筑物位移受基坑开挖速度、锚杆设置时间等因素影响,具有明显的时间效应和空间效应。监测结果为现场施工安全和合理组织施工提供了可靠的依据。     

青岛某深基坑变形监测控制技术

主要论述了深基坑变形监测的重要目的、监测内容及其发展趋势,结合青岛某预应力锚索支护结构深基坑工程实例,对其具体的监测内容、监测点布置、监测方法等问题进行了介绍与研究,并设计了实用的基线位移观测装置——位移观测觇,提高了位移观测的精度与效率.     

2022冬奥会张家口山地转播中心项目深基坑支护和监测方案实践

针对北京2022年冬奥会张家口赛区山地转播中心工程深基坑区域土层中含有卵石的特点，支护结构采用钢板桩打入困难，采用钢筋混凝土防护桩工期长、造价高、不环保，通过方案比选，最终确定了大直径钢管桩结合小直径旋喷桩止水的支护方案，钢管桩可以回收再利用，节约成本。此外，考虑到强风化岩层的阻力更大，钢管桩的嵌固深度取值1.4 m,设计了两层锚索体系。计算结果表明，钢管桩的受力和变形均满足要求，且钢管桩的水平位移计算值5.16 mm与施工实测值4.6 mm非常吻合，这表明支护结构的计算能够反映其实际的受力状态。由于采用了旋喷桩作为止水帷幕，坑底没有出现积水，表明雨季施工期间，支护结构止水效果良好，此外，制定的施工监测方案保证了施工全过程的安全，并验证了计算结果。     

黄土地区深大基坑桩锚支护结构监测与数值分析

基于黄土地区深大基坑桩锚支护结构变形、位移,锚索轴力及建筑物沉降等监测数据与数值计算结果的对比分析,得出以下结论:基坑支护结构桩顶水平位移、桩顶沉降、桩身水平位移,临近建筑物沉降等监测值均远小于规范规定的预警值,表明该基坑支护结构设计合理;基坑降水,尤其降水速率的变化,对地表及临近建筑物沉降有显著影响;桩身底部向基坑内的最大水平位移为8.9 mm;基坑开挖过程中支护结构的监测值与数值计算结果吻合较好.     

黄土地区某深基坑变形数值模拟分析

为了研究黄土深基坑在开挖进程的地表变形和支护结构水平位移变化规律,对咸阳地区某深基坑变形进行了监测,并运用有限元软件plaxis进行了分析计算.现场实测结果与计算结果吻合较好.在此基础上,分析了采用锚拉排桩支护的黄土深基坑在逐步开挖过程中支护结构的水平变形及地表变形规律.结果表明:随基坑逐步开挖及锚杆逐层施加,支护桩桩身水平位移增长趋势由线性变为非线性,水平位移最大点逐渐下移,曲线渐变近似呈"弓形";地表土体水平位移、竖向位移及影响范围均随开挖深度的增大而增大,与竖向位移相比,水平位移值大,影响半径大,沿地表衰减速度慢.     

用图像处理技术进行结构动态位移监测的研究

对用图像处理技术进行结构动态位移监测的原理和方法进行了研究,对土木工程中特定的对象例如高层建筑、大型桥梁等提出了一种基于视频图像处理的二维位移观测系统,对于频率不高的结构,采集的数据能够较好描绘其动态过程.面向工程实际,提出了简单实用的系统标定方法,既可解算动态点的坐标,又可对光学系统的主要误差作具体改正.通过试验,证明了系统的有效性.     

某黄土深基坑复合土钉墙变形监测分析

依托某高速铁路明挖隧道黄土深基坑工程土钉墙支护结构，对深基坑施工过程中周边地表竖向位移、基坑侧壁深层水平位移、基坑坑底隆起进行监测，根据变形监测结果分析了基坑随施工进行和时间变化产生的变形情况，总结了深基坑的变形规律。结果表明：基坑周围地面沉降随基坑开挖深度增加而增加，现场监测基坑周围地表沉降最大值为7.43 mm;随着基坑开挖施工进行，土钉墙支护对基坑整体变形约束较小，呈现整体向基坑内部的倾斜变形，最大水平位移出现在基坑顶部附近深度约0.5 m处，变形值为10.84 mm;基坑整体变形较小，安全储备大，但考虑到湿陷性黄土遇水强度会显著降低的特性，为了保证基坑安全，选取的基坑设计参数是合理的；施工中须做好坑外防渗、排水。研究结果可为同类条件的基坑设计和施工提供借鉴。     

基于FLAC3D的深基坑变形规律研究

为了分析深基坑开挖支护活动中应力应变连续变化过程对深基坑施工安全的影响,采用FLAC3D软件构建了深基坑有限元分析模型,通过分层开挖过程模拟,分析基坑各向变形规律,为支护方案的调整提供依据。模拟结果表明,基坑开挖至-3 m时,支护前后的Z向变形量分别为5. 89 mm和6. 03 mm,说明基坑隆起速率较高;基坑开挖至-7 m时,支护前后Z向变形量分别为11. 45 mm和11. 13 mm;基坑开挖至-12 m时,支护前后Z向变形量为12. 23 mm和12. 15 mm,X向变形量为12. 46 mm和12. 13 mm,Y向变形量分别为12. 45 mm和12. 11 mm。可见基坑坑底变形和侧向变形趋于稳定。深基坑各向变形指标均在合理范围内,说明采用分层开挖支护的方案是可行的。     

利用GPS对深基坑工程支护结构变形监测的研究

高层建筑的深基坑直接影响周边地物地貌的变形,同时带来严重的安全隐患,对深基坑工程支护结构的变形监测是预警建筑安全的有效手段.利用GPS进行高精度定位,可得到观测点的三维坐标,比常规观测手段更容易实现监测工作的连续性、实时性和自动化.     

