FLAC3D正交试验在基坑工程中的应用

以上海某软土深基坑为研究对象,利用FLAC3D软件进行了9组正交试验,分析基坑开挖过程中隆起量、桩体位移和坑外土体沉降量。研究表明,基坑中间隆起量最大,基坑隆起量可以用指数模型y=AxB模拟,围护桩入土深度对隆起量影响最大;桩体左侧位移开始逐渐增加,当达到最大值18.91~35.58 mm后逐渐减小,桩径对桩体位移影响最大;土体沉降曲线呈现"勺子"状,坑外下侧土体沉降最大为40.76~51.68 mm,桩径对土体沉降影响最大。     

临河软弱地层桥梁微型桩力学特性与优化设计

针对临河软弱地层桥梁微型桩力学特性与优化设计问题,以“一带一路”重点贡献项目格鲁吉亚E60高速公路Ubisa-Shorapani(F3)标段工程为主要依托,利用数值模拟分析桩体重要参数对力学性能及变形影响,并将模拟结果与现场监测数据对比分析。结果表明：桩径从180 mm变化至260 mm,桩体最大水平位移减小5.52 mm,降幅为31.1%,据此在工程实际中可通过增大桩径有效控制桩体位移;桩间距由280 mm增加至360 mm,桩身最大水平位移仅增加2.5 mm,同时桩数量减少,可见桩间距的调整对经济性起到关键作用;钢管壁厚与钢管直径等差变化时,钢管壁厚对桩体水平位移影响效果较为显著;调整环梁竖向间距能改变不同深度处桩体水平位移,其中在桩顶0～2 m深度范围内的水平位移随间距改变变化最为明显。根据上述结果确定的微型桩优化方案在工程中运用显示,理想效果。     

深基坑双排桩支护体系及土体受力变形分析

以某双排桩支护基坑为工程背景,通过三维有限元和现场监测数据对比分析,探讨了双排桩桩身变形、桩身受力、坑外土体沉降,以及坑内、桩间、坑外土体的土压力变化规律。结果表明:双排桩前后桩身位移变化曲线基本相似,上部位移变化率大,下部变化率小;无论前后桩,桩身两个侧面轴向受力性状相反,桩身上半段内侧受压,桩的外侧受拉,向内受弯;下半段的内侧受拉,外侧受压,向外受弯;桩间土压力随深度先减小后增大,同时随开挖深度加深,土压力值增大;坑内和坑外土压力随基坑开挖深度增大,都基本呈线性单调变化,但坑内增大、坑外减小;分层沉降在基坑开挖面以上较大;沉降由双排桩水平位移和软黏土固结沉降引起;坑外总沉降量随离基坑距离增大先迅速增大后减小。     

基于FLAC 3D 下水工建筑基坑工程支护结构设计研究

香炉山输水隧洞泵闸枢纽地质环境复杂,基坑工程的建设面临多方面因素影响,为此针对该基坑工程开展支护结构方案优化设计。利用FLAC 3D 对不同支护结构型式下的基坑沉降、闸站沉降以及桩体位移进行了仿真计算,评价认为内支撑支护方案最优,且桩间距控制在不超过2.5m 最为适宜。研究成果可为水工建筑基坑工程支护设计及工艺参数优化提供参考。     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

珠海某混凝土内撑式支护结构深基坑监测与分析

以珠海某混凝土内撑式支护结构深基坑为例,介绍了滨海平原场地淤泥质土层条件下基坑监 测方案设计,对桩体水平位移、支撑轴力、地表沉降和地下水位变化进行分析,总结监测对象在实际基坑 开挖过程的变化规律。监测结果显示:桩体水平位移在基坑开挖期间发展迅速,挖至基底后发展速度放 缓,但并未停止;滨海平原场地淤泥土层条件下,基坑开挖对周边土体变形影响非常大,如不能有效限制 基坑侧向变形,将导致基坑周边地面产生较大的沉降。     

