深基坑支护方案优化及其应力应变分析

以重庆市沙坪坝铁路枢纽综合改造工程风道深基坑开挖、支护为例,综合考虑场地工程地质条件、荷载等因素,采用有限差分法软件Flac3D对肋板式锚杆挡土墙支护方案、肋板式锚杆挡土墙与支护桩联合支护方案中的应力、结构内力及变形分别进行对比分析,评价了边墙局部和整体稳定性,提出了最优基坑支护方案。结果表明,两种支护方案均可有效地控制深基坑边墙变形,其中肋板式锚杆挡土墙支护效果较优。     

武汉市软土地区深基坑被动区加固参数优化研究

为研究武汉市软土地区深基坑被动区加固尺寸对支护桩变形的影响,对武汉市某深基坑工程施工监测数据进行分析,采用MIDAS有限元二维数值模拟的方法,重点研究了支护桩水平位移随被动区加固参数的变化规律。与实测值对比分析的结果表明,数值模拟可较好地分析支护桩的实际变形规律;被动区加固可有效减缓支护桩变形;被动区加固深度、宽度都存在一个最优参数,当超出该参数后,加固效果将不再显著提升;被动区阶梯式加固较其他加固形式有明显的优势。     

紧邻高架城轨站深基坑支护数值模拟与施工控制

    目的   城市轨道是综合交通系统中最重要的组成部分,对变形控制要求极高。一直以来,避免或降低临近深基坑等外部作业对轨道承台桩结构造成的不利影响,确保轨道结构的正常使用和运营是一项重点和难点工作。    方法   以毗邻广珠城际轨道交通前山站的某深基坑为项目依托,采用土工试验、数值模拟、经验分析与现场监测等多种方法,分析了深基坑开挖过程中遇到的难点、变形要求及诸多工程问题,研究了深基坑开挖对毗邻高架城轨站承台桩等结构的影响和基坑支护体系的变形特征。    结果   研究结果表明:城轨站承台桩计算的各项变形指标与实际监测的各项变形指标均小于允许值,满足城轨站承台桩结构的变形要求及施工控制要求;毗邻城轨站段采用地下连续墙+三道内支撑,其余各段采用排桩+三道内支撑的支护方案安全可靠、科学合理、切实可行;提出的施工控制措施有效地解决了施工控制难、变形要求高、场地条件复杂等诸多工程问题。    结论   合理的支护方案、可靠的数值分析、有效的施工控制措施和相应的研究方法、思路可为相似工程问题研究提供参考借鉴。     

CCS水电站地下厂房施工过程中围岩稳定性分析

CCS水电站地下厂房由主厂房和主变室组成,为超大断面地下洞室,其开挖过程中围岩应力、变形等特征决定着地下厂房施工和运营过程中的安全性和可靠性。通过分析工程地质条件,选取#8机组剖面建立地质概化模型,采用有限元程序Phase 2建立数值分析模型,基于弹塑性本构关系对施工开挖和支护进行数值模拟,研究开挖过程中围岩变形场、应力场及塑性区的分布及变化特征。结果表明,洞室顶拱的变形和应力集中主要产生在当层开挖,后续开挖对其影响较小,围岩趋于稳定;主厂房、主变室洞周岩体均呈现出向岩体内延伸的塑性区,塑性区岩体的破坏以剪切破坏为主;锚杆和喷混凝土支护对围岩的变形影响较小,对围岩的应力集中、拉应力区和塑性区有一定程度的改善。该研究结论和方法为地下厂房的施工开挖和支护设计提供了参考。     

某水库厂房边坡蠕滑体稳定性分析

针对某水库厂房边坡在降雨、开挖、管理房施工等因素综合作用下出现持续变形并形成蠕滑体的问题，结合边坡工程地质情况，阐述了其变形破坏特征、变形原因及破坏模式；采用变形、应力、渗压等原位监测手段，详细分析了边坡在开挖前后、支护治理过程中的变形，指导了边坡的开挖及支护；最后通过FLAC^3D数值模拟，分析了边坡的稳定性现状与变形规律，结果与现场实际情况相吻合。支护措施完成后，边坡的稳定性得到显著提高，可为类似工程边坡的监测、稳定性分析及支护设计提供参考。     

