SMW工法设计与施工关键技术难点研究

南京地铁工程地下二层车站基坑的开挖深度一般为15—17米,大大超出了国内以往用SMW工法施工的基坑工程,可以借鉴的成功经验较少.为解决SMW工法在南京地铁软土深大基坑中的关键技术问题,通过采用室内试验、现场实测及数值分析等多种方法对型钢——水泥土组合结构工作机理进行综合研究,提出了SMW工法应用于基坑工程的设计理论和计算方法.SMW工法在南京地铁一、二号线工程中的成功实践,创造了SMW工法在我国深基坑工程应用中开挖最深的记录.     

SMW工法在复杂环境深坑围护结构中的研究

结合工程实例,对SMW工法在复杂环境下深基坑围护工程中的应用及其效果进行了详细的介绍.内容涉及围护结构设计、围护结构施工要求和现场监测等.研究表明,该工法经济合理,安全适用,是10 m以上深基坑围护工程可采用的有效方法之一.     

软土基坑SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系模拟试验研究

基于相似理论设计了SMW工法支护的软土深基坑支护开挖试验模型,由模型试验测得了各级开挖稳定后的SMW工法墙墙顶位移;在模型试验基础上,采用大型非线性有限元软件ABAQUS建立了特征墙段的三维有限元数值分析模型,由数值分析也获得了各级开挖工况下墙顶位移．比较了基坑模型试验及其数值模拟分析结果,并采用指数模型拟合了SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系曲线．结果表明：采用指数模型拟合SMW工法墙墙顶位移与嵌固比关系可取得良好的拟合效果．工程施工中,可采用指数模型预测预报SMW工法墙随基坑开挖产生的墙顶水平位移．施工过程中,加强墙顶位移监测,绘制墙顶位移与嵌固比关系曲线,将预测位移值与实测值进行分析对比,可以了解支护结构实际所处的工作状态及变形阶段,从而可以预防工程事故发生．     

基于SMW工法的基坑围护结构安全性分析

目的分析基于SMW工法的基坑围护结构的安全性,控制围护墙体变形不致超出墙体承载能力范围.方法根据深基坑工程中常规监测所得的围护墙体测斜变形曲线,首先,通过多项式拟合的测斜曲线方程求解变形曲率,再将其带入材料力学纯弯曲梁弯矩计算公式求得型钢弯矩.其次,根据型钢材料与型号,计算型钢最大容许弯矩.最后利用反算得到的弯矩值与型钢设计容许弯矩值相比较.结果得到型钢抗弯曲承载力的发挥程度,从而判断SMW工法基坑围护结构的强度安全状态.结论该方法应用简便,能够使工程管理者及时了解基坑围护结构内力的发展情况,以便于为提前采取有效措施,避免工程事故的发生,提供有效帮助.     

SMW工法在深厚淤泥土基坑工程中的应用

以SMW工法在深厚淤泥土基坑工程中的应用为例,给出了SMW工法支护墙体的设计计算方法和施工质量控制措施．工程实践表明,该方法确保了基坑周边建筑物和管线的安全,实现了H型钢的顺利回收,可以广泛用于深基坑支护工程．     

基于SMW工法改进支护型式的应用研究

在大规模的深基坑工程中,结合场地情况及周边环境的特点,对基坑支护方法进行优化和创新.以武汉市东西湖区某深基坑工程为例,对传统SMW工法在搅拌体和型钢的布置及施工工艺上进行了改进创新,适当减小了搅拌体的长度和截面积,增大了型钢的间距.现场监测数据表明:桩体水平位移与基坑周边沉降总量均在允许范围内,计算值与实测数据基本吻合,在保障基坑安全的前提下有效地降低了施工成本、缩短了工期.改进支护型式的成功应用对相似工程有着积极的指导和借鉴意义.     

地铁基坑围护结构SMW工法及其应用

通过介绍南京地铁一号线新街口站南延段基坑围护结构SMW工法的应用实例,并从应用效果与其它工法对比等方面加以分析,探讨SMW工法在地铁基坑围护中的应用前景.     

