高层建筑深基坑开挖阶段围护桩变形特性分析

以某高层建筑深基坑施工为研究背景,根据基坑围护方案、监测方案等资料,结合监测数据,分析基坑开挖阶段围护桩的变形特性。结果表明基坑施工期围护桩的累计深层水平位移主要发生在土方开挖阶段;随基坑开挖深度增加及混凝土支撑的浇筑,围护桩的变形曲线由前倾型逐渐向弓形变化,累计深层水平位移量随之增大,最大累计位移发生位置也下移;随着测次增加,桩身第1道支撑位置的累计深层水平位移值较小,而第2,3道支撑及坑底位置的变形值呈现波动性增长趋势,围护桩变形最大的关键部位出现在桩身第3道支撑位置。     

SMW围护结构用于地铁车站深基坑变形实测分析

依托南京地铁1号线某基坑工程,实测分析了围护结构深层土体水平位移、钢支撑轴力、周边地表沉降等随土方开挖、支撑设置等因素变化的规律。实测结果分析表明,围护墙最大位移位置随着开挖的进行逐渐下移,但基本在基坑开挖面以上,位于基坑深度约3/4处;基坑开挖深度较浅时,支撑轴力基本维持不变或变化缓慢,随着土方开挖,相应位置处钢支撑轴力也随之增大,垫层浇筑完成后,支撑轴力基本趋于平稳;周边地表沉降具有较明显的沉降快速发展阶段、缓慢下沉阶段和逐渐稳定3个阶段,在基坑垫层尤其是底板浇筑后,周边地表沉降趋于稳定,其变化规律和围护结构水平位移、支撑轴力变化趋势相同。     

高密度街区同步开发群坑监测分析

以上海世博央企总部基地高密度街区群坑工程为背景,结合其中3个同期施工基坑的监测数据,分析了群坑同期施工过程中的围护墙变形、围护墙顶部位移、支撑轴力和立柱竖向位移的变化规律,分析结果表明:与基坑普通位置相比,群坑相邻侧的围护墙变形减小,围护墙顶部位移减小,立柱隆起增大,相邻基坑的开挖深度越大,该方向的支撑轴力越小。     

软土地基临江特大型相邻深基坑同期施工监测分析

 结合软土地基临江两相邻深基坑施工监测数据,分析两基坑同期开挖过程中邻近位置围护墙变形、支撑轴力和立柱沉降受到的影响,分析结果表明：相邻位置中部的围护墙变形呈增大趋势,角部及远离相邻位置的围护墙变形受邻近基坑影响较小;相邻基坑开挖对邻近位置的围护墙顶竖向位移影响较大,基坑距离越小,相邻位置围护墙顶水平位移越大;邻近基坑处支撑轴力达峰值后呈变小趋势,立柱竖向位移值呈加大趋势;与已有理论对比发现基坑相邻位置围护结构变形不同于独立基坑开挖的情况。     

杭州深厚软 黏 土中某深大基坑的性状研究

介绍了杭州深厚软黏土中深度为14.85～17.35 m、采用密排连续排桩作为围护墙的大型多层支撑基坑工程监测实例。实测内容包括基坑施工过程中围护墙与土体水平位移、周围地面沉降、内支撑轴力、土压力和孔隙水压力等。研究表明：软黏土中大型基坑的水平位移明显大于狭窄基坑,基础底板施工期间基坑的“蠕变”现象明显,开挖深度、空间效应、隔断墙的设置、坑壁临近既有地下室等均是影响基坑水平位移的重要因素;坑外横向地表沉降呈抛物线型分布,沉降影响范围约为开挖深度的2.5倍, 最大沉降位于坑外约0.67倍挖深处,最大沉降与最大水平位移关系约为 ,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,沉降最大值位于基坑中部附近,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围;多层支撑支护结构中各层支撑的轴力随开挖和拆撑工况的变化而动态调整,第2层支撑轴力明显大于其它2层支撑;深厚软黏土中多支撑支护结构的土压力分布在支撑深度范围表现出“土拱”效应;随开挖的进行坑外土体的孔压逐渐减小,由于开挖卸荷产生了负超静孔压。     

