软土地区某地铁车站深基坑变形分析

软土地区深基坑的开挖大变形问题,对基坑安全存在较大的威胁,因此对软土基坑开挖变形分析,探究软土基坑开挖变形规律,对降低软土深基坑施工风险反馈优化基坑设计具有现实意义。以宁波地区某地铁软土深基坑工程实例为研究背景,整理基坑开挖施工期间周边14个地表沉降监测断面及14个围护结构测斜监测点数据,深入分析了基坑围护结构变形规律与地表沉降变形规律,得出：基坑围护结构变形最大值(δ_max)处于0.35%H～1.44%H之间,地表沉降与基坑开挖深度之间关系为：最大δ_mv=1.27%H,最小δ_mv=0.28%H,平均值δ_mv=0.78%H,两者均远大于变形控制标准值。该成果可为类似软土基坑监控变形分析、软土深基坑设计提供借鉴。     

明挖地铁车站周边地表沉降监测及分析

针对软土地区的明挖深基坑地铁车站,制定周边地表沉降测点布设要求及方法,结合实际监测数据统计得到在沉降稳定阶段基坑外地表沉降最大值与基坑开挖深度之比在0. 05%～0. 07%,并且在基坑开挖过程中地表沉降最大值并不在距离基坑最近的位置而是在0. 25H～0. 42H处,H是基坑开挖深度。结果表明围护结构安全可靠,可为同地区类似工程提供参考。     

动荷载作用下软土地区基坑开挖周围土体位移研究

软土地区深大基坑开挖对周围土体及构筑物的位移有重要影响。以昆明市某软土区圆形基坑工程为背景,通过分析基坑支护结构、周围土体和动荷载作用下构筑物的位移监测数据,系统研究基坑开挖过程中位移变化的时空效应。结果表明:地表土体位移随着与基坑的横向距离不断增加而减小且基坑开挖对地表土体沉降量的影响范围大于对水平位移的影响范围;当有动荷载作用于软土区基坑周围构筑物时,基坑开挖对构筑物的位移有相对较大的影响;在基坑周围一定范围内,同一点处的水平位移和沉降量的变化具有相关性;基坑周围土体水平位移随深度增加而减小并逐渐趋于0。研究成果拟为类似工程提供借鉴。     

欠固结软土深基坑被动区加固变形控制

欠固结软土中进行基坑开挖变形复杂难控,已有研究证明采用被动区加固可有效改善被动区土体力学性能,但其对欠固结软土基坑的变形控制效果及其加固方式尚不明确。本文基于FLAC3D三维数值模拟,对不同被动区加固方案下欠固结软土与正常固结软土基坑的变形特性进行对比分析,研究表明,欠固结与正常固结软土基坑被动区加固的变形控制效果均较显著,且欠固结软土基坑被动区加固效果优于正常固结软土基坑;欠固结软土基坑地表沉降分布规律明显不同于正常固结软土;在被动区加固下,欠固结软土基坑地表沉降可简化为固结沉降与正常固结软土基坑开挖沉降的叠加;欠固结软土基坑被动区加固与无被动区加固围护结构最小插入比分别约为0.5和0.9;欠固结软土基坑被动区加固厚度有效范围为0.27He,在此范围内被动区加固厚度越厚、加固体变形模量越大欠固结软土基坑变形越小,且两个因素有互相加成的效果。     

上海国际金融中心超深大基坑工程变形性状实测分析

上海国际金融中心设置5层地下室,基坑总面积为48 860m~2,周长约为950m,基坑普遍区域挖深为26.5m,以此超深大基坑为工程背景,分析了软土层中顺逆作分区交叉实施的基坑变形特性。结果表明:顺作区和逆作区外围地下连续墙各测点的侧向位移规律相似,最终变形形态为"纺锤形",且变形空间效应显著;逆作区受顺作区开挖卸荷及时间效应的影响,侧向位移增量较大,逆作区开挖对已完成地下结构施工的顺作区影响有限,中隔墙在逆作区开挖期间墙体产生侧向位移回复趋势;顺、逆作区墙后地表沉降分布形态相似,均呈现凹槽形,且无量纲化的地表沉降曲线均位于上海地区地表沉降统计的包络线范围内;在顺作施工而逆作区处于暂停状态期间,逆作区地表沉降发展显著。     

考虑不同开挖层厚对于软土基坑变形的监测与数值模拟

以某拟建小区淤泥质软土基坑为研究背景,应用MIDAS有限元软件对基坑开挖过程进行模拟,结合模拟结果分析不同开挖层厚工况下坑外地表沉降及支护桩的桩身位移情况。模拟结果表明:在软土基坑开挖过程中不采取分层分段开挖方式会造成水平位移过大,同时也证明在冠梁处施加预应力锚索会直接影响桩的变形情况。     

