坑中坑开挖对悬臂式支护结构侧移的影响分析

悬臂式支护结构比内撑式支护结构对变形更为敏感,坑中坑开挖将对悬臂式支护结构侧移产生较大影响。利用有限元计算程序,建立坑中坑有限元模型并作全面数值模拟研究,得到了坑中坑不同开挖位置、深度及大小对围护结构变形的影响规律,并探讨了相应的变形控制措施。结果表明：外坑围护结构最大侧移随坑趾系数的增大而减小,并且坑趾系数存在临界值,最大侧移随着深度比和面积比的增大而增大；围护结构侧移受深度比影响最大,坑趾系数次之,面积比最小；增大内坑围护结构刚度和入土深度对抑制外坑围护结构变形增大的作用不明显,相反,内坑设置支撑能起到显著的作用。     

某坑中坑基坑动态施工的数值模拟研究

结合上海西藏南路越江隧道浦东接线段基坑工程,对某一工况下的坑中坑基坑进行动态施工模拟得出:内坑开挖对左侧地表沉降影响明显,且后一开挖步最大沉降量约为前一步骤的2倍.当开挖至内坑底部后,右侧最大沉降为左侧的1.8倍.土体发生较大侧移处位于内坑坑底0～8m范围内.内坑开挖造成左墙墙前被动土压力减小,底部往坑内发生侧向位移.中墙顶部发生坑外位移,墙底发生了坑内侧移.随开挖步,右墙中底部侧移加大,且最大侧移处位于开挖面以下2m.     

坑中坑的基坑变形分布及其变化规律

坑中坑的设计施工是一个十分重要却又经常被忽视的问题。通过建立数值模型,分析不同条件下坑中坑的内坑开挖对于外坑围护结构变形的影响,引入围护结构侧移影响率β,以综合考虑内坑开挖对外坑的影响以及外坑围护结构的累计变形量大小。总结了内坑开挖位置及其尺寸对于基坑变形规律的影响,并提出一些有益于坑中坑设计和施工的结论。     

坑趾系数对坑中坑基坑变形影响的敏感性分析

采用土体卸载的HS有限元模型研究地铁换乘站坑中坑坑趾系数α对支护结构和土体变形的影响。结果表明:外墙最大侧移随坑趾系数增大而显著减小,侧移位置上移,α从0.25增加到1.5,外墙最大侧移从44.96 mm减小到30.71 mm,侧移深度从18.875 m上移到16.0 m;内墙侧移随α增大而减小,α从0.25增加到1.5,内墙最大侧移从45.74 mm减小到24.48 mm,内墙墙顶竖向位移随α增大而增大;内坑坑底在内墙10 m范围内出现显著隆起区,最大隆起量随α增加而减小,隆起区外的隆起值稳定保持在90 mm左右;外坑坑底隆起随α增大而增大,最大隆起位置出现在内墙外侧边缘,外墙内侧边缘的挤压隆起随α增大而增大,隆起范围和隆起量都较为显著;外坑坑背沉降曲线相似,沉降量随α增大而减小。     

基于ABAQUS分析坑中坑围护结构变形特性

运用ABAQUS对坑中坑式基坑进行了数值模拟分析,得到了基坑开挖过程中内外坑围护结构的变形规律,探讨了内坑围护桩插入深度对坑中坑变形的影响。得出如下结论:内坑的开挖对外坑围护结构存在一定的影响,内坑开挖后,由于内坑对外坑各侧地连墙的影响差异,外坑围护结构的变形也有所不同;外坑围护墙的侧向位移曲线呈现明显的"中间大,两头小"特点,最大位移发生位置随着基坑的开挖逐渐移至基坑开挖面附近。     

软土地区坑中坑式基坑工程的变形特性研究

通过翻阅大量的文献,采集、整理、研究大量有关坑中坑式基坑工程的变形数据,对内、外坑开挖深度、间距,围护结构侧向变形值等有关参数之间关系进行分析,结果表明:当开挖总深度不变时,外坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而减小,内坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而增大;内墙插入比对外坑围护结构最大侧向变形量的影响不大,但内坑围护结构最大侧向变形量随内墙插入比的增大而减小。外坑围护结构最大侧向变形量随外墙插入比的增加有减小的趋势。在忽略内坑影响的情况下,外坑开挖深度与地表最大沉降量之间的关系类似,考虑内坑影响时周围地表沉降量相比单级基坑更大,同时内坑的开挖深度与地表最大沉降量不再符合单基坑的线性规律。     

带浅内坑基坑的动态施工数值模拟

结合上海市西藏南路越江隧道浦东接线段某坑中坑基坑工程,建立有限元数值模型对基坑动态施工进行数值模拟。内坑开挖造成两侧地表有不同程度的沉降,靠近内坑一侧地表沉降较大。当开挖至内坑底部后,右侧最大沉降为左侧的1.6倍。内坑开挖造成左墙底部往坑内发生较大侧向位移。中墙顶部发生坑外位移,中、底部发生坑内侧移。右墙中底部侧移较大,且最大侧移处位于地表以下1.2倍的开挖深度。     