基于开挖施工进程的软土基坑变形监测规律研究

以上海五坊园三期基坑工程为背景,对基坑开挖过程中对围护墙水平位移、墙顶沉降、立柱隆沉、支撑轴力和地下管线沉降等的变化规律进行了追踪监测,分析了基坑不同开挖阶段对应的环境效应。结果表明,基坑开挖对周边环境影响具有明显的空间效应和时间效应;围护墙体变形、土体沉降以及地下管线沉降主要发生在深层土体的开挖阶段,混凝土底板浇筑后变形趋于稳定。本工程施工过程中的信息化控制有效地保护了基坑周边环境。     

框架逆作的超大基坑监测分析

塘东基地基坑是一个采用框架逆作法施工超大型深基坑,周边环境保护要求较高。基于工程特点,在基坑开挖期间进行了较为系统的监测,监测内容包括围护桩的侧移,桩后土体侧移,围护桩沉降,立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:框架梁支撑与临时圆环支撑的结合很好的限制了围护桩体的水平位移,而土体的流变性对基坑的位移影响很大;底板的浇筑对围护桩和立柱的竖向位移有很好的限制作用,立柱回弹具有空间效应;临时圆环支撑结构形式有利于承担外力;框架逆作法变形略大于常规逆作法,但远小于常规顺作法基坑的变形。     

软土地层大面积斜抛撑盆式开挖基坑实测与分析

针对上海高压缩性、高塑性地层,以上海竹园污水处理厂生物池基坑项目为例,通过分析基坑围护墙顶的位移、灌注桩的水平位移、支撑轴力,揭示斜抛撑盆式开挖基坑的变形规律及环境效应。分析得到以下结论:斜抛撑盆式开挖基坑的变形具有明显的阶段性,与基坑的开挖工序有关;软土的高塑性不利于围护桩的围护作用,斜撑起主要作用;斜抛撑盆式开挖基坑对环境的扰动较大,不同范围内的构筑物对基坑开挖的响应不同。     

某深基坑工程的监测分析与变形特性

通过对某深基坑支护结构的水平位移、深层水平位移、建筑物沉降、立柱沉降和支撑轴力的监测,探讨了水平位移、沉降与内力等变化规律,深入研究了水平位移的变形特性。监测分析结果表明:基坑的水平位移随开挖时间的渐变过程近似分段抛物线型;周边建筑物沉降随开挖时间的递增而增大,增长速度前慢后快;深层水平位移大小及分布与基坑开挖深度、支护结构体刚度、支撑刚度、地质状况、地面超载等因素有关。由监测结果可知,该基坑工程支护结构的基坑变形控制设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求。     

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。     

临近地铁高架综合体项目基坑开挖监测研究

依托某临近地铁高架综合体项目基坑工程,对基坑开挖过程中坑顶水平位移和沉降、深层水平位移和支撑轴力进行监测,研究坡顶变形与时间的关系、深层水平位移、支撑轴力等变化规律。结果表明：坑顶水平位移随着工程的开挖进度向坑内偏移;坑顶竖向沉降在不同部位变化趋势类似,但数值有所差异,主要受施工荷载影响明显;围护桩深层水平位移随开挖深度呈现“两头小,中间大”的趋势,最大深层水平位移随施工进度而增加;基坑内支撑能够有效承担主动土压力,有效控制基坑变形。研究结果对类似基坑工程具有一定的指导意义。     

广州地区某深基坑工程变形监测分析

对广州地区某深基坑工程变形监测情况进行分析,总结该基坑围护墙顶水平位移、立柱沉降、周边地表竖向位移、围护墙深层水平位移等项目不同施工阶段的变形规律。分析引起基坑变形的原因,得到开挖过程中及时支撑、地下结构施工过程中及时回填并采用分块切割拆除支撑的施工方式对深基坑围护结构的稳定性发挥重要的作用,为类似基坑工程安全施工提供参考。     