软土层对地铁狭长深基坑地表沉降的影响研究

随着我国城市轨道交通的快速发展,地铁地下车站狭长深基坑工程越来越多,尤其是长江中下游和沿海地区城市的狭长深基坑大多开挖于深厚软土场地,对该类深基坑的施工安全造成了严重的威胁和工程事故。鉴于此,本文基于Midas商用软件,建立了土体-围护结构相互作用体系的三维有限元分析模型,通过现场实测与数值计算结果的对比分析,验证了数值分析模型的可行性。通过改变软土层厚度、埋深和开挖深度等不同组合的108个计算工况,系统分析了软土层厚度和埋深变化对地铁狭长深基坑周围地表沉降的影响规律。结果表明:当软土层主要位于基坑底面以上侧向地基中时,软土层厚度变化对基坑周围地表沉降影响较大;地铁狭长深基坑侧向地基中软土层埋深增大时基坑周围地表沉降先变大后变小,且变化转折点为软土层顶层埋深高于基坑底面以上的一定范围内;当软土层埋深较大且较厚时,开挖深度对地表沉降的影响有增速的趋势,即当基坑开挖深度较深时软土层的影响更为明显。同时,根据数值计算结果,给出了软土层厚度和埋深等与地表沉降的统计关系。     

深厚淤泥质土层复杂环境下大面积基坑支护研究

为解决复杂环境下大面积淤泥质软土深基坑工程的支护变形问题,以山东省东营市某高层住宅小区深基坑工程为研究对象,运用现场实测的手段,研究基坑不同开挖过程中地表的沉降变形、围护结构侧向变形和混凝土支撑的轴力变化过程。结果表明,不同开挖阶段,地表沉降均随着距离的增加呈现“勺”状,地表沉降峰值随着基坑工程开挖深度的增加而逐步向远离基坑的方向偏移,施工至基坑底部时地表最大沉降为9.8mm;不同开挖深度时,围护桩水平向变形均呈现“弓”字形,其水平向位移峰值出现在基坑开挖面附近,并随着基坑开挖深度的增加而增加,施工至基坑底部时地表最大沉降为10.2mm;在基坑开挖较浅时,基坑围护结构的轴力主要由第一道钢筋混凝土支撑承受,随后施作了第二道钢筋混凝土支撑,第二道支撑的轴力逐步增大并趋于稳定,而第一道支撑的轴力则逐步减小。     

软土地区明挖隧道基坑及周边建筑变形实测分析

软土地区地下交通设施建设易对周边建筑产生不利影响,但其中关于隧道明挖施工对周边建筑的影响研究较少。本文根据宁波市某沿河明挖隧道施工过程的监测结果,分析了挡墙水平位移、墙后地表沉降与基坑开挖深度的关系,墙后地表沉降与建筑沉降的关系以及建筑沉降的时间效应。研究结果表明,基坑近河道侧的挡墙变形、地表沉降及其影响范围均大于非河道侧;土体变形较大时桩基础抵抗变形的能力得以发挥,使建筑差异沉降减小;基坑开挖对周边建筑沉降的影响是一个由近及远的过程,并有一定的滞后性。     

广州淤泥质地层深大基坑开挖中的地层变形特征

软土地区基坑开挖具有明显的时空效应,且极易出现土体变形量过大的情况,进而对周围环境造成不利影响。针对广州某淤泥质地层基坑,采用流固耦合数值模拟的方法对软土地区基坑开挖支护过程中的地表沉降演变规律进行了研究,并通过现场监测数据验证了数值模拟研究的可靠性。     

软土深基坑变形与安全度分析

对上海及台北的数十个深基坑工程实测进行总结分析,探讨墙体的最大水平位移、墙后地表沉降的变化范围、发生位置及二者之间的数值关系,应用各向异性理论分析深基坑抗隆起稳定;根据工程实测结果,探讨各向异性抗隆起稳定安全系数与墙体最大水平位移之间的变化关系,并依照深基坑变形控制标准,制定抗隆起稳定安全系数取值标准.     

软土深基坑施工过程对地表沉降影响力学行为分析

通过对宁波软土地区某地铁站深基坑施工中支护结构及地表沉降的分析,结合常用地表沉降初估方法,讨论施工过程开挖及加强支撑刚度、改变土体受力性能等施工工艺对地面沉降的影响。对比分析得到在开挖初期适当增大支撑刚度有利于降低地表沉降;适时处理围护墙体底部被动区地基有利于减小围护墙体变形。采用深层水泥土搅拌法对围护墙底部3m深度范围进行竖向加固即有效控制了地表沉降;深基坑开挖是一个动态施工过程,施工进行过程中最大地表沉降点的位置逐渐远离围护墙体,基本与每步基坑开挖深度保持一致,最终稳定在基坑开挖深度一倍范围内。建议在施工过程中不断调整控制目标,实施动态监测更有利于保证周围环境安全。     

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。     

软粘土深基坑开挖的粘弹粘塑性流变分析

根据上海地区软粘土的流变特性提出了一种线性粘弹 粘塑性流变模型 ,运用该模型及自编的有限元程序对上海永银大厦深基坑工程实际挖土、支撑时间及工况进行了严格模拟 ,将开挖过程分成 1 4个开挖步的平面应变二维流变的计算。同时对围护结构水平变位、坑外土体沉降以及土体塑性区分布进行了分析     