砂土场地排桩围护挡墙渗漏水对基坑变形规律的影响

针对富水砂层排桩挡墙渗漏水及基坑变形问题,以某地铁车站基坑工程为背景,采用数值模拟和现场实测方法对比研究砂土场地止水帷幕局部渗漏水前后基坑挡墙侧向位移、墙后地表沉降及围护桩墙内力变化规律。研究结果表明：止水帷幕局部渗漏加剧了渗流作用对基坑变形的影响,围护桩侧向位移曲线随基坑开挖深度的增大由“斜线”形向“鼓肚”形分布演变,墙后深层土体侧向位移曲线随水平距离L_p增大由非线性“鼓肚”形转变为线性分布;止水帷幕局部渗漏引起地表沉降量及影响范围增大,漏水后地表沉降显著影响区扩展为漏水前的2~3倍;围护桩身内力随基坑开挖深度增加而逐渐增大,漏水后桩身最大剪力和弯矩较漏水前减小;抑制渗漏通道扩展和阻止水土流失加剧是控制基坑渗漏灾害恶化的有效途径。研究成果可为砂土地区深基坑渗漏灾害防治与施工控制提供参考。     

不同施工工序对围护结构及周边环境的影响

为了深入研究在不同施工工序下基坑开挖对基坑围护结构的内力和位移及周边环境的影响,运用岩土有限元软件Midas GTS分别模拟了广州某采用桩-锚索支护的高层建筑基坑在不同施工工序下的开挖过程,以及在进行底板施工时不对称堆载对基坑的影响,从而得到了基坑围护结构内力、变形及地表沉降的分布规律。计算分析结果表明:不合理的施工工序对基坑围护结构的内力和位移及地表沉降产生了较大影响,尤其是围护结构水平位移及地表沉降,这使得基坑的稳定性处于不利的状态;该基坑在锚索及时发挥作用比不及时发挥情况下,桩体最大弯矩减少率≥41.77%,地表沉降减少率≥32.75%;基坑底部不均匀堆载使得左、右侧桩体最大弯矩相差＞5%,桩体水平位移相差＞10%。研究结果将有助于提高深基坑设计水平,为类似工程的设计、施工和研究提供必要的参考。     

基于N-R法的某水闸桩基负载及变形仿真分析

为得到某水闸桩基预制管桩在水力静载驱动下负载性能状况。基于牛顿—拉普森迭代法非线性求解方法,借助有限元软件,仿真分析了单桩的承载性能和位移变化,并与桩基载荷试验测值进行了差异分析,结果表明:(1)桩体竖向位移值沿桩身呈逐渐变小规律,最大静载值为720 kN时,桩顶位移值约为13.50 mm。(2)桩体水平位移沿值桩身亦呈逐渐减小趋势,最大静载值为130 kN时,除去最上面1.00 m的桩头,其位移值约为17.40 mm,桩身最大弯矩约为432.29 kN·m。(3)仿真值虽与现场测值稍有不同,但是总体变化规律均保持一致,该方法验证了有限元仿真的可行性。     

兰州地铁车站深基坑支护选型分析与数值模拟研究

为了积累兰州地铁车站深基坑设计和施工经验 ,依托兰州地铁某车站对常用支护方案进行对比 ,选定钻孔灌注桩加钢管内支撑方案 ,同时 ,采用FLAC3 D软件 ,对基坑典型断面的施工过程进行三维数值模拟分析.结果发现 :基坑开挖初期 ,桩顶水平位移较大 ,沿桩身呈前倾型分布 ;随着基坑开挖 ,位移较大部位不断下移 ,钢管内支撑施工后 ,支护桩的水平位移曲线呈")"型分布 ,最大值大约位于距离坑底1/2~1/3倍坑深处 ;坑边最大沉降点距离坑边一般约为桩体外侧5 m~10 m的区域 ,沉降影响范围约为1.5倍~2倍基坑深度 ,后续车站支护可采用适当优化的钻孔咬合桩+钢管内支撑的方案 ;对于兰州地区基坑降水工程 ,当降深不是很大、水文地质条件相对简单时 ,一般可采用坑外管井降水加坑内明排措施.     