上海地区某基坑开挖阶段的位移与受力分析

以上海地区采用顺作法施工开挖深度为20.8m的建筑基坑为研究对象,对五个施工阶段的地下连续墙侧向和竖向位移,立柱竖向位移和混凝土支撑轴力进行监测,以围护结构的侧向变形随深度、位置和施工阶段的差异分析基坑变形呈现的空间效应与深度效应,以立柱和地下连续墙的竖向变形规律分析基坑回弹特征,以混凝土轴力随时间变化规律分析支撑在各施工阶段的关键作用。分析结果表明：地下连续墙在远离坑角位置比靠近坑角位置侧向位移更大,最大侧移范围为开挖深度的0.12%～0.41%,其侧向位移沿深度呈现“肚胀”形曲线,最大侧向位移发生在开挖深度以上4m到以下2m范围内;地下连续墙和立柱竖向位移主要以隆起为主,地下连续墙最大隆起位移为9.14mm,立柱最大隆起位移为地下连续墙的4倍;混凝土支撑对于下一阶段开挖起着关键作用,但对更深处土层开挖影响较小,混凝土支撑轴力最大值与地下连续墙的侧向位移密切相关。     

SMW工法围护软粘土深基坑开挖蠕变特性分析

基于有限差分理论,通过对FLAC3D软件自带蠕变CVISC模型进行适当修正后得到组合粘弹塑性KV-M-C模型,采用该模型对SMW工法围护软粘土基坑不同开挖工况下坑底回弹、基坑周围地表沉降、钢支撑内力及围护墙的变形情况等进行了蠕变数值计算,结果表明:随着基坑开挖深度的增大,坑底位移及基坑周边地表沉降将越大,围护墙体最大侧向位移在第二道支撑与基坑底部之间;将蠕变计算结果与弹塑性计算结果进行对比分析表明,基坑底鼓及周边地表沉降的位移分布规律基本相似,但考虑土体蠕变特性后基坑底鼓、地表沉降及钢支撑轴力的数值都明显偏大.     

软土地层中深基坑SMW工法施工数值分析

考虑某市妇女活动中心大楼地质条件及周边环境特点,通过方案优选提出了基坑SMW工法的施工方案;基于有限差分理论,采用FLAC3D计算软件对基坑不同开挖工况下基坑坑底回弹、基坑周围地表沉降、钢支撑内力及SMW围护结构的侧移变形进行了模拟计算,结果表明:基坑开挖过程中坑底出现明显的回弹变形,基坑周边由于地表附加荷载的影响出现一定的沉降,支护墙侧向水平位移随开挖深度的增加而增大,布设横向钢支撑后墙体的侧移得到有效控制,钢支撑轴力随开挖深度的增大而增大。采用SMW工法进行施工,坑底回弹变形、支护结构内力及支护墙侧移量都在安全控制范围以内,由此表明采用SMW工法进行支护设计是合理可靠的。     

土岩复合地层深基坑开挖数值模拟及变形分析

为研究土岩复合地层条件下深基坑开挖过程中支撑结构的变形机理，以内支撑为支护形式的某基坑工程为依托，建立该基坑的三维有限元模型，分析该基坑在开挖过程中各方面位移、内力的变化规律及规律形成原因，为类似基坑工程设计提供借鉴。结果表明：随着基坑开挖，围护结构水平位移呈现中间向坑内凹陷、两头小的形态，围护结构位移最大值在靠近约小于1/2基坑深度处；水平支撑主要因两侧围护桩变形而受压，为了限制支撑的位移，支撑之间的连梁多表现为受拉；立柱竖向位移是中间柱大，边柱小，有明显的空间效应。     