深基坑支护设计计算中的有关问题

主要阐述深基坑开挖支护设计计算中的有关问题,包括支护方案的选择,支护结构内力计算方法,土压力的计算,支护结构的变莆控制设计,基坑开挖施工现场监测,支护结构的反分析设计等。     

基于直觉模糊-VIKOR理论的深基坑支护方案优化方法及应用

针对深基坑支护方案的主观评价指标定量化和不确定性问题,在深基坑支护方案评价指标体系建立的基础上,结合直觉模糊集理论和VIKOR理论,提出了基于直觉模糊-VIKOR理论的深基坑支护方案优化方法。该方法利用集值统计理论量化主观评价指标,采用直觉模糊集理论计算指标属性权重和专家权重,通过加权平均获取指标权重,利用VIKOR理论计算各方案的综合评价值,从而获得最优方案。将所建方法应用于扬子科创中心深基坑工程支护方案优化,获得了该深基坑工程的最优支护方案为逆作法下的地下连续墙+梁板支撑结构,为设计与施工提供了参考依据。     

毗邻地铁隧道深基坑支护方案研究

摘要：北京市某深基坑工程毗邻正在运营的地铁10号线,距离地铁隧道衬砌管片最近距离5.0 m,为保证地铁的运营安全,要求由于基坑的开挖引起的轨道位移不超过3 mm。针对这些问题并根据拟建基坑工程本身特点和周围的环境及水文地质情况,深基坑支护选用上部为复合土钉墙,下部为地下连续墙支护。运用理正深基坑软件对地下连续墙的内力、位移、地表沉降计算,并对其进行了整体稳定性、抗倾覆和抗管涌验算。现场监测结果表明边坡位移量较小,地铁轨道位移控制在了3 mm以内,总方案经济合理、技术可行。     

某高速铁路明挖隧道黄土深基坑变形规律分析

依托实际工程，对某高速铁路明挖隧道黄土深基坑施工过程中钻孔灌注桩桩顶及桩身水平位移、钢筋混凝土内支撑轴力以及基坑周边山体边坡的沉降开展实时监测，研究基坑的变形规律，阐释发生机理。结果表明：钻孔灌注桩桩顶的水平位移随基坑开挖深度增加而增加；整个桩身的水平位移最终大致呈“倒S”形曲线变化，最大水平位移为8.87 mm;内支撑轴力随基坑的开挖逐渐增大而后趋于稳定；距离基坑越近，基坑周边山体边坡的沉降越大，最大沉降量为9.63 mm;利用“钻孔灌注桩+钢筋混凝土内支撑”支护结构可有效的控制基坑变形，但安全储备较大，设计上存在可优化空间。     

深基坑地连墙支护体系动态调整方法及应用

深基坑地连墙支护体系工程变形与理论设计值之间存在较大差异且难于动态调整. 采用支护结构动态调整方法解决此问题,提出动态调整方法,并运用经实测数据验证后的数值模型研究深基坑地连墙支护体系协调变形规律,得出不同调整方案下支护体系受力、变形规律及协调变形曲线（即轴力-位移关系曲线）. 基于弹性地基梁理论,给出反映支护结构动态调节思想的适用于多层支撑结构的支护体系力学解析模型. 研究发现,在工程中,更严格的位移控制不一定能够带来更安全的结果,应该寻找合理受力平衡点并将支护体系受力参数控制在最优区间内. 研究得到本工程支护体系受力参数最优区间,最大轴力与钢支撑屈服强度比值为0.32~0.38,墙体位移与开挖深度比值为0.80‰~0.92‰.     

深基坑放坡-桩锚联合支护结构的监测及数值模拟

目的研究放坡-桩锚支护结构变形的演化规律及力学性能.方法以沈阳地区某深基坑为例,分析放坡-桩锚支护结构变形和锚杆轴力的分布情况,采用FLAC3D软件对深基坑放坡-桩锚联合支护结构进行数值模拟,并对现场监测结果进行分析.结果土体摩尔-库伦模型可以很好地描述土体的力学特征.结论基坑四边的中点处发生水平位移最大,角点处最小;支护桩桩顶水平位移最大;地表最大沉降发生在坡顶开挖边线的位置,且水平影响范围在距基坑边缘处15 m.锚杆内力在锚杆的自由段不变,在锚固段随锚固段的增长而变小.