隔离桩对干砂地基中基坑侧方隧道影响的模型试验研究

为研究基坑开挖过程中隔离桩对基坑侧方近接隧道整体位移和自身变形的控制机制,在干砂地基中开展室内1g模型试验。设计了无隔离桩、有埋深隔离桩和无埋深隔离桩共3组试验,对基坑分步开挖过程中的围护结构水平位移、隧道位移和隧道环向弯矩进行监测,研究有无隔离桩及桩顶埋深对围护结构水平位移、隧道位移和隧道环向弯矩的影响规律。研究结果表明:对于无隔离桩工况,隧道水平位移、竖向位移和环向弯矩均随坑深隧深比(基坑深度/隧顶埋深)的增加呈不断增大趋势;相对于无隔离桩工况,有埋深隔离桩工况对围护结构水平位移、隧道水平位移、隧道竖向位移、隧道环向正弯矩和隧道环向负弯矩的控制效果较明显;相对于无隔离桩工况,无埋深隔离桩工况对围护结构水平位移、隧道环向正弯矩和隧道环向负弯矩起到了控制作用,但是隧道水平位移和竖向位移的最大值反而分别增大了32.0%和123.8%;隧道保护效果受到隔离桩阻隔作用和牵引作用的共同影响。     

某明挖隧道深基坑施工监测与分析

以某明挖隧道深基坑的组合支撑轴力、地表沉降、墙体水平位移、水土压力等施工监测数据为依据,探讨了组合支撑轴力、地表沉降、墙体水平位移等的变化规律。结果表明:围护结构外沉降量与离基坑的距离有一定的关系;深基坑开挖时应考虑时空效应及土的流变特性,在基坑开挖前应做好支撑工作,以围护基坑的稳定性;围护结构变形呈抛物线型,基坑顶部和底部变形较小,基坑的中部变形较大的原因可能是深基坑的第一道支撑接近地表,监测数据是在第一道支撑完成后才开始测量,且地下连续墙入土较深或地下连续墙下层土体较结实,底部墙体位移受到制约。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

基坑封闭试验对围护结构及周边环境影响分析

基于上海软土地区某深基坑工程地下连续墙施工完成后的封闭性试验,分析围护结构及首道撑施工完成、基坑开挖前的承压水降水试验引起的围护结构变形实测数据,通过理论计算分析由此引起的坑外地面沉降.得到的主要结论有:复杂敏感环境基坑工程开挖前封闭性试验的环境影响不容忽视,封闭性试验引起的围护结构最大侧向位移达开挖深度的0.12％.邻地铁侧设置小坑可以有效减小承压水降压引起的基坑外围地下连续墙变形及坑外地表沉降.小基坑外侧地下连续墙最大水平位移约为大基坑地下连续墙最大水平位移的30％.小基坑地下连续墙外侧地表最大沉降约为大基坑地下连续墙外最大地表沉降的35％.     

圆砾地层深基坑地下连续墙变形特性分析

地下连续墙作为深基坑围护结构已经用于多种地质情况,但圆砾地层中地下连续墙的变形特性研究甚少。本文依托南宁轨道交通2号线苏卢站基坑工程,采用Midas/GTS对圆砾地层深基坑开挖过程中标准段和盾构收发井段的地下连续墙的变形情况进行数值模拟分析,并结合现场监测结果对圆砾地层基坑变形情况进行理论分析。分析结果表明圆砾地层基坑采用地下连续墙作为围护结构效果良好,侧向位移值较小,整体变形呈“弓”字形。盾构收发井段由于基坑宽度大,地下连续墙侧向位移比标准段侧向位移大。因此在圆砾地层基坑开挖应控制基坑开挖宽度。模型计算结果与现场监测结果均表明侧向位移在0.7H处地下连续墙变形增长最快,因此圆砾地层深基坑开挖采用地下连续墙支护应在0.7H处设置横向支撑。     

基于测斜数据弯矩反分析的地下连续墙安全评估

基于上海地区某地铁车站深基坑长期测斜监测数据,实现了地下连续墙弯矩的反分析,得出了不同开挖阶段的地下连续墙弯矩发展变化规律,并提出了一套适用于地下连续墙安全评估的弯矩控制指标。研究发现,不同开挖阶段不同基坑位置地下连续墙弯矩的发展差异很大;周边高层建筑物的存在加剧了地下连续墙弯矩的产生;基于内力反分析的地下连续墙安全评估,有助于工程师从力学角度掌握基坑的安全状况,一定程度上节省了实施围护结构内力监测的费用。     

