基于实测数据的上海地区超深基坑变形特性研究

根据58个上海软土地区19m以上超深基坑数据库,从基坑围护结构水平位移和墙后地表沉降两个方面进行了研究。通过充分的数据挖掘,围护结构水平位移方面,得到了围护结构水平位移曲线形态特征、最大水平位移的位置、归一化的最大水平位移值;墙后地表沉降方面,得到了墙后地表沉降的曲线形态、墙后最大地表沉降值、墙后地表沉降的影响范围。并对这些规律产生的原因进行了机理分析。这些结论可用于超深基坑的变形估算、优化设计以及指导施工。     

钱江隧道顺逆结合法深基坑变形性状实测分析

以钱江隧道江南盾构试验井基坑为工程背景,分析并对比了钱塘江畔富水砂层中顺逆作结合法基坑和顺作法基坑的变形性状,并与文献中已报道的该地区逆作法基坑的变形性状进行对比。研究结果表明:1顺逆作结合法对基坑围护结构侧移和墙后地表沉降的控制能力介于逆作法和顺作法之间;2顺作法基坑围护结构最大侧移点埋深(Hm)大于顺逆作结合法基坑和逆作法基坑,三种方案的Hm几乎落于开挖面以上8m和开挖面以下7m范围内;3随着开挖深度(He)的增加,顺逆作结合法基坑墙后地表沉降影响范围逐渐增大,顺作法基坑墙后地表沉降形态由梯形逐渐变为凹槽形;4对于墙后地表沉降影响范围,逆作法基坑约为1.5He,顺逆作结合法基坑约为2He,顺作法基坑则为3.5He。     

基坑开挖引起的地面沉降估算

基于4种不同的围护结构基本变形模式,对上海地区典型土层分布状况进行了多种工况下的基坑开挖数值模拟计算。计算结果发现,在4种不同的围护结构基本变形模式下,墙后最大沉降量和基坑围护结构最大侧向位移之间呈线性关系,墙后的地面沉降曲线呈明显的正态函数分布,并可拟合得到其正态函数曲线表达式。在此基础上,提出了基于围护结构变形模式的地面沉降估算方法。工程实例验证表明,该方法具有一定的实用性和可靠性,不失为一种方便实用的估算基坑开挖引起墙后地面沉降的方法。     

地铁车站深基坑施工有限元分析

地铁车站深基坑施工涉及复杂土体-结构相互作用问题，例如土体变形、应力分布、支撑结构稳定性等。文中以南方地区某地铁车站项目为依托，应用有限元软件，围绕围护结构水平位移、地表沉降、坑底隆起变形、降水对基坑变形的影响等展开研究。结果表明，开挖1工序下，围护结构水平位移与开挖深度成反比，地连墙顶部水平位移最大为3.1 m，底部水平位移最小。开挖2、3、4工序下，围护结构水平位移随深度的增加先增后减，在地连墙腹部处达到最大。地表沉降曲线呈V形，距基坑边缘约15 m左右处地表沉降量达到最大。     

基坑围护结构变形模式对地表沉降的影响

利用三维数值分析方法,在考察计算范围和边界条件对计算结果产生影响的基础上,把围护结构变形模式加以简化,探讨了不同的围护结构变形模式与基坑四周土体沉降范围、沉降分布形式以及沉降最大值和所处位置之间的关系.经分析发现,围护结构变形越向下发展,引起的墙后土体沉降范围越大, 沉降最大值的位置也越向远离墙体的方向移动,而沉降曲线呈越来越平缓的趋势.同时,围护结构变形扫掠过的体积和墙后土体下沉量具有某种相关性,扫掠过的体积越大,墙后土体下沉的体积也越大.     

深基坑施工技术应用

介绍了深基坑施工的主要特点,总结了常见的深基坑支护形式:放坡开挖、土钉墙、排桩支护、地下连续墙、内支撑支护、拉锚式支护结构以及复合支挡结构。归纳总结了顺作法和逆作法的施工特点,对逆作法的施工注意事项提出了建议。结合现场实例,对某工程的基坑开挖进行了数值计算分析,给出了地下连续墙的变形和沉降曲线,得到了连续墙的最大变形和最大沉降位置。     