SMW工法在基坑支护中的成功应用

SMW工法是利用专门的多轴搅拌机就地钻进切削土体,同时在钻头端部将水泥浆液注入土体,经充分搅拌混合后,再将H型钢或其他型材插入搅拌桩体内,形成地下连续墙体,利用该墙体直接作为挡土和止水结构。其主要特点是构造简单,止水性能好,工期短,造价低,环境污染小,特别适合城市中的深基坑工程。     

考虑基坑降水开挖影响的运营隧道变形分析

以上海大型深基坑在建工程为依托,采用有限元数值模拟方法,研究了基坑降水及加固等施工措施对基坑开挖过程中地下连续墙水平侧移、坑外地层以及隧道变形的影响规律,计算结果与现场实测数据有较好的一致性.研究表明:地下连续墙两侧SMW工法加固以及坑内土体加固可有效控制周边地层以及临近隧道的扰动变形,在采取加固措施后上行线仰拱测点的沉降量降低43.2%;相对于跨层降水,采取逐层降水方案时,坑外地表沉降、地下墙水平侧移以及运营隧道水平和竖向变形的最大值分别减小4.8%,4.2%,12.3%和12.7%,通过优化降水方案控制临近隧道变形的效果较为明显.     

SMW工法在宁波钱湖大道顶管工程基坑围护结构中的应用

本文通过宁波钱湖大道顶管工程实例从设计方法和施工技术等方面对SMW工法进行了分析和总结,认为该王法不但可以在围护结构中应用,而且对凡需采用深基支护的建（构）筑物都具有推广价值,且具有良好的经济性和环保性。     

复合土钉墙基坑支护设计与施工实例

针对已建玉溪市沃尔玛商业广场深基坑的实际情况，对土的工程性质、场地地层结构特点、地下室的设计条件，结合基坑周边环境进行分析。综合对比了排桩支护、土钉墙支护、复合土钉墙支护等方案后，选择在土钉墙内加深层搅拌加芯桩和预应力锚杆的复合土钉墙对基坑进行支护，详细介绍复合土钉的设计与施工工艺，通过实际应用，确保了周边建筑物的安全。     

深基坑开挖引起的土体变形模拟

采用FLAC3D软件对某深基坑开挖引起的坑底隆起及地表变形进行了数值模拟.计算中采用摩尔库仑弹塑性模型模拟土体特征,采用接触单元模拟土体与基坑围护结构之间的相互作用.通过模拟开挖过程,获得了不同开挖阶段的地表沉降、坑底隆起和墙后土体水平位移资料,可供工程设计和施工参考.     

南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状

为了阐明南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状,对广州深厚软土地层采用地连墙加内支撑作为围护体系的狭长深基坑实测分析. 研究结果表明,1) 墙体最大侧移量δ_m的变化范围为0.07%H~0.38%H（H为开挖深度）,平均值为0.22%H,最大侧移位置深度H_δm为H－6~H＋3,且大多数位于开挖面以上. 2) 墙体变形主要发生在第2、3层土体开挖阶段,其变形量分别占累积变形的32.6%、40.1%,基坑开挖具有深度效应,深基坑分层开挖对墙体变形控制非常重要,墙体变形主要影响深度约为基坑开挖深度的2倍,空间效应显著. 3) 墙体竖向钢筋应力与侧斜位移变化特性基本相似,随着基坑深度开挖,最大值位置逐渐下移,揭露了墙体变形与应力动态调节过程. 4) 支撑轴力在支撑架设后历时2周左右即达到最大值,随基坑开挖表现出即时性,多层支撑结构的各支撑轴力大小随着基坑开挖支护过程动态调整以协调变形发展,当基坑开挖完成,最终趋于稳定的钢筋混凝土支撑轴力约为设计值的0.73倍,第1、2道钢支撑轴力分别为其设计值的0.40、0.31倍,钢支撑设计偏保守,在保证基坑稳定的前提下,可以考虑支撑方案优化设计. 研究成果对后续该地区同类基坑安全预判以及指导类似工程设计和施工参数优化具有重要的现实意义.     