紧邻深基坑非同步开挖共用地下连续墙设计与变形特性实测分析

以福州地铁祥坂站基坑和苏宁B11基坑共用地下连续墙为研究对象,采用弹性法开展了理论计算并基于现场实测数据系统分析了基坑非同步开挖全过程中共用地下连续墙的侧向变形、支撑轴力、墙顶与立柱隆沉等的变化规律。研究结果表明：共用地下连续墙的最大水平侧向变形随着开挖深度的增加而逐渐增大,并表现为一定的空间效应;共用地下连续墙上混凝土支撑轴力的变化与土层侧向变形基本同步,随着基坑开挖深度的增加而逐步增加,并在底板浇筑完成后最终趋于稳定。共用地下连续墙顶部在基坑开挖初始阶段发生一定的沉降变形,而后随着开挖的持续,坑底土的回弹隆起则致使共用地下连续墙快速发生隆起。总体而言,该紧邻深基坑围护结构中的共用地下连续墙能满足工程要求,联合三道混凝土内支撑可较出色地控制基坑侧向位移的发展。研究成果可为类似共用地下连续墙相邻基坑工程的设计与施工提供指导和参考。     

哈尔滨市某地铁车站深基坑工程监测与数值模拟

以哈尔滨市某地铁车站深基坑工程开挖为研究对象,研究了深基坑工程围护结构的变形规律。通过现场5个月多个项目的监测,结合基坑周边地表沉降量,重点研究了基坑开挖过程中围护结构的水平位移随地下连续墙深度的变化规律。通过建立二维有限元模型,模拟基坑开挖的施工过程,并对围护结构变形的计算结果与监测数据进行对比分析。结果表明:地下连续墙+混凝土支撑+钢支撑的围护结构形式能有效抵抗基坑的侧向变形;计算结果与监测数据变化趋势大体相同,表明数值模拟过程是合理的,参数选择正确;研究表明,基坑开挖过程中如出现地下连续墙侧移预警,在侧移预警部位临时加装钢支撑是可行有效的工程措施。     

地下连续墙在深厚软土地层深大基坑中的应用

通过上海中星城基坑工程地下连续墙围护体系的实施,结合有限元模拟及实测数据分析了基坑开挖对围护结构位移及周边环境的影响。结果表明,地下连续墙技术对深厚软土地层深大基坑具有较高的安全性和经济性;本工程围护结构采用地下连续墙变形小,基坑土体位移增加速率随开挖深度的增加逐渐变缓,并且有稍许回弹;同时,降水过深会对周边环境造成一定影响,应在保证基坑安全的前提下尽量减小降深。     

杭州紫之隧道南口明挖段深基坑监测分析

为了研究深基坑变形与受力特点,采用现场监测的方法对杭州紫之隧道深基坑进行实测,并探讨了基坑围护结构变形、支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降及坑外水位的变化规律。实测分析得出:当基坑的开挖深度增大时,地下连续墙的变形由原先向坑内的前倾型曲线慢慢变成折线型;钢筋混凝土和钢支撑轴力的实测值小于报警值,说明当基坑开挖深度增加时,地下连续墙的结构设计比较保守,而提高轴力的监测频率是加强基坑安全施工的可行手段;地表沉降大小与墙体深层水平位移有较大关系;建筑物的沉降值随着基坑开挖深度的增加而增大,沉降值随时间增长呈线性分布;随着基坑开挖深度的增大,地下水位也相应下降。     

某人防工程深基坑安全监测与分析

为保证基坑施工安全及了解基坑开挖时围护结构和支撑体系的受力、变形特点,对某人防工程深基坑进行了安全监测,共设置了水平位移、沉降、测斜、支撑轴力、钢筋应力和地下水位等监测项目。根据现场测试数据发现,基坑围护体系及周边环境的受力、变形在土方开挖期间变化较为显著,而在非开挖期间则相对稳定,钢筋混凝土支撑一般截面面积较大,控制地下连续墙侧向位移的效果比钢支撑好。现场监测是保证深基坑施工安全、验证设计理论的有效手段。     

超深基坑施工支护结构受力变形实测分析

结合上海硬X射线项目一号工作井超深开挖、超长降水周期的工程实践,通过对围护结构变形、支护体系受力等全面的信息化监测,研究探讨了超深基坑施工围护结构的变形规律和支撑体系的受力状态,提出了基坑施工的变形控制建议,以保证基坑围护体系安全运行,同时为软土地区同类超深基坑设计和施工提供借鉴和参考。根据实测分析发现:1200mm厚超深地下连续墙自身刚度较大,抗变形能力较强,开挖阶段地下连续墙变形只发生在应力释放初期;砼支撑对地下连续墙和立柱的隆起约束较大,立柱的隆起量比地下连续墙隆起量大2～2.8倍;与设计轴力相比,斜撑实测轴力增长要小于对撑。     

软土深基坑变形性状的时间效应研究

在软土中开挖深大基坑,开挖中围护结构位移、结构体的外荷和内力会随着基坑暴露时间的增长而变化,呈现出明显的时间效应.利用大型有限元分析软件ABAQUS分析了深基坑开挖过程中超静孔压的消散、墙体水平位移等的发展变化规律;考虑了固结与蠕变耦合作用对基坑变形的影响.实例分析表明,在同一工况下,考虑蠕变与固结耦合作用比不考虑耦合作用时的地下连续墙水平位移要大,与实际情况更接近.     

