软土基坑坑外加固对基坑变形的影响分析

在软土基坑施工过程中,由于地铁盾构进出洞以及为了保护基坑周围建筑物等原因,常常会进行坑外加固。坑外加固能提高土体强度,也会对基坑变形产生影响。结合上海地铁某车站端头井加固的工程实例,分析坑外加固对基坑变形造成的不利影响,并在此基础上提出减少坑外加固影响的控制措施。     

苏州地铁某车站基坑变形数值分析研究

应用有限元分析软件Plaxis,对苏州地铁某典型车站基坑变形进行了数值计算,对比计算结果及工程实测数据,分析了围护结构变形、坑外地表沉降、坑底隆起等变形规律,对基坑变形影响因素进行了初步研究,分析了软土厚度、围护结构厚度、墙体入土深度、坑底加固、超挖深度等因素对基坑变形的影响,研究表明这些因素均对基坑变形有重要影响,得出了几个地铁基坑变形控制的结论建议,研究结果可为地铁基坑设计及施工变形控制提供参考。     

深圳前海二单元五街坊项目基坑施工对地铁安全影响分析

基坑开挖引起的临空面变形、地下水位变化均会导致基坑周边场地土体变形,进而可能会影响到地铁设施。地铁11号线盾构区间顶部土方和一侧土方开挖后,地铁11号线存在回弹和侧移的变形风险。针对上述问题,结合实际工程条件、基坑工程设计以及基坑工程施工方案,通过有限元方法和理论计算,对基坑支护、开挖过程、基坑开挖坑外水位变化等进行计算,定量给出基坑开挖和坑外水位变化对城市轨道交通设施的影响数值,为工程决策提供依据。     

基坑开挖周边沉降控制方法及优化

基坑开挖会造成周边沉降变形,为减少沉降对周边环境的损害,须采取相应措施控制围护结构的变形。某地铁车站深基坑工程,通过模拟计算调整支撑刚度、围护墙体刚度和坑周土体强度等3种不同加固措施条件下基坑开挖引起的土体损失变化,并对不同加固措施进行施工成本分析,选择最经济合理的基坑加固方案。     

基坑被动区阶梯式加固对基坑变形的影响

为研究基坑被动区加固形状对基坑变形的影响,以广东省珠海市某基坑工程为背景,采用FLAC^3D软件建立基坑工程模型,计算分析了加固体形状对基坑挡土结构水平变形量和坑外地表沉降量的影响。结果表明：被动区加固可减小桩身水平位移量和坑外地表沉降量;阶梯式加固尺寸对加固效果影响较大,当各阶的宽度和高度相等时,加固效果较好;选择合适的加固尺寸,被动区阶梯型加固能达到矩形全尺寸加固的效果;当各阶宽度和高度相等时,阶数对加固效果影响不明显;阶梯型较矩形加固有较大优势,且在经济上更合理。     

基坑分坑施工时较大的分基坑在开挖期间邻近地铁一侧的地下连续墙变形分析

对于邻近地铁的大型基坑,为保护地铁,一般会在靠地铁侧分出一部分小坑进行后施工。而对于先施工的大分坑,在其土方开挖阶段,邻近地铁侧的地下连续墙仍会产生变形,其中地下连续墙内侧因土方直接卸载,变形稍大;地下连续墙外侧因小坑内有水泥搅拌桩满堂加固、刚度较大,变形稍小。根据大分坑的土方开挖情况,分析了分层开挖对地下连续墙内外侧变形产生的影响,以便采取有效的措施,减小对地铁和周边环境的影响。     