基于AutoBANK的流固耦合场沙田水库坝体渗流变形特征研究

为研究沙田水库坝体流固耦合场渗流-变形特征,采用AutoBANK数值仿真方法,计算了坝体流固耦合场下渗流-变形的时序效应及渗透系数差异性下渗流-变形影响特征。沉降位移为坝体位移中最大值,其在施工蓄水期与运营期呈“蓄水期缓降-运营期速降-运营稳定期平静”三阶段特征,坝体上游水平位移变化特征与沉降位移类似,但下游水平位移与上游呈相反。大、小主应力全过程为“稳定-缓增-速降-平静”特征,以运营期60～350d内主应力降幅最显著,分别减少了38.6%、39.5%。坝体渗透系数不影响位移发展态势,但对沉降、水平位移量值分别具有抑制、促进作用,且坝体渗透系数愈大,沉降位移进入稳定期时间节点更滞后,而水平位移在蓄水期受之影响更敏感。     

复杂边界条件下富水深基坑变形控制研究

城市地铁的迅速发展,车站基坑工程的安全性愈发受到重视。为研究在地下水丰富、周边环境复杂的工况下基坑不同支护方案的安全性,为类似工程设计施工提供指导及参考,运用三维有限差分计算软件FLAC3D对基坑工程施工过程进行数值模拟,对基坑开挖过程中支护结构的水平位移、建筑不均匀沉降及管廊竖向位移进行研究。结果表明:采用钻孔灌注桩(Φ800 mm@1 500 mm)+内支撑及桩间旋喷形式,基坑围护桩水平变形超过安全允许值,且周边建筑物不均匀沉降较大;若采用地连墙(厚800mm)+内支撑的支护形式可有效控制基坑及周边构筑物的变形,使结构处于安全状态。     

竖向荷载作用下单斜桩承载力及可靠性分析

混凝土桩受基坑开挖、施工扰动等因素影响可能会发生倾斜,导致其工作性状发生变化。为获得不同倾斜角度对单桩承载力的影响及规律,采用单桩静载试验与有限元数值模拟试验相结合的方法,研究竖向荷载作用下不同倾斜角度单桩的荷载传递特征和桩顶沉降变形。研究结果表明,倾斜桩顶沉降量在相同桩顶竖向荷载作用下,随着倾斜角度的增大而增大;在桩体刚度足够大的情况下(极限荷载内),倾斜角在8°以内桩顶沉降小于竖直桩,说明桩身入土后,在结构完整的情况下,桩身的自身承载力并不会因为桩身的轻微倾斜而降低。     

基坑桩锚支护变形监测与数值模拟研

以郑州某主要采用桩锚支护形式基坑为研究对象,对基坑的坡顶水平位移、坡顶竖向位移、支 护桩深层水平位移、周边建筑物的沉降进行监测,通过对监测项目的变形展开分析,探索了其发展趋势 及稳定性。同时运用有限差分软件ＦＬＡＣ３Ｄ对基坑开挖进行数值模拟,并将模拟结果与现场实测结果进 行对比,结果表明模拟值和实测值在数值和变化规律上基本保持一致,支护桩的位移沿深度方向大致呈 “弓”字形变化,为该支护形式下的基坑设计与施工提供一定参考。     

沿海某机场扩建工程基坑监测分析

基于机场禁飞区改建工程基坑围护结构及周围土体变形监测结果,结合软土基坑的变形规律,对复杂施工环境和施工时间限制条件下的围护墙体变形、坑后土体竖向位移、支撑轴力以及立柱桩隆沉等变化规律的时间和空间效应做了总结。研究表明:围护结构测斜沿深度呈现出先增大后减小的趋势,水位平移最大值位置出现在开挖面附近,且围护结构水平位移具有明显的时空效应;地表沉降出现沉降槽,深层土体开挖引起地表沉降为总沉降的主要部分,底板浇筑有效地抑制了墙后地表沉降;支撑轴力随施工进度而增加,第2道支撑的施加可减少第1道支撑轴力;立柱桩位移为上浮,其大小随着基坑开挖而增大并趋于稳定。研究结果对机场禁飞区改建工程基坑开挖具有一定参考价值。     