软土地层45m级超深基坑工程实测变形性状分析

以上海软土地区某挖深45m级超深基坑工程为背景,分析了其实测变形特性。结果表明：地下连续墙的侧向位移随开挖深度的增大而逐渐变大,且变形空间效应显著;由于开挖深度大,地下连续墙的绝对侧向变形量也较大,但最大侧向位移平均值与开挖深度的比值仅为0.43%,与上海软土地区挖深小于30m的基坑变形统计平均值接近;地下连续墙及立柱受开挖卸荷影响,竖向位移表现为隆起,且在底板浇筑工况下隆起值趋于稳定,立柱的最大回弹达65mm;各道支撑轴力增量基本发生在紧邻下方土体开挖工况,且最大轴力值基本发生在第六、七、八道支撑中;基坑外地表沉降均呈“凹槽形”,随施工阶段的推移地表沉降逐步增加,且发生最大沉降的位置随之逐步向坑外发展,而无量纲化地表沉降仍处于上海软土地区统计的沉降包络线范围之内;此外,基坑周边管线、磁悬浮的变形均较小,表明基坑工程的安全可控。     

绍兴某地铁深基坑开挖变形性状分析

针对绍兴某地铁淤泥质软土深基坑工程地质条件差、周边环境复杂的特点,构建了基坑信息化监测系统,通过分析采集到的基坑围护墙体水平位移、支撑轴力、地表沉降等监测数据,研究深基坑围护结构和周边地表的变形性状。结果表明：(1)淤泥质软土深基坑围护墙变形大,尤其在最后一层土方开挖至底板施工完成期间,变形尤为显著,基坑端头井良好的空间效应有效控制变形;(2)在基坑偏压和坑边荷载的共同作用下,淤泥质软土基坑不同部位围护墙变形特征差异明显。同时随基坑开挖深度的不断增大,第一道钢筋混凝土支撑所受压力不增反减,水平和竖直面上各道支撑轴力也表现出明显的联动性;(3)坑边地表沉降分布近似符合基坑开挖工程的Peck地表沉降规律,最大沉降点距基坑围护结构边的距离x_max取值范围为8～13 m(0.5h～0.9h),计算得到Peck公式中曲线拐点σ值为4 m～7 m。     

某紧临地铁车站土岩基坑设计与变形规律研究

广州某紧临地铁车站土岩组合深基坑,开挖深度大,周边环境复杂,变形控制要求非常严格。依据实际监测数据,详细分析了基坑施工各阶段的围护结构变形、土岩体侧移、支撑轴力、锚索拉力及周边环境沉降的变化规律。分析结果表明:围护墙与外侧土岩体最大水平位移均发生在土岩结合面附近;基坑开挖结束至底板施工期间,围护墙及外侧土岩体水平变形呈蠕变特点;地下室采用的“复合墙”及跳仓法施工技术,使施工完毕后的围护墙、土岩体水平位移均发生了明显回弹,最大水平位移约为开挖至基底时的40%~60%;开挖引起的周边地面沉降最大值发生在离坑边0.5倍开挖深度附近,沉降值约为邻近围护墙最大水平位移的0.47倍;条件允许时,土岩组合基坑可优先采用支撑+锚索组合支护方案。本工程的监测数据相互印证,揭示了该土岩深基坑在各种条件下的实际工作状况,可为类似情况深基坑的设计与施工提供参考。     

内撑式基坑立柱桩竖向位移分析

内撑式深基坑开挖过程中,立柱桩将在立柱荷载及坑底土回弹的双重作用下发生复杂的立柱桩、桩周土相互作用,极有可能使基坑内不同位置的立柱发生差异沉降及空间变位,从而在已施工水平支撑中造成次生内力,给水平支撑构件的安全带来威胁,同时给后续施工的支撑带来困难。基于半空间弹性体内的Mindlin解,解决了基坑开挖卸载所引起的坑底土回弹变形计算问题,通过桩土间应力-变形协同分析,提出了内撑式基坑立柱桩竖向位移新的计算方法。为验证该方法的可行性,对上海某基坑工程案例进行了计算,并与实测结果以及其他学者的计算结果进行了对比,结果表明该方法可行。