深基坑开挖对既有混凝土桥梁桩基影响模拟分析

基坑开挖引起的大变形会影响到坑附近建筑物的安全性,在基坑设计过程中,必须要考虑基坑开挖对其周围已有建筑物的影响。以沈阳地铁十号线中的某一深基坑工程为背景,应用大型有限元程序ABAQUS对每一步开挖过程后坑外地表沉降进行分析,评价旋喷桩的加固效果。通过对比分析坑外附近桥桩的内力状态来确定旋喷桩的合理长度和合理布置位置。设置旋喷桩可有效减小基坑开挖引起的坑边桥桩的沉降量;同时与未设置旋喷桩的工况相比,设置旋喷桩可以有效的减小邻近桥桩的内力,加固的效果与旋喷桩的桩长和布置位置有关。三维有限元分析对于地铁站开挖模拟是一种适合的途径,并且可以为未来的深基坑设计提供一定的参考。     

人防基坑工程对运营地铁车站及区间影响研究

针对紧邻运营地铁的基坑工程会引起区间隧道或车站的变形,进而影响地铁线路的安全和结构耐久性等问题,文章以实际工程为例,采用Midas-GTSNX有限元软件,对基坑开挖方案进行模拟分析,提出合理的结论和建议。研究结果表明,靠近地铁一侧采用套管咬合桩,加大靠地铁一侧坑底裙边加固的宽度和深度,两基坑采用对称、分层、分部开挖的方案,区间隧道的变形和裂缝宽度均小于控制值,可保证运营隧道和车站的安全。     

基坑施工对运营地铁隧道的变形影响及控制研究

以上海某邻近地铁隧道的基坑工程为背景,运用FLAC-3D软件建立三维数值分析模型,对基坑施工进行全过程动态模拟。结果表明:计算结果与工程监测数据基本吻合,邻近地铁隧道单侧基坑开挖可引起隧道结构的不对称变形。为保护邻近隧道,提出并采用了坑外二次加固的施工新工艺,首次指出地基加固体和地下结构物作为异质体对邻近基坑开挖产生的位移传递具有阻断作用。并对不同的施工方案进行数值模拟,对比分析表明,对紧贴基坑地下连续墙的土体进行二次加固及结构逆筑施工,可有效控制相邻隧道变形。     

地铁车站基坑坑外降水研究

以杭州地铁车站基坑实施坑外降水为实例,分析了坑外降水与围护结构变形及内力的关系,并初步研究了坑外降水对周边环境的影响,得到杭州砂性地层的降水深度与地表沉降值,指出坑外降水对减小基坑变形与支撑轴力效果显著。     

探讨土体加固在基坑工程中的重要性

在软土地区进行基坑开挖易造成临近结构物变形过大的状况,工程上往往采用土体加固措施以满足设计要求.以某开挖基坑为对象,建立有限元模型,分工况进行数值分析,针对有无土体加固两种情况进行基坑开挖分析,对临近结构物变形、周围土体变形以及基坑自身变形进行分析比较.结果表明:对基坑周围部分土体进行加固可以明显减弱基坑开挖的影响,将变形控制在工程允许范围内.通过比较分析明确了土体加固在基坑设计时的重要性,为以后的工程设计提供了合理的参考方案.     

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。     

基坑开挖引起紧贴运营地铁车站的变形控制研究

监测数据表明:紧贴运营地铁车站单侧基坑开挖卸载引起车站结构不对称变形。以紧贴上海某地铁车站的基坑工程为背景,运用FLAC3D软件,建立三维数值分析模型模拟基坑开挖过程,计算结果与监测数据基本吻合。详细讨论了影响车站变形的几项主要施工措施,指出在车站开挖侧设置托换桩、旋喷桩及搅拌桩加固和分块开挖是控制车站变形的有效措施。研究表明,车站地下连续墙的水平位移随加固深度的增加而减小,但由于墙体与加固体之间的接触摩擦力,使墙体竖向位移随加固深度的增加而增大。     