TRD工法水泥土墙现场取芯的三轴渗透试验

为提高TRD工法在国内的应用水平,通过对天津市某基坑项目TRD水泥土墙进行现场取芯,在实验室内进行三轴渗透试验,得出水泥土墙在不同水泥掺入比条件下的芯样渗透系数曲线、不同养护龄期条件下芯样的渗透特性关系和不同土层条件下的芯样渗透系数对比,并分析产生上述曲线关系的原因,得出满足基坑止水要求的水泥经济掺入比和合理的养护龄期,给出了不同龄期下TRD水泥土墙渗透系数与水泥掺入比的经验公式.结果表明,TRD工法优于传统的SM W工法.     

地铁车站深基坑动态施工过程变形规律与数值仿真分析

以南京地铁虹桥站深基坑工程为依托,结合土体开挖过程中基坑各项监控量测数据,利用FLAC 3D软件建立车站深基坑的三维数值仿真模型,对基坑的开挖和支护动态施工过程进行模拟,对比研究数值仿真的变形计算结果与监控量测数据,研究结果表明:(1)地连墙水平位移在墙身范围内,大致呈"弓"形,随着基坑的开挖而呈非线性增加,位移峰值出现在基坑开挖工作面附近。(2)地表土体受基坑开挖的影响范围主要在基坑边1H(H为基坑深度)范围内,不同工况下沉降曲线大致呈抛物线形,且沉降峰值呈线性增加,峰值沉降发生在0. 5H附近;在同一工况条件下,随着时间的推移,不同距离位置处的土体位移呈现不断重分布的过程,但整体曲线仍呈"凹"形。(3)基坑隆起量也与基坑开挖过程有关,土体的最大隆起量发生在基坑中轴线附近,随着开挖深度的增加隆起量呈非线性增加。(4)支撑的架设对围护结构的变形和土体的沉降控制能起到良好的正面作用,延迟支撑架设对变形的发展极为不利。     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

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。     

软土地区某深基坑变形规律有限元模拟研究

以深圳市某地下车站深基坑工程为依托,运用有限元软件PLAXIS对围护结构的深层水平位移、坑底土体隆起、周围土体沉降和支撑轴力变化进行了研究,得出:1)墙体水平位移呈现出"两头小、中间大"的凸肚子形状;2)在开挖深度较大时,坑底将发生塑性隆起,呈现出"两边大、中间小"的形式,坑外土体沉降呈现出抛物线分布形式;3)开挖卸荷引起的坑外主动土压力主要由临近开挖面的支撑反力来平衡,新支撑的架设会导致各道支撑轴力进行重分布。研究结果可对类似工程的信息化施工提供参考。     

墙锚支护下某病房综合楼基坑变形的数值分析

为研究数值方法在模拟深基坑支护结构变形中的应用,利用FLAC3D对某墙锚支护下的基坑开挖进行了模拟,分析了边开挖边支护工序下基坑北侧墙顶水平位移和紧邻的门诊楼沉降的变形情况,得出基坑周边土层由距离基坑的远近依次呈现较小和较大沉降的规律;坑底土体最大隆起产生在基坑中部,并以此为中心依次减小;连续墙顶水平位移随开挖不断增大,并存在两次位移急剧增长的情况,最终达到稳定;门诊楼监测点距离基坑越近,监测点的沉降越大.最后将模拟结果与监测数据对比,两者基本吻合.     

基于模糊神经网络技术的深基坑支护结构体系安全评估方法研究

深基坑工程在设计、施工中存在一定的安全隐患,对其进行安全性评估具有重要意义。但是深基坑支护结构的安全性难以用一个准确的数值表述。本文选取侧压力,墙体侧斜,墙体弯矩,支撑轴力,立柱隆起及地表沉降作为评估指标;将深基坑的安全性等级划分为5级,并建立评估指标和安全等级的定量关系表;将模糊理论与神经网络技术结合起来,论证其在深基坑安全性评价的可行性,并建立用于深基坑安全性评估的模糊神经网络,并将训练好的网络用于某深基坑的安全性评估。结果表明：采用此方法对深基坑进行评估是深基坑安全评价的一个新的有效途径。