门式搅拌加固在盾构隧道保护中的应用

随着城市建设的发展,市政工程与轨道交通工程近距离施工、相互影响的情况越来越普遍,出现了基坑工程骑跨于已建地铁区间隧道之上这一新问题.由于基坑的开挖会引起坑内土体的回弹,从而引起地铁区间隧道的上抬变形,如何有效控制坑底隆起、隧道上浮将成为基坑施工控制的难点.本文以杭州市某基坑工程为例,分别用三维弹塑性有限元方法,分析了在软土地层中采用门式搅拌注浆加固对基坑下方已建盾构隧道的理论保护效果,得到基坑开挖过程中盾构隧道的变形规律,为同类工程提供参考.     

深基坑开挖坑底隆起影响因素有限元分析

深基坑工程中由于土体开挖卸荷,导致基坑坑底隆起,其隆起量的大小直接关系到基坑安全和稳定,已越来越受到重视。系统地研究基坑坑底隆起的影响因素并对其进行有限元分析尚不多见。利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,研究坑底工程桩、坑底被动区加固、地下连续墙插入深度和坑底软土层厚度等对坑底隆起变形的影响,并探讨各隆起变形控制措施的控制效果。最后通过南京某隧道基坑的实测数据,验证了坑底设置工程桩对坑底隆起的控制效果。     

软土地区超大基坑开挖对既有地铁区间盾构隧道的影响分析

围绕杭州软土地区邻近地铁基坑工程展开研究,采用MIDAS/GTS软件三维模拟基坑开挖整个过程,分析了不同加固条件下基坑与隧道的变形。通过与实测结果比较,得出以下结论:水泥土搅拌桩门式加固可以有效降低隧道隆起,利用时空效应分块开挖有助于减少坑底隆起。     

深大基坑上跨既有地铁区间结构影响分析

基于哈尔滨凯盛源深大基坑上跨既有地铁区间结构工程,考虑隧道衬砌与土的相互作用,通过有限元软件MIDAS-GTS对深大基坑上跨地铁区间结构开挖支护结构变形和既有区间隧道的影响进行分析。计算分析结果表明:上跨地铁区间基坑开挖对隧道结构有一定的影响,主要表现为基坑开挖造成坑底隆起,带动区间结构上浮;采取分区开挖方式,保持开挖面稳定对控制区间隧道变形有一定作用。     

浅埋地铁上方的基坑底板快速施工工艺

浅埋地铁上方的基坑开挖时,基坑开挖的卸荷效应会使基坑坑底隆起,将对地铁隧道产生不利影响。利用门式抗浮结构(底板与工程桩形成门式状的整体),可以有效降低坑底隆起。门式抗浮结构的抗拔桩的桩长、桩距、桩数直接影响到抗浮性能。对有工期限制的基坑工程,工程量划分、工序时间控制、预制钢筋笼的精度都是施工中需要重点考虑的因素。     

不同支护形式下基坑坑底回弹隆起数值分析

采用三维有限元方法研究了不同支护形式下对坑底回弹隆起的影响,讨论了基坑位置,预加轴力,支撑间距、入土深度以及围护刚度对坑底回弹隆起的影响分析;研究表明,基坑围护结构对坑底回弹隆起有限制作用,基坑坑底回弹隆起具有明显的空间效应;改变锚固段的长度对坑底回弹隆起的影响不是很大。对于内支撑的形式,支撑等间距的增大,坑底回弹隆起却随之减小,而且减少的幅度大致相同。     

基于光纤光栅技术的坑底隆起监测装置与应用初探

基坑开挖过程中实时监测坑底隆起量对于掌握基坑隆起特征，指导基坑安全施工具有重要的现实意义。基于光纤光栅感测技术，根据光线光栅位移计拉杆式的工作特点，研制了一套坑底隆起变形监测装置，通过拉杆传动原理将土体隆起变形转换为光纤光栅位移计的拉伸变形实现隆起量监测，基坑工程现场监测结果与传统基坑回弹监测结果基本吻合。该装置能够实现远程监测操作，监测频率高，测量速度快，为坑底隆起自动化智能监测提供了设备条件。     

基坑开挖对临近地铁影响的数值模拟研究

依托地下室基坑开挖工程,采用数值模拟手段,分析基坑开挖对临近地铁隧道和车站的影响。研究结果表明：基坑开挖引起最大变形发生在地表部位,坑底隆起变形较小;基坑开挖导致隧道和车站结合部应力集中,对隧道结构的渗漏水产生不利影响;基坑施工中,应加强监测并进行局部加固处理。     