基坑开挖变形及其对周围建筑的影响分析

随着城市空间的高效利用,新建基坑工程施工难度越来越大,基坑开挖变形及其对周边既有建筑影响的研究愈加重要。以某深基坑工程为例,利用三维有限元模型对基坑实际开挖过程进行数值模拟计算,结合实测变形数据对基坑变形特征及其对周围建筑物的影响进行综合分析。结果表明：新基坑开挖过程中,围护结构发生了整体偏向基坑内部的侧向位移,最大位移发生在基坑围护桩紧邻建筑物一侧的中部;基坑周边及底部土体沉降呈“凹槽型”,即开挖深度越大,沉降越大;新基坑开挖导致周围建筑物产生了不同均匀沉降,但随着围护结构的施工,建筑物变形逐渐减小并趋于稳定。研究结果可为类似深基坑工程设计和施工提供一定的参考。     

上海某深基坑开挖变形及对环境影响监测研究

结合大量现场实测数据,通过对基坑开挖过程中围护墙体测斜、周边地表沉降以及围护墙顶变形进行了监测。监测结果显示:在开挖过程中围护墙体的整体变形形状呈中间大、两头小,随着基坑开挖深度的不断增加,围护墙体变形不断增大,且变形呈现持续、缓慢的变化态势;周边地表沉降监测点累计垂直变化基本呈现下沉,虽然有部分地表沉降监测点有累计下沉量超出报警值范围而报警的情况发生,但从地表沉降监测点的沉降变化曲线看,沉降呈现持续、缓慢的变化态势,未见突变情况发生,沉降变化曲线较平稳;围护墙顶垂直方向沉降呈现持续、缓慢的变化态势,沉降变化曲线较平稳,水平方向围护墙顶监测点的累计平面位移基本呈现向基坑内侧位移,且各监测点水平位移变化范围在0~+9 mm之间。结论对在密集建筑群中软土地基上基坑设计和开挖具有一定的实用价值和借鉴意义。     

桩锚复合土钉支护结构的位移场分析

运用有限元软件对桩锚复合土钉支护结构的位移场进行了数值模拟分析,结果表明:在基坑开挖过程中,土体的水平位移随距开挖面距离的增大而逐渐减小,近土钉侧土体的位移受到土钉的限制,位移曲线出现局部曲折;桩体和面板的水平位移能够协调一致,这两种不同性质的支护形式均能发挥作用;基坑地表沉降曲线呈"勺"形向下弯曲,沉降量随着距基坑开挖面距离的增加而逐渐减小;坑底土体出现隆起现象,随着土钉逐渐发挥作用,隆起的高度趋于稳定.     

深基坑设计理论与监测数据对比分析研究

以金泽水库新增取水泵站泵房段基坑为研究对象,基坑采用钻孔灌注桩+两道混凝土支撑围护型式,本文对基坑开挖过程中的桩体与支撑受力特征进行分析,并对桩体水平位移、基坑周边地表沉降的理论计算与监测数据进行对比分析.结果表明:围护结构的受力与变形满足规范要求;理论计算较监测数据稍偏大,对基坑安全更为有利;第二道支撑较第一道支撑更...     

湿陷性黄土基桩的负摩阻力监测

1.概述1.1湿限性黄土负摩阻力产生原理通常情况下黄土遇水浸泡后都会出现不同程度的湿陷,当其湿限量大于桩的沉降量时,桩周土体相对桩身产生向下位移,对桩身产生下拉力,从而降低桩基承载力。对于支承于压缩性较大土层的摩擦桩,负摩阻力对桩基施加下拉荷载使桩体产生沉降,土对桩的相对位移减少,负摩阻力随之降低或消失;另一种情况,当桩端支承于较坚硬持力层,桩体受负摩阻力的下拉荷载将不产生沉降或沉降量很小,负摩阻