软土地基超深基坑变形特点分析

为了归纳对比超深基坑变形特点,以上海某项目一、四号工作井工程为例,通过对围护结构及周边地表变形情况监测,分析探讨了软土地基超深基坑开挖施工过程中围护结构及周边地表变形特点,根据分析得出：对于超深基坑,围护结构变形尺寸效应明显,三轴搅拌桩及旋喷桩加固手段对于控制超深基坑变形效果极为明显;地表最大沉降量位于墙后0.5H～0.65H处(H为基坑开挖深度),地表沉降主要在基坑周边2H范围内;地表最大沉降量约为围护结构深层最大水平位移的0.83倍;与相关规范给定结论基本吻合,结果符合预期,具有合理性。     

超深逆作基坑围护结构变形分析

基于天津站交通枢纽基坑工程2标段施工监测资料,对超深逆作基坑开挖过程中地下连续墙及墙后土体水平变形、竖向位移等进行了分析。由分析结果可知,逆作基坑地连墙水平变形随深度变化近似呈弓形分布,在坑口处有向坑外的变形;水平变形最大值出现在基坑开挖面以上约1/3深度处,与顺作法发生在基底开挖面附近有显著不同。墙后土体的水平变形与墙体变形趋势大致相同,但变形值要小。在竖直方向上,随开挖深度的增加,地连墙不断隆起,层板浇筑后隆起值变小,最终变形趋于稳定。通过对逆作基坑开挖的监测分析,得出了有别于顺作基坑围护结构变形的规律,体现了逆作法变形小、整体性强的特点。     

框架逆作超大基坑施工对周边环境的影响

结合工程实例,研究框架逆作法施工的超大深基坑的变形特性及其对周边环境的影响。基于该工程大量监测数据,分析得出：采用框架逆作施工能够很好地限制围护结构的变形,围护变形规律与常规施工方法基本一致;地表沉降量较小,但影响范围却远超过4.5倍开挖深度,不同于以往的地表沉降经验预测结果,降水是其影响范围广的主要原因;临近建筑物和地下管线差异沉降较小,沉降被控制在允许范围内。结果表明：框架逆作法可以有效地控制基坑的变形和保护周围环境。     

逆作法施工中边墙与中间立柱差异沉降的实测研究

逆作法施工具有有效控制基坑变形、保护环境、占用施工场地少以及对地面交通影响少等优点。逆作法不仅要考虑到施工中围护结构的内力、变形和稳定性,在软土地区还要考虑施工过程中结构差异沉降这一新问题。结构差异沉降的产生是因为土方开挖的卸载、结构自身刚度以及所受荷载的不同而引起的。文章对杭州地铁一号线武林广场车站端头井逆作法施工的实测资料进行了分析和归纳,对中间立柱之间以及立柱与围护地连墙之间在施工过程中的差异沉降进行分析和研究。     

广州地区某深基坑工程变形监测分析

对广州地区某深基坑工程变形监测情况进行分析,总结该基坑围护墙顶水平位移、立柱沉降、周边地表竖向位移、围护墙深层水平位移等项目不同施工阶段的变形规律。分析引起基坑变形的原因,得到开挖过程中及时支撑、地下结构施工过程中及时回填并采用分块切割拆除支撑的施工方式对深基坑围护结构的稳定性发挥重要的作用,为类似基坑工程安全施工提供参考。     

超大基坑逆作法施工监测分析

以天津某交通枢纽工程为例,通过基坑开挖过程中水平支撑结构板内力、围护结构及墙后土体水平位移实测资料分析,得出了逆作法异于顺作法的变化规律,由分析结果可知逆作法位移小的特点,为类似工程提供参考。     

邻近建筑物对软土地基深基坑变形的影响分析

在软土地区中,邻近建筑物的存在将对深基坑变形产生较为显著的影响。结合具体深基坑工程实例,针对邻近建筑物对深基坑变形所产生的影响进行深入分析,并与实测结果进行对比验证,从而对基坑邻近建筑物对其变形所产生的影响有了较为深入的理解。邻近建筑物的存在不仅将导致邻近一侧围护结构的水平位移及坑外地表沉降增大,还将使得邻近建筑物一侧的坑外表沉降曲线分布型式由凹槽型转变为三角型分布,且最大沉降点发生在围护墙后,但建筑物的存在却减小了坑外地表沉降分布范围。     

