深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

软土地区基坑开挖对邻近地铁隧道影响数值研究

利用PLAXIS 2D软件对软土地区基坑开挖且邻近既有地铁隧道的工况进行模拟研究,分析了在既有地铁隧道附近进行基坑开挖时对隧道的影响程度和影响机制;通过改变基坑与隧道的距离、基坑开挖深度和地连墙深度3项变量因素,进一步得到了既有地铁隧道的内力和位移变化规律。研究表明:基坑和隧道之间的距离越近,对隧道的影响就越明显,1倍直径距离的隧道水平位移最大值是2倍直径距离的2.21倍;基坑开挖深度的增加对隧道各项指标的影响明显,深度越深,隧道水平位移明显增大,而且地连墙水平位移最大值和弯矩最大值也明显增大;地连墙深度增加所带来的影响较小,但是会明显改变隧道的竖向位移。     

四堡停车场基坑支护结构变形分析

以杭州地铁9号线四堡停车场基坑工程为背景,通过基坑开挖过程中的监测数据,分析了地连墙的顶部和深层水平位移变化情况。研究表明：地连墙的水平位移主要发生在基坑开挖阶段,设置支撑可以有效控制地连墙水平位移;地连墙深层水平位移随深度成抛物线形分布。     

深基坑开挖对临近建筑物浅基础影响分析

为研究深基坑开挖对临近建筑浅基础的影响,采用有限元软件ABAQUS模拟基坑开挖过程,对临近建筑物条形基础的位移与应力变化进行研究。研究表明,基坑开挖会导致建筑物有整体向基坑所在方向倾覆的趋势,基坑开挖深度越大,基础远近两侧的沉降差值越大,倾覆趋势越明显。随着基坑开挖深度的增加,基础的沉降量增大,基底应力增大。随着地连墙刚度的增大,基础的沉降及远近两侧沉降差减小,地连墙刚度较大时,增加刚度的作用就不再明显。地连墙刚度降低,易引起基础底部与基础顶部的不均匀水平位移。     

过江隧道超深基坑开挖与监测分析

以皖江第一隧工作井深基坑为工程背景,对深基坑在开挖过程中的地下连续墙水平位移、立柱与地连墙顶沉降、支撑轴力、地表沉降以及在临江水位汛期时各项监测数据进行分析。研究结果表明:地下地连墙水平位移随着开挖量逐渐增大,而随着汛期灌水反压的进行逐渐减小;立柱的沉降随着灌水反压由沉降逐状态渐变为隆起状态,地连墙随着开挖进行沉降逐渐减小,在灌水反压阶段趋于稳定;在基坑开挖周围10m范围内地表沉降量最大,地表沉降量随着开挖深度增加而增大,不随灌水反压进行而变化;灌水反压措施能够较好地控制基坑在汛期期间结构的变形,保持基坑的稳定性,为解决临江深基坑开挖稳定性问题提供合理有效的依据。     

深基坑工程施工变形监测与数值模拟对比分析研究

以天津市某深基坑工程为背景,对现场监测数据进行整理、分析,并采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对基坑开挖施工过程中地连墙深层水平位移以及周边地表沉降进行数值模拟分析,将监测数据与模拟计算结果进行对比分析,研究结果表明,数值模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,数值较接近,地连墙深层水平位移相差3 mm以内,周边地表沉降相差4 mm以内;随着开挖深度的增加,地连墙深层水平位移逐渐增大,且最大位移点逐渐下移,墙体位移变化呈中间大、两端小的"鼓肚"形状;随着土方开挖的进行,周边地表沉降逐渐增大,最大沉降值点逐渐向基坑外侧延伸,在第四步土方开挖完毕及基坑顶部施工完成后,最大值点均出现在距基坑边11 m处;实测值与计算值均在规范限制以内,符合基坑变形要求。     

超深风井基坑结构变形行为的监测研究

超深风井基坑周边环境复杂,其结构变形问题是影响深基坑工程安全的重要因素。文章依托厦门地铁3号线过海段风井基坑工程,通过现场监测的研究手段,系统分析了深基坑结构变形特征,明晰了地连墙水平位移、支撑轴力、地下水位、地表沉降等指标的演化规律。结果表明：地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降均随着基坑开挖深度的增加而增大。地连墙水平位移在基坑开挖至第四层时增长最为显著;支撑轴力最大值出现在基坑开挖至坑底阶段,内支撑的设置对地表变形也有一定抑制作用,但基坑周围动荷载对地表沉降影响显著;地下水在基坑开挖完成后会逐渐趋于稳定。研究成果可为沿海地区深基坑工程设计与施工提供参考。     