引水隧洞二衬刚度与施作时机优选及系统构建

二次衬砌结构刚度与施作时机优选是隧洞工程中关键问题之一,对于引水隧洞穿越软弱流变围岩洞段则尤为突出。为研究引水隧洞开挖过程中时空效应耦合作用对二衬优选的影响,基于现场围岩和支护结构实测应力变形数据,采用三维粘弹塑性有限元方法,结合开挖和支护设计实际工况考虑二次衬砌施作距掌子面不同距离和不同二衬刚度(厚度),分析了围岩变形、二衬内力及变形的变化规律。结果表明,二衬刚度对二衬时机的优选影响不大,围岩应力的释放及围岩变形为二衬时机优选的关键因素,最后针对设计和施工人员开发了二衬支护结构优选系统。研究成果和优选系统可为类似隧洞工程施工和设计提供参考依据。     

地下厂房围岩稳定性分析及支护方案优化

基于工程实际与设计方案,构建了甘肃省讨赖河三道湾水电站地下厂房洞室群的三维有限元模型,采用弹塑性有限元法计算模拟了洞室分步开挖及支护过程,分析了有无系统锚杆支护工况下围岩的应力状态及洞室变形,论证了锚索支护的必要性,并对锚杆长度设计方案进行优化.计算分析表明,系统锚杆明显改善了开挖围岩的变形与稳定性,该法可行、合理,可供借鉴.     

桐柏抽水蓄能电站围岩变形回归分析

分析了桐柏抽水蓄能电站地下厂房开挖期间围岩变形特性,并采用岩体粘弹性位移反分析方法,反演得出地应力、弹性模量及粘性参数。该分析方法可指导围岩支护设计和后期或相邻工程的施工方案的改进。     

基于FLAC3D的泸定泄洪洞出口边坡稳定分析

采用FLAC3D对泸定水电站#3泄洪洞出口高边坡进行了开挖稳定性分析。结果表明,边坡在无支护工况下分步开挖时,前二级开挖边坡的应力和变形均较小,但开挖至最后一级时变形较大,需对边坡进行及时支护以约束其不利变形。采取加固措施后,边坡处于整体稳定状态,能满足工程要求。     

大山口引水隧洞开挖与支护的数值分析

基于开挖施工过程,分析计算了开挖卸荷和支护后围岩位移工况及应力分布,并采用有限差分软件FLAC3D对围岩的位移与应力进行了比较,综合评价了洞室在开挖支护后的稳定性.结果表明,开挖卸荷未支护条件下围岩稳定性较差,可能影响开挖施工,及时采取支护措施后围岩的位移场和应力场可得到改善,稳定性提高.可为设计和施工支护提供参考.     

壳单元在钢板桩支护基坑有限元分析中的应用

采用壳单元模拟钢板桩支护基坑能准确反映钢板桩的实际变形及受力情况,但有限元模型的建立较为复杂繁琐,不利于工程应用。对此,以某基坑工程为例,采用壳单元模拟钢板桩真实截面,同时利用刚度一致原则分别建立等效壳截面和等效实体截面模型,对三种情况进行有限元计算。对比发现三种情况下钢板桩及土体的变形、支撑内力情况基本吻合,钢板桩的内力值存在一定的修正关系,且等效壳截面的计算结果更接近真实值。表明在基坑钢板桩的有限元模拟中,可采用等效壳截面或实体截面代替真实情况,其中等效壳截面的精确度略高,在保证分析结果可靠性和准确性的基础上,可简化模型建立,提高有限元计算速度。     