软土地区基坑对周边环境影响空间效应分析

软土地区基坑开挖引起的变形具有明显的空间效应,为了进一步研究开挖引起周边地面及建构筑物变形的特性,结合对温州某大型深基坑工程的监测,从垂直于基坑围护墙以及平行于围护墙两个方向,对基坑外地面道路以及建筑物的沉降和裂缝情况进行了监测分析,总结了开挖引起基坑外地表沉降的分布特性,分析发现：基坑边角对围护墙变形以及地表沉降具有明显限制作用;在垂直于基坑方向上,处在沉降主要影响区2H_e范围内,建筑物均具有明显的差异沉降,最大角变量达到1/1300;平行基坑方向距离边角（0.4~1.2）H_e（最大开挖深度）范围观测到纵向裂缝,沉降变化率较大,可能破坏道路或建构筑物;此外,桩基础的建筑物总沉降以及差异沉降均明显小于条形基础建筑。     

基坑开挖中地下水抽取对周围环境的影响分析

深基坑工程中,地下水的渗流将会使基坑周围形成降水漏斗.随着开挖的进行,地下水自由面不断下降,从而使坑外土体的有效应力增加,墙后土体将发生不均匀沉降.为分析基坑开挖过程中,周围土体的沉降及地下水位的变化,对基坑建立三维有限元分析模型,这是一个地下水渗流与地面沉降计算的一体化模型.利用该模型分析了在软土地区深基坑开挖引起地下水渗流场的变化.结果表明,地下水头计算值与工程现场的实测值吻合,此方法可以较好的模拟实际工程.还用该模型分析了基坑开挖地下水抽取引起的地面沉降问题.     

台北市软弱地基改良后之深开挖分析

为降低于软弱黏土层开挖可能引起挡土壁及地表沉陷过大之问题,常搭配辅助性之挡土措施。其中地基改良方法,实务上大都简化假设改良之复合土壤平均强度来进行分析。为求能更进一步探讨台北市软弱黏土层地基改良后之深开挖行为,本研究系以台北市内湖重划区已开挖完成案例,再利用二维有限元法程序PLAXIS来进行分析,并与现地监测数据比较分析,藉以探讨软弱黏土层地基改良后之深开挖特性。     

Understanding ground deformation mechanisms for multi-propped excavation in soft clay

Deep excavation works are carried out to construct underground infrastructures such as deep basements, subways, and service tunnels. The execution of these deep excavation works requires the use of retaining walls and bracing systems. Inadequate support systems have always been of major concern, as excessive ground movement induced during excavation could cause damage to neighboring structures, resulting in delays, disputes, and cost overruns. To gain a better understanding of the mechanisms involved in soil excavations, centrifuge model tests of deep excavations in slightly over-consolidated soft clay have been carried out using a newly developed testing system, in which the construction sequence of a multi-propped wall for deep excavations can be simulated in flight. Deformation mechanisms are observed using Particle Image Velocimetry. Settlements of the ground surface and changes in pore water pressure are monitored during the excavation. The effects of prop stiffness, wall rigidity, and excavation geometry on the characteristics of ground deformation and soil–structure interaction are demonstrated and discussed. The use of the conservation of energy within the framework of the mobilizable strength design in calculating ground movements is validated and shown to perform satisfactorily.     

考虑软土低应变性态的深基坑变形分析

由于土体的低应变性态对深基坑施工引起的变形问题影响显著,采用常规三轴试验指标进行数值模拟得到的基坑变形一般较实测数据要大。采用最常用的摩尔库伦模型来描述软土的变形行为,以现场剪切波速试验来测定软土在低应变时的弹性模量,采用数值模拟方法研究了深基坑开挖引起的连续墙变形和地表沉降问题,研究结果表明:采用低应变强度指标(Es)得到的数值模拟成果要较采用常规三轴试验指标(E)得到的成果更符合现场监测成果;采用Es指标得到的地表沉降的最大值及出现位置与实测非常一致,但变形规律存在差异;采用Es指标得到的连续墙变形在坑底以上较实测值稍小,而以下则偏大。研究结论对软土深基坑变形的数值分析有一定的参考价值。     

明挖基坑对周边地表及建筑影响的实测分析

对长沙某二元结构土层中一个地铁车站明挖基坑对周边高层建筑的影响进行分析,首先,介绍工程地质条件、周边建筑情况、基坑施工及监测方案;然后,分析连续墙的侧移和坑外沉降,并重点分析高层建筑的沉降、变形的历程和特点。与软土地区的多层建筑的沉降相比,高层建筑的沉降受周边连续墙的施工和坑内降水的影响很小;建筑物的沉降小于邻近地表沉降,且出现了转动和隆起;建筑物的沉降、变形与建筑的长宽比、距基坑的距离呈一定的正比关系。