水上基坑围护结构方案设计与分析

结合某紧邻高桩码头的大型水上客运综合体深基坑工程的方案设计,提出一种既满足围护结构水上施工作业条件,又能最大限度减少前方码头结构设计变更的复合钢板桩基坑围护方案。针对地下连续墙和复合钢板桩两种水上基坑围护方案,采用Plaxis软件分别建立平面应变有限元计算模型,分析了不同施工工况下两种方案围护结构的变形及受力特性。研究表明,复合钢板桩能与前方码头结构同步进行水上施工,该方案减小了码头后方接岸斜坡堤回填与基坑开挖工程量,基坑开挖阶段降低了作用于围护结构的土压力,对基坑变形控制及稳定均有利。基坑开挖至坑底时复合钢板桩最大侧向变形仅为地下连续墙的1/3,变形性态也明显优于地下连续墙。此复合钢板桩基坑围护方案可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考。     

巨厚流塑状淤泥质地层区间隧道深基坑开挖对周边环境的影响分析

以温州市域铁路S1线一期工程奥永区间隧道深基坑工程为背景,基于地连墙深层水平位移和顶部水平位移及沉降、混凝土（钢）支撑轴力、周边地表沉降、基坑外地下水位、基坑外土体水平位移监测数据,进行了系统分析。结果表明：各项监测参数均未超设计的预警值,表明该区间隧道采取地下连续墙围护结构形式的设计可以使基坑开挖处于安全可控状态。     

天津体育中心地铁站深基坑施工对周边环境的影响研究

依托天津体育中心地铁车站深基坑施工,研究了软土地层中深基坑土方开挖对附近既有建筑、基坑围护结构及基坑外部土体的影响,利用数值模拟和现场实测相结合的方法,发现距离基坑33m之外的既有建筑沉降量或隆起量非常小,得到了地下连续墙水位位移在高度上的分布规律,地下连续墙变形在基坑开挖后的25周后趋于稳定。     

近邻地铁地下连续墙全过程开挖变形分析

在位移要求严格控制的深基坑设计中,一般采用地下连续墙作为围护结构。以上海近邻地铁一号线的摩尔大厦基坑为例,分析基坑开挖的施工措施和地下连续墙的变形特征。实践证明,沿着连续墙对基坑内外进行土体加固和盆边留土抽条限时开挖措施,对于减小地铁隧道的变形是非常有效的。     

基于ABAQUS的超高层建筑逆作法施工控制研究

以某高层建筑逆作法项目为研究背景,采用ABAQUS有限元软件对逆作过程进行施工过程的数值模拟分析。对支护结构与主体地下结构相结合的深基坑建立了考虑土、支护结构、水平支撑体系和竖向支承系统共同作用的二维平面有限元模型,采用弹塑性的修正剑桥本构模型模拟基坑开挖过程中土体的非线性特性,分析了地下连续墙水平位移与墙身弯矩随施工过程的变化以及地下连续墙与立柱桩的沉降及其差异沉降。     

基于遗传算法-BP神经网络的深基坑变形预测

随着我国城镇化的发展,深基坑工程越来越多,随之而来的施工安全风险愈发凸显,如何有效预测和分析基坑的变形,是保障其施工安全的有效方法之一。本文利用遗传算法,对BP神经网络初始权重和阈值进行优化,并运用MATLAB编制了基坑变形预测程序。结合宁波地铁某车站深基坑地下连续墙深层土体水平位移的监测数据,建立了关于深基坑地下连续墙围护结构水平位移的神经网络模型,并对该基坑一测斜孔对应的围护结构水平位移进行预测。结果表明,本文提出的模型对于深基坑地下连续墙围护结构的水平位移预测具有较高的准确性,同时对支撑施作的影响具有良好的泛化能力,因而对基坑的施工安全具有现实的指导意义。     

斯托克曼商业中心逆作工程监测技术

圣彼得堡斯托克曼商业中心采用逆作法施工.基坑围护结构采用三面钢板桩、一面地下连续墙,深24m.在基坑施工过程中,对钢板桩倾斜、周边建筑沉降及地下水位变化进行监测.监测结果证明:钢板桩倾斜程度随土方开挖逐步增加,且与挖土时间和楼板实施时间成正比,钢板桩处监测点水平位移约为地下连续墙处的2倍;在基础拆除和钢板桩实施阶段采取分段实施、提高设备频率、基础桩间隔跳打等措施,将周边建筑沉降控制在允许范围内;随基坑开挖,地下水位持续下降,但总体趋势趋于平缓,基本符合设计下降曲线.