深厚淤泥土深长基坑开挖对邻近建筑的影响

沿海区域存在大量淤泥土层,其通常表现出高压缩性、流变性及触变性等不良工程地质性质。因此,深厚淤泥土深长基坑开挖面临着极高施工风险,对周边环境的影响显著。为进一步阐明深厚淤泥土深长基坑开挖施工力学效应,依托某深基坑工程,通过有限元三维数值模拟,揭示了淤泥土深长基坑开挖对邻近建筑的影响规律。结果表明:深厚淤泥土层的存在使基坑开挖影响区的水平影响区域明显增大,竖向影响区域所受影响较小,在水平距离150 m、深度85 m范围内土体皆受基坑开挖影响;基坑以及建筑轮廓凹凸部出现应力集中,在淤泥土层,地连墙以及既有隧道墙板应力集中处的水平位移存在明显突变;既有隧道水平位移和沉降曲线呈“中间大,两头小”的特征;大桥变形随开挖深度增加而变大,桥桩在淤泥土层的水平位移明显增大,最大水平位移达5.33 mm,最大沉降达9.92 mm。     

深基坑支护结构变形规律研究

依托实际工程,通过有限元软件FLAC-3D开展了基坑支护结构变形的影响因素进行了分析,得到了如下结论:增加地连墙厚度可以显著减小墙体的水平位移,但当地连墙厚度增加到一定程度时,再通过增加墙体厚度来减小位移的作用不大。第一道内支撑加上预应力后,不论其刚度是大还是小,对地连墙水平位移均较小。土体的模量对地连墙水平位移的影响是显著的,土体的模量参数是影响基坑变形的主要参数,增加土体的模量,可以很好的控制基坑的变形,因此加固基坑的软弱土层是控制变形行之有效的方法。     

复杂多因素影响下基坑开挖周边土体位移特性

分析复杂多因素影响下基坑开挖周边土体位移特性,建立弹塑性有限元模型对地连墙刚度、地连墙插入比、土体流变的时效特性、基坑开挖方式4个因素进行模拟。通过计算,研究了地连墙刚度、地连墙插入比、基坑开挖方式和基坑周边土体水平位移的关系以及基坑开挖后周边土体的位移随时间的推移而增大的土体流变特性。     

上海地区超深基坑工程地下连续墙的变形特性

本文建立了上海地区58个开挖深度19m以上超深基坑工程数据库,对围护墙体水平位移特性进行了以下几方面的统计分析:归一化最大水平位移值的特征、最大水平位移位置的特征、软土层厚度对变形的影响、墙趾土层对围护墙体变形的影响等,得到了上海地区超深基坑围护墙体一般变形规律和变形控制要点,可以用于超深基坑的设计优化和进行变形估算。另外,通过对超深基坑支护体系系统刚度的研究,建立了墙趾进入硬土层基坑的变形比与支撑竖向间距和围护墙厚度的关系式,可以根据基坑围护的变形比要求进行支撑配置和围护墙厚度的初步选定。     

超深地铁基坑开挖变形安全性分析

针对超深基坑开挖变形的安全问题,以合肥地铁5号线北一环站地下四层车站基坑为例,通过数值模拟,结合实测分析的方法,研究超深基坑施工中基坑开挖响应情况。结果表明：数值模拟值接近实测分析结果;基坑周边地表沉降远小于预警值,随着开挖地连墙底部附近土层渗流场逐渐扩大,基坑内外孔压差异增大,深部土层的孔压逐步降低,进而引起上部土层的沉降;对于地下连续墙,其水平位移随开挖逐渐增大,最大位移位置处于基坑中部以下处;第一层混凝土支撑承受的荷载最大,随着开挖,支撑结构的轴力逐渐增大,下部基坑开挖会造成上部支撑轴力的波动。     

基于HSS模型邻近建筑的深基坑数值分析

以某邻近既有建筑的深基坑工程为例,利用有限元软件PLAXIS 2D建立数值模型,研究了硬化土小应变模型（HSS模型）与摩尔库伦模型（MC模型）下基坑开挖过程中地连墙水平位移与地表沉降与实际监测数据的差异,并基于HSS模型分析了基坑开挖过程中围护结构水平位移与既有建筑的沉降,同时,本文分析了既有建筑与基坑之间距离以及既有建筑的层数对既有建筑倾斜率的影响。分析结果表明：HSS模型相对于MC模型可以更加精确的预测基坑开挖工程中的变形情况;采用HSS模型模拟时,围护结构的水平位移为“内凸形”,随基坑深度的增加,围护结构最大水平位置不断下移、最大水平位移逐渐增大,围护桩最大水平位移为24.2 mm,建筑物最大沉降为11.9 mm,均满足设计要求;基坑与建筑物之间距离越小,建筑物层数越高,邻近建筑物倾斜率越高,建筑物每增加一层,其倾斜度约增加0.58×10-4。     