坑中坑对软土基坑变形影响的有限元分析

以福州某设有坑中坑的软土深基坑工程为研究对象,采用土工有限元分析技术,考虑桩土相互作用,建立基坑开挖模型,土体采用HS模型模拟,分析围护桩水平位移变化特性,研究坑中坑开挖对外坑基坑变形的影响。通过与实际监测资料的对比分析,表明了坑中坑的存在对外坑围护结构的变形有很大影响,数值模拟计算方法在坑中坑工程中有良好适用性,对于类似工程具有指导意义。     

基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体变形研究

基坑围护结构侧向变形引起的土体侧移和沉降,会对坑外桩基的水平和竖向承载性状造成影响。基于影像源法,在综合考虑围护结构变形、地表沉降以及围护结构变形方向对坑外土体位移影响的基础上,对基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体侧移和沉降计算方法展开了研究。首先,采用分段法,分别研究了围护结构变形和地表沉降作用下坑外土体侧移及深层沉降;然后,基于叠加原理,针对坑外任意点位置土体侧移和沉降,推导出了适用于不同基坑围护结构变形模式的相关计算公式;最后,将采用本文方法得到的坑外土体侧移及沉降计算结果同实测结果及现有理论方法的计算结果进行对比分析。结果表明,采用本文方法得到的坑外土体侧移及深层沉降与现场实测结果吻合度更高,从而验证了本文方法的可行性。     

坑中坑式基坑工程内外坑围护结构变形相互影响研究

在大量数据调研的基础上,对内外坑开挖深度、插入比对内外坑围护结构水平位移和竖向位移的影响进行了分析。结果表明:外坑开挖完成后外坑围护结构的变形已基本达到稳定值,内坑开挖对外坑围护结构变形的影响较小;内墙插入比对内坑围护结构侧向变形以及外墙插入比对外坑围护结构侧向变形均有较大的影响,均随插入比的增加而减小;内墙插入比对外坑围护结构侧向变形以及外墙插入比对内坑围护结构侧向变形的影响均不大。内外坑坑底的最大竖向位移受外墙插入比的影响也比较小。     

上海滨江软土地区深基坑工程变形特性实测分析北大核心

上海某变电站深基坑工程位于滨江软土地区,为了确保工程施工的顺利开展,基坑开挖施工期间进行了全面监测。监测内容包括坑外承压水水位、围护结构侧移、围护结构外侧土体侧移、围护结构顶部竖向位移、立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:采用早强混凝土可能会引起较大的围护结构侧向位移;围护结构的侧向位移随开挖深度增大而增大,最大侧移深度随开挖深度增大而下移,均处于开挖面的附近;围护结构外侧土体的侧向变形发展规律与围护结构基本一致,且外侧土体的侧移均小于其对应围护结构的侧移;而底板的整体浇筑和地下结构施工对基坑变形有很好的限制作用。     

非对称堆载对坑中坑围护结构的影响研究

为了研究不平衡堆载对坑中坑开挖围护结构的影响,采用了有限元软件PLAXIS模拟不平衡堆载情况下坑中坑开挖的过程。在外坑两侧不平衡堆载情况下,外坑左右侧地连墙和内坑灌注桩的位移都存在较大的差异。同时在不同的外坑超载组合下,外坑左右侧地连墙弯矩最大值发生位置基本相同。内坑左右侧灌注桩的弯矩基本相同,弯矩随超载的增大基本保持不变,并且发生最大弯矩时的位置基本相同。     

上海滨江软土地区深基坑工程变形特性实测分析

上海某变电站深基坑工程位于滨江软土地区,为了确保工程施工的顺利开展,基坑开挖施工期间进行了全面监测。监测内容包括坑外承压水水位、围护结构侧移、围护结构外侧土体侧移、围护结构顶部竖向位移、立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:采用早强混凝土可能会引起较大的围护结构侧向位移;围护结构的侧向位移随开挖深度增大而增大,最大侧移深度随开挖深度增大而下移,均处于开挖面的附近;围护结构外侧土体的侧向变形发展规律与围护结构基本一致,且外侧土体的侧移均小于其对应围护结构的侧移;而底板的整体浇筑和地下结构施工对基坑变形有很好的限制作用。     

坑中坑开挖对桩锚支护基坑稳定性与变形的影响

桩锚支护结构是深基坑常用的支护形式之一,在工程中已获得广泛应用。深基坑开挖后再次开挖内坑会对基坑整体稳定性与变形造成不利的影响。依据合肥市滨湖新区恒大中心深基坑为原型,基于Flac3d数值模拟,分析了坑趾系数、内外坑深度比、外坑支护结构插入比对基坑整体稳定性及变形的影响。分析结果表明:该基坑坑中坑支护设计是可靠和安全的;内坑施工对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响随坑趾系数、外坑支护结构插入比的增大而减小,随内外坑深度比的增大而增大;内外坑深度比和坑趾系数的变化对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响皆敏感,且对围护结构最大变形的影响更为显著。     