渗流应力耦合作用下深基坑开挖变形性状分析

鉴于地下水渗流作用影响下的基坑工程失稳破坏是地下水位埋深较浅的软土地区常遇的重要工程灾害之一,基于渗流应力耦合理论和修正剑桥模型(MCC),借助大型有限元软件ABAQUS,考虑基坑的降水及开挖工序,结合某工程算例探讨了深基坑的变形性状,主要分析了基坑周边的渗流场变化、地面沉降、开挖面土体隆起及围护结构的挠曲。结果表明,未考虑渗流应力耦合作用的结果偏于不安全,考虑渗流应力耦合作用可更准确地反映基坑渗流与变形情况。     

深覆盖层土石坝三维有限元应力应变分析

采用邓肯张E-B非线性模型对某深覆盖层坝基上沥青混凝土心墙土石坝进行了三维有限元应力应变分析,采用无质量地基模拟坝基和山体对坝体沉降变形和应力的影响,给出了深覆盖层上坝体的应力和变形特点,特别是沥青混凝土心墙上的应力、位移分布特点,为大坝的安全设计提供理论依据。     

水利工程深基坑排水方案设计与试验

基坑排水是水利工程施工的一个重要组成部分,基坑排水方案选择的好坏将直接影响到工程投资规模和施工能否顺利进行。针对深基坑排水存在地下水易入渗、基坑浸水及地面沉降风险等问题,结合安徽省凤台县永幸河排灌站扩建工程,对水利工程深基坑开挖施工方案进行了设计,充分考虑技术可行、成本较低、施工环境各因素的影响合理选择排水方案,并通过深井降水试验对选取的排水方案进行了验证。结果表明,该排水方案有效地确保了地下水降水质量,达到了良好的使用效果。     

黄土深基坑开挖边坡稳定的实例分析

以某黄土地基深基坑边坡稳定的分析为实例，给出了均质非饱和黄土边坡稳定系数的实用计算方法，以及在安全系数不满足有关地基规范要求时，采用适当的施工措施使工程顺利实施的经验，对类似工程有一定借鉴意义。     

基于激光扫描技术的复杂工程挖填方计算

以唐海幸福花园小区复杂基坑为例,介绍了利用激光扫描仪进行复杂挖填方量计算的流程与方法,提出了基于激光点云数据的非地面点的自动滤波算法、基于移动最小二乘法拟合地表的DEM数据和任意边界的挖填方计算方法等;并利用IDL语言编制了基于激光点云数据的复杂工程挖填方计算软件LIDARVIEW,计算了唐海幸福花园复杂基坑工程不同设计高程的挖填方量.结果表明,该方法简单、快速、精度较高.     

某高耸进水塔地基处理方案优选

针对新疆地区某水电站高耸进水塔地基不能满足上部结构要求的问题,采用PKPM软件中桩筏有限元计算模块和ADINA有限元软件,对高耸进水塔三种地基处理方案进行了计算分析。结果表明,桩基础、深齿墙+桩基础、无桩深齿墙三种方案均满足上部结构承载的要求;通过对比三种方案五个工况下的最大沉降量、应力及安全性等,并结合该高耸进水塔的项目特点,最终推荐选择无桩深齿墙方案。     

基坑降水对邻近桥下道路的影响及防治措施

某基坑开挖降水导致邻近桥下道路产生了较大的不均匀沉降,影响行车安全。采用Midas GTS软件建立该基坑施工的数值仿真模型,考虑地下水渗流对沉降的影响,分析基坑开挖降水对道路的影响机制及沉降控制措施。结果表明,当降水深度超过6m时,邻近桥下道路开始出现沉降,桥墩承台与道路过渡段的不均匀沉降尤其明显,且随着施工的推进,道路路面沉降变大,影响范围变广。为防止道路进一步破坏,采用土工格室加筋处治道路不均匀沉降问题。实际沉降观测表明,采用土工格室加筋法处治后,道路沉降速率降低,防治效果较为明显。