大型地下洞室岩梁开挖主要工程地质问题及处理措施讨论

为研究地下洞室岩梁主要工程地质问题及其应对处理措施,通过分析白鹤滩水电站岩梁地质条件、破坏特征、影响因素、不利后果等,对岩梁主要地质问题进行归类,分析产生原因,总结处理措施,研究认为岩梁主要地质问题有围岩变形、卸荷回弹、破裂破坏、松弛破坏、块体破坏、缓倾角软弱结构面影响、陡倾角裂隙影响等,为最大限度的避免不利地质条件影响,应在洞室选址、方案布置时便充分考虑,开挖前详细制定岩梁开挖方案,必要时采取预处理措施,对开挖后发生的围岩破坏,可针对性的采用机械挖除、预应力加固、增加插筋、混凝土修补、设置扶壁墙、固结灌浆、锚索加固等措施。     

基坑开挖过程中TJ-1模拟月壤变形特性的试验研究

采用空心圆柱扭剪仪对TJ-1模拟月壤试样进行基坑开挖应力路径的试验模拟,以研究地球重力场环境下TJ-1模拟月壤在地基开挖过程中的变形及非共轴特性。试验结果表明：应力路径对TJ-1模拟月壤的变形影响显著;开挖过程中坑底及连续墙外侧模拟月壤因变形过大而破坏,坑底位置土体受连续墙挤压的影响发生明显的剪缩现象;连续墙内外土体明显的非共轴现象是开挖所致偏应力、应力主轴转幅及旋转速率耦合作用的结果,且上述因素在不同位置影响程度也不相同,坑底位置以应力主轴的转幅及旋转速率的影响为主,基坑外侧则是偏应力比、转幅及旋转速率共同作用的结果。     

FEM application to loess slope excavation and support: case study of Dong Loutian coal bunker,Shuozhou, China

The largest coal bunker in China will be built in the Dong Loutian loess region to store coal, and the long V-shaped loess slope of the bunker, more than 60 m in depth, will be excavated. The finite element method of numerical simulation is applied (using linear elastic and hardening soil models) to simulate stability of the excavation slope and deformation with and without reinforcement, with a view to predict the deformation trend, design the reinforcement scheme, decrease the unrealistically large heave at the base of excavation and horizontal displacement of the excavation slope, and ensure the safety of the project. The simulation results show that the stress field redistributes after excavation and reinforcement, and the horizontal displacement of the slope is inhibited effectively, while the soil at the base of the bunker should be emphatically compacted and supported by piles. The field-measured data are in better agreement with the results calculated from the hardening-soil model and the combined support mode of anchor and soil nail. Thus, the results can be used to determine the key deformation range and reinforcing areas for engineering design.     

基坑工程对邻近地铁隧道影响的分析与对策

上海市闸北区大宁商业中心基坑东侧围护体距离已运行地铁隧道的最小净距仅为5.45 m。本文主要介绍了该工程中为控制隧道变形采取的设计技术措施:盆式开挖配合钢管斜坡撑代替大面积支撑、地铁侧坑内被动区采用水泥土搅拌桩加固和遵循时空效应原理的设计开挖工况等。同时针对本工程设计以变形控制为主的特点,采用了三维连续介质有限元法分析了开挖所引起的环境效应,其中土体采用修正剑桥模型模拟。同时采取了不同计算方案对比分析了采用抽条开挖的有效性,为设计和施工提供了有益的参考。     

深基坑开挖与邻近隧道相互影响的分析

采用三维快速拉格朗日方法(FLAC3D)模拟软土地区深基坑的分步开挖和支护过程。根据隧道与基坑不同位置关系,分为"紧贴型"和"浅埋型"两类、共7种工况,分析基坑分步开挖对邻近地铁隧道变形的影响以及隧道对基坑连续墙变形和墙后地表位移的影响。数值分析土体采用修正剑桥模型,考虑了连续墙和土体的接触滑移作用。数值分析结果发现隧道变形大小与基坑距离关系并不完全单调,隧道的存在对基坑墙后土体有明显的"加筋效应"。     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3～0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35～0.45倍的开挖深度。