分层降水开挖对超大平面深基坑坑底回弹及桩基的影响

基坑回弹既破坏先期实施结构,也影响工后沉降本文基于经典土体压缩及回弹理论,考虑土体应力路径变化,建立了考虑基坑分层降水开挖的坑底回弹理论模型,研究了超大平面深基坑中分层降水开挖对坑底回弹的影响,并基于有限元分析了桩土地基分层降水开挖时坑底回弹及桩身轴力分布。结果表明,坑底回弹与土体应力路径有关,基坑降水开挖分层越多坑底回弹越大;桩土地基中降水开挖分层越多,桩身受拉状态越久,但最终桩身应力分布与分层数无关。     

深大基坑开挖对桩基的影响及其检测技术问题研究

深大基坑开挖卸荷导致土体回弹隆起,对坑底桩基形成不可忽视的影响。目前采用的地表试桩测试技术,桩基工作条件与基坑开挖到坑底时的工程桩具有明显不同。结合软土深大基坑工程实例,分析土体开挖卸荷对坑底工程桩的影响,并根据桩基承载力与承载性状等的变化,初步探讨了静载试验、自平衡试验、钻芯法试验以及钻芯孔内摄像等桩基检测方法在基坑开挖影响的桩基承载性状测试中的应用,获得了开挖卸荷条件下的单桩承载力特性、桩位偏移以及拉断上拔破坏等缺陷评估方法。     

敏感环境下深大基坑开挖实测分析及数值模拟

邻近已有地铁隧道的深大基坑的开挖是一项非常复杂的工程,开挖工程中如何能够安全地控制地铁隧道的变形尤其重要。对某邻近地铁区间隧道的深基坑施工进行全过程跟踪监测,及时反映不同工况下基坑围护结构变形、立柱回弹的变化特征;分析基坑施工对周边环境,特别是对邻近地铁隧道的影响,同时应用三维有限元分析手段,对地铁隧道在基坑施工过程中所产生的影响进行弹塑性分析。分析结果与工程实测数据比较吻合,表明整体有限元方法可以较好地模拟此类工程问题,从而为实际工程的设计施工提供一定的理论和计算依据。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

深基坑开挖坑底土体隆起对工程桩影响的探讨

本文通过一个深基坑开挖实例,初步分析探讨了由于深基坑开挖而引起基坑底土体隆起将工程桩桩身拉裂的原因,并提出了减少工程桩事故的一些措施。     

软土深基坑被动区超前加固变形控制效果研究

依托某实际工程,利用FLAC 3D软件建立了3种不同地层参数的基坑有限差分数值模型,验证了土体本构模型的硬化模型比摩尔-库仑模型更适用于基坑工程中,对比分析了裙边加固和满堂加固的加固效果,同时借鉴基坑底部被动区加固思路,提出了在软土深基坑中对开挖段进行超前加固,以控制基坑开挖过程中支护结构位移的方法。结果表明:裙边加固的合理加固宽度为0.5h(h为基坑开挖深度),合理加固深度则与坑底的地层条件密切相关; 满堂加固的合理加固深度可取0.3h,在某些基坑位移控制特别严格的情况下,满堂加固深度超过0.5h后,可考虑优先加固最后一道撑到坑底的土体; 开挖段的满堂超前加固可以使首道撑位置下移,为减少支撑道数提供了可行方案; 研究为同类工程设计提供了参考依据,进一步丰富了软土地区的深基坑变形控制措施。     

无降水深基坑抗浮锚杆-旋喷体封底阻水体设计

基坑降水是基坑土方开挖阶段和使用阶段的重要环节,但会打破原有的地下水平衡,严重浪费地下水资源,并引起不均匀沉降,导致了较多的工程事故。抗浮锚杆-旋喷体是新型无降水深基坑底部的重要止水结构。基于无降水深基坑抗浮锚杆-旋喷体力学分析、阻水体有效性、支护体系安全,确定了旋喷体处于弹性工作状态,应用弹性力学理论建立了均布荷载、集中荷载作用下的弹性厚板应力解,得到了旋喷体的强度安全控制方法和抗浮锚杆的抗拔力计算方法,并开发设计软件用于某深基坑的抗浮锚杆-旋喷体封底阻水体的设计,基坑施工监测数据表明:在基坑土方开挖和使用阶段,基坑内除少量侧壁渗水和自然降水外,基坑安全性满足施工和使用要求。     