某条形坑中坑基坑的围护墙内力分析

条形坑中坑基坑的围护墙内力分布不同于一般的基坑。本文结合上海西藏南路隧道某明挖基坑对条形坑中坑基坑进行了数值模拟,通过对围护墙内力的分析,得出:内坑开挖后,左墙最大弯矩比第一步开挖增加了63%,内坑开挖对左墙的弯矩影响较为显著,且最大弯矩始终位于第一步开挖面处;第二步开挖,中墙只产生正弯矩,第三步开挖,中墙在第三道支撑处产生了较大负弯矩,在开挖面以下1m处产生较大正弯矩;右墙主要产生负弯矩,在第二道支撑附近产生相对比较小的正弯矩;根据左、中、右三墙的弯矩包络,可分段分侧对连续墙进行配筋,使配筋更加经济合理。     

某地铁深基坑顺逆结合开挖变形性状的实测分析

目前对于软土地区采用顺逆结合法开挖的深基坑变形性状研究还较少。研究了杭州某34.5m深的地铁基坑在顺逆结合开挖方法下的变形性状,分析了基坑开挖对一倍开挖深度距离内邻近地铁隧道附近土体的影响。研究结果表明:(1)逆作板加强了围护结构体系的刚度,有效地限制了地下连续墙的侧移、墙后地表沉降和立柱隆起,进而限制了邻近隧道附近土体的位移;(2)合理的土体开挖顺序能有效地限制基坑中间处的墙体侧移,使得该截面的墙体侧移并非是沿基坑长边所有截面中墙体侧移最大的;(3)隧道与附近土体相互作用明显,附近土体在隧道埋深处都随刚度相对较大的隧道向基坑内呈现一定程度的水平移动,而上部土体的水平移动随着空间位置的不同而表现各异。相关结论对软土地区类似深基坑工程的变形控制具有一定的参考意义。     

基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析

为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值; 该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系; 围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处; 长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。     

不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析

对某深基坑开挖全过程中围护桩的水平位移进行了实测,由于水平支撑提供的支撑刚度不同,不同位置处的围护桩可产生不同的水平位移分布模式,且最大水平位移值也存在明显差别。通过建立考虑土体小应变的有限元模型,针对4种典型围护结构变形模式引起的坑外深层土体位移场变化特点进行分析,结果表明：即使围护结构最大水平位移相同,由于侧移分布模式不同,基坑外地表和深层土体的竖向及水平位移场均可存在较大差别,从而可能对环境产生不同程度的影响。围护结构在内凸型和复合型模式下,坑外深层土体竖向变形可分为凹槽形沉降区、三角形过渡区和隆起区,而深层土体水平位移场可分为弓形变形区、变形过渡区以及悬臂形变形区；悬臂型模式下坑外深层土体竖向位移场只存在三角形变形区和隆起区,而水平位移场则全部呈悬臂形；踢脚型模式下的竖向位移和水平位移影响范围均为最大。在实际工程中除控制围护结构最大变形值外,尚应根据周围环境特点合理控制围护结构变形模式,并尽可能避免出现踢脚模式变形。     

桩-锚支护深基坑开挖的有限元分析

为研究深基坑开挖对基坑及周围土体的位移影响,采用有限元软件ABAQUS模拟基坑开挖过程,对基坑内部、支护结构及临近土体位移进行研究。研究表明开挖初期,基坑后侧土体沉降最大处位于开挖深度1～2倍距离范围;开挖深度增大,基坑后侧土体沉降出现两个极值,分别发生锚杆自由段与锚杆尾部处;开挖深度较大时,在靠近支护桩位置出现大于基坑中心位置隆起量的凸起。支护结构最大侧移点位于坑底以上2～3m处。增加锚杆预应力或支护结构刚度,结构最大侧移、支护桩附近回弹凸起、坑后锚杆自由段处沉降量均减小,刚度增加前期的侧移控制效果更为显著。增加锚杆预应力,支护结构最大侧移点下降至坑底以下,排桩变形由"大肚子"状逐渐变为"S"形。     

广州海心沙地铁站坑中坑支护技术

结合海心沙地铁站建设工程实例,介绍了大型坑中坑围护结构及支撑设计。详细介绍了坑中坑支护技术的施工要点。基坑实施信息化施工,通过对基坑围护结构的深层位移及内力进行监测分析,密切关注基坑的变形趋势,保证了基坑施工安全,并结合桩体位移和轴力变化,对开挖过程中内坑与外坑的相互影响及该支护方案的经济性进行了分析。