杭州某软土超深基坑变形性状研究

分析了杭州淤泥质黏土地基中,开挖深度达23 m,采用逆作法的深基坑变形性状。基于基坑围护墙体水平位移及周边地表沉降实测数据进行了统计分析。由于坑内淤泥质土层较厚,项目采用了水泥土固化加固方案,本基坑围护墙最大水平变形达98.7 mm,最大水平变形达0.24%～0.49%H_m(H_m为最大开挖深度),总体变形较大。其中开挖间歇期产生的蠕变变形占总水平变形的38.2%～50.1%,开挖至底板标高后围护墙产生的蠕变变形占总变形量的17.4%～21.3%,说明在高地应力下软土基坑蠕变明显,应尽量快挖快浇。本基坑墙后地表沉降主要影响范围为0.5～2.0H_m,呈漏斗形,最大沉降处距坑壁0.8～1.5H_m,最大沉降为0.17～0.37H_m,地表沉降发展有较明显的滞后性。     

某深基坑工程围护结构设计与实测分析

针对某深基坑工程周围环境复杂的特点,建立了二维弹塑性模型对施工全过程进行了数值模拟分析,并对整个施工过程进行了实时监测,积累了大量的实测资料,包括围护结构的位移、墙后地表的变形、立柱沉降、支撑轴力等。通过理论计算结果与实测值的比较,研究深基坑的变形与受力规律。详细介绍了围护结构的内力计算,并与实测数据进行了比较分析。     

绍兴某地铁深基坑开挖变形性状分析

针对绍兴某地铁淤泥质软土深基坑工程地质条件差、周边环境复杂的特点,构建了基坑信息化监测系统,通过分析采集到的基坑围护墙体水平位移、支撑轴力、地表沉降等监测数据,研究深基坑围护结构和周边地表的变形性状。结果表明：(1)淤泥质软土深基坑围护墙变形大,尤其在最后一层土方开挖至底板施工完成期间,变形尤为显著,基坑端头井良好的空间效应有效控制变形;(2)在基坑偏压和坑边荷载的共同作用下,淤泥质软土基坑不同部位围护墙变形特征差异明显。同时随基坑开挖深度的不断增大,第一道钢筋混凝土支撑所受压力不增反减,水平和竖直面上各道支撑轴力也表现出明显的联动性;(3)坑边地表沉降分布近似符合基坑开挖工程的Peck地表沉降规律,最大沉降点距基坑围护结构边的距离x_max取值范围为8～13 m(0.5h～0.9h),计算得到Peck公式中曲线拐点σ值为4 m～7 m。     

超深TRD工法下基坑逆作法施工对周边环境影响分析

以上海某超深TRD工法下基坑逆作法开挖为工程背景,建立了基坑开挖对周边管线的变形影响数值分析模型,并根据现场监测结果对围护结构变形、地面沉降变形、地下水位变化及周边管线变形进行系统分析。结果表明:有限元分析及监测结果较为接近,基坑施工对围护体系的变形及对周边环境的影响均在规范允许范围内。围护体系最大水平变形值为26.4mm,周边土体最大沉降变形值为22.6mm,南侧管线最大沉降变形值为7.08～18.99mm,西侧管线最大沉降变形值为6.04～19.03mm,坑外水位最大变化值为地表下600mm,均小于监测报警值。TRD工法的连续性、封闭性、隔水性及稳定性较好且施工深度远大于常规双轴及三轴搅拌桩止水帷幕。     

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。     

基于逆作法的地铁车站盖挖施工技术研究

以某地铁车站工程为例，在围护结构施工中使用CSM设置雌雄凹槽，利用“工字结构”钢完成地下连续墙施工，采用钢筋砼保护四周围壁，基地找平后对立柱实施砼灌注，顶部与侧墙分别使用双层SBS防水材料与EVA防水材料，实现逆作法盖挖施工。测试结果表明：使用逆作法的施工技术，挖掘深度从25m增加到200m，发生水平位移的最大距离只有25mm；施工完成后，整体结构发生沉降的距离仅有45mm，保证地铁车站施工安全。     

大型深基坑逆作法施工的环境效应研究

为研究大型深基坑逆作法施工对周边环境的影响,以合肥地区某深基坑工程为例,在基坑开挖过程中对地下连续墙水平位移和周边地表、建筑物、管线等的沉降进行了监测。监测结果表明:由于结构顶板、层板的刚度大,开挖施工过程中对围护体的侧向变形、周边沉降起到了很好的限制作用;其次,周边沉降与围护体的变形有一定的对应关系,地下连续墙的水平位移及墙后地表、管线、建筑物的沉降均被控制在允许的范围内。因此,运用逆作法开挖超大型基坑对周围环境影响较小。得出的这一结论可为合肥地区类似工程提供借鉴。