南京江北新区相邻深浅基坑开挖时序优化研究

依托南京江北新区江漫滩地层地下空间基坑群工程,对深度、面积差别较大的两相邻基坑进行开挖数值模拟研究,提出3种不同开挖时序,对比了不同开挖时序下围护结构变形、地表沉降、坑底隆起规律。结果表明:不同开挖时序控制下基坑外墙与共墙变形作用不同,深浅交替时序控制作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 在开挖深坑下部土方时,先浅后深时序下,共墙最大变形位置在浅坑底部附近,而另外2种开挖时序下共墙最大变形位置上移到墙顶; 在减小坑外地表沉降方面,深浅交替时序作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 先浅后深时序施工深坑上部土方时,最大沉降位置逐渐靠近坑壁,而先深后浅时序施工浅坑时最大沉降位置远离坑壁,深浅交替时序施工时,最大沉降位置亦远离坑壁; 在深坑下部土方未开挖时,深浅交替时序对控制浅坑坑底隆起作用最大; 深坑与浅坑均开挖完时,先浅后深时序最有利于控制深坑坑底隆起; 对比各时序基坑变形规律,建议采用深浅交替时序开挖此类相邻基坑。     

软土地铁深基坑小尺度盆式挖土法研究与应用

经过多年的发展,地铁车站条形基坑根据时空效应理论形成了斜面分层、分段、分块的施工方法,但细化到每块土方如何开挖支撑,目前尚未有相关研究。为此,借鉴大型软土基坑盆式挖土法,根据软土的力学特点和地铁车站基坑施工的时间、空间尺度,结合条形基坑的实践操作特点,提出软土地铁深基坑的小尺度盆式挖土法。通过数值计算对盆边土预留宽度、等待时间等施工参数的敏感性展开分析,并分别就斜撑区域与对撑区域细化具体施工工艺。实际工程应用的结果表明,小尺度盆式挖土法可以有效地控制基坑变形,施工参数具有可操作性,值得推广和应用。     

基坑施工邻域隧道围土应力路径演变规律研究

为研究基坑开挖过程中邻域既有隧道周围土体应力路径演变规律,采用Mindlin经典理论,求解基坑底部和四周侧壁卸荷效应在隧道围土各点引起的附加应力场,并与初始应力场相叠加可得各点的现有应力场与应力路径,选用Mohr-Coulomb强度准则作为土体破坏控制标准以判断隧道围土各方向土体安全度。研究表明 :(1)随基坑开挖深度增加,隧道围土各点应力路径呈现靠近主应力破坏线K_f的演变趋势,其中隧道顶部与靠近基坑侧土体处于易破坏状态,隧道底部与远离基坑侧土体处于较安全状态。(2)沿隧道轴向,基坑开挖对邻域既有隧道围土应力场影响以一倍、二倍基坑开挖宽度为界线。一倍基坑宽度内为强影响区,一倍至二倍基坑开挖宽度内为过渡区,二倍基坑宽度外为弱影响区。(3)基坑与隧道净距越大,基坑开挖对隧道顶部和靠近基坑侧土体应力路径影响越小,该方向计算点处土体应力路径演变规律越趋于相似和稳定。     

基坑开挖引起邻近盾构隧道转动与错台变形计算

基坑开挖会对邻近盾构隧道的变形产生显著影响。考虑基坑开挖时卸载在隧道轴线处产生的附加应力,建立了综合考虑剪切错台变形和刚体转动变形的隧道变形计算模型,结合最小势能原理推导出隧道的纵向变形量、环间错台量、环间转角和环间剪切力的计算公式。选取两组工程实例进行分析,将计算结果与实测数据进行比较。研究结果表明:邻近并平行于盾构隧道的基坑侧壁的卸荷效应对旁边隧道的影响最大;隧道水平位移最大值附近的管片基本不发生错台变形和刚体转动变形,环间剪切力值也很小;而在隧道水平位移曲线的反弯点处,隧道的剪切错台量、环间转角和环间剪切力值达到最大;在基坑开挖工况下,邻近隧道的水平位移变形模式以剪切错台为主,刚体转动为辅。     

基坑开挖基底隆起的估算

本文从卸载模量的概念出发,推导出特定条件下基坑隆起的估算公式,并与上海某基坑工程进行了对比分析.