高灵敏度地层深基坑开挖施工监测分析

以太原地铁2号线矿机站深基坑开挖为例,对基坑开挖引起的地表沉降、地连墙墙顶位移、水平位移数据分析。结果表明,随开挖深度的增加,多数测点地表沉降均逐渐增大,部分地表沉降测点出现了加速阶段且沉降值超过了规范允许值。经分析,地层的高灵敏度和较小的地连墙插入比是地表沉降和地连墙变形的主因。     

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。     

不同开挖顺序下软土深基坑受力与变形对比分析

结合基坑工程施工,运用有限元分析方法,对两端向中间开挖与中间向两端开挖两种开挖顺序下,地连墙水平位移、周边地表沉降及地连墙弯矩的计算结果进行了对比分析。分析结果表明:两种开挖顺序下,基坑周边地表沉降最大值出现在基坑外侧10～15 m范围,且开挖深度越大,基坑外土体沉降影响范围越大,影响距离超过50 m。墙体水平位移的最大值则在基坑深度中间位置,且其呈现出两端小、中间大的抛物线形分布。计算结果显示两种开挖顺序下基坑位移量相差很小,即两种开挖顺序对周边环境的影响程度基本相同;而两种顺序开挖产生的墙体弯矩值相差较大,对围护结构强度有重要影响。     

上海地区深基坑周边地表变形性状实测统计分析

收集了上海软土地区 35 个具有墙后地表沉降实测资料的深基坑工程案例,从统计角度研究了深基坑的墙后地表变形性状。最大地表沉降随着开挖深度的增大而增大,其值介于 0.1 ％ H ～ 0.8 ％ H 之间,平均值为 0.38 ％ H ,其中 H 为基坑开挖深度。 影响因素分析表明最大地表沉降随着墙后软土层厚度的增大而增大,随着坑底抗隆起稳定系数的增加而减小,而与围护墙的插入比及支撑系统刚度的关系不大。 最大地表沉降与最大墙体侧移的比值基本介于 0.4 ～ 2.0 之间,其平均值约为 0.84 。统计了墙后地表沉降的分布模式,给出了墙后地表沉降的包络线。最大地表倾斜量介于 0.001 ～ 0.017 之间,给出了根据最大地表沉降量来预测最大地表倾斜量的统计关系。     

长江漫滩高承压水地基地连墙承载特性现场试验研究

 针对长江漫滩高承压水地基,以南京青奥轴线-梅子洲过江通道基坑为依托工程,开展格栅地连墙和普通地连墙承载特性的现场试验研究,分别测试研究其墙顶水平位移、墙体深层水平位移、地表沉降、支撑轴力等随基坑开挖及时间的变化规律。主要结论如下：(1) 墙顶水平位移在支撑设置后均有回弹变形趋势,变形受支撑架设、预加轴力及拆除影响较大;(2) 2种墙体深层水平位移随深度均呈“胀肚型”变化趋势,两者最大侧移均发生在埋深中上部区域;(3) 格栅地连墙在基坑开挖初期,地表先小幅隆起,普通地连墙无隆起现象,且沉降明显偏大,两者随距墙体距离增大沉降逐步变小,且不同距离处差异沉降在基坑开挖后期均有增大趋势。     

逆作基坑地下连续墙水平变形数值分析

以天津某深基坑工程为例,利用ABAQUS有限元软件对基坑开挖过程进行三维数值模拟,分析基坑开挖过程中不同开挖顺序和开挖工况下基坑不同位置处地连墙水平变形情况.通过分析对比,认识到不同开挖顺序所引起的地连墙位移是不同的,地连墙从两边到中间开挖比从中同到两边开挖所产生的水平位移要小,越靠近地连墙长边中部位置,产生的水平位移越大,说明逆作深基坑存在开挖-空间效应,施工时应利用此空间效应优化施工组织设计.     

岩溶地区基坑开挖桩锚支护结构变形与稳定性影响研究

为了探究溶洞对超长锚索支护基坑开挖与稳定性的影响,以广州市白云站二期基坑为研究对象,采用有限元软件Plaxis 3D建立了三维模型,分别从溶洞宽度、溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离进行了模拟,并以地连墙沿深度方向的水平位移为指标进行了分析。研究结果表明：当溶洞宽度增加或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离减小时,对基坑变形的影响较大,且变形幅度较大,需对溶洞进行加固处理并及时监测基坑变形;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加时,对基坑变形的影响减弱;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加至一定程度后,几乎对基坑变形无影响。因此,在溶洞较发达地区进行基坑开挖,施工前对周围溶洞进行研究分析和预处理,有利于基坑稳定性。