支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程 ,分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度 ,可以减小墙身位移 ,引起连续墙正弯矩减小 ,负弯矩增大。但达到一定的量级后 ,对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形 ,减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小     

基于FLAC_(3D)软土基坑开挖与支护分析

采用FLAC3D对上海某软土基坑进行三维数值模拟,分析了基坑侧壁、基坑底部隆起和支撑结构的受力变形情况。数值结果表明采用单排桩和内支撑对土体的支撑作用,基坑侧壁变形均能满足工程要求;但基坑底部隆起位移量较大,实际基坑工程中应对坑底进行加固处理。基坑长边上桩轴力和弯矩均比基坑短边桩轴力和弯矩大,坑长边桩结构在侧壁支护中起主导作用;轴力和弯矩最大值在基坑一半深度附近。模拟结果证实了单排桩和内支撑方式在软土基坑支护中应用的可行性,可为类似软土地区基坑工程的设计和分析提供借鉴。     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2 m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程，分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度，可以减小墙身位移，引起连续墙正弯矩减小，负弯矩增大。但达到一定的量级后，对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形，减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小。     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构受力演化过程分析

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。     

隧道施工对上覆框架结构建筑物的影响

重庆市同茂隧道地处老城区,开挖跨度大、埋深浅、上覆建筑物密集、类型多且年代已久,为隧道设计和施工带来了一定的难度。结合同茂隧道工程实际,以框架结构建筑物为研究对象,建立三维有限元模型,通过隧道施工过程对建筑物影响的有限元分析,主要对桩基变形及框架结构的弯矩、轴力和变形进行了研究,揭示桩基变形及框架结构的弯矩、轴力和变形随施工过程的变化规律。本研究可为类似工程隧道施工对上覆框架结构建筑物的影响研究提供借鉴和指导。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响分析

本文结合地铁深基坑工程,分析了支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响。结果表明：随着支撑刚度的增大,围护结构弯矩及位移均减小;随着预加轴力的增大,围护结构最大位移减小,最大弯矩和最大剪力呈增大趋势。     

深基坑内支撑支护结构受力的三维数值分析

采用三维有限元法对某深基坑动态施工全过程的内支撑支护结构体系进行受力分析计算,重点是地下连续墙的侧移和弯矩、钢管支撑的轴力和弯矩、圈梁的轴力和弯矩等,为基坑的安全设计提供理论依据。     

隧道上方土体开挖对软基隧道结构影响规律分析

依托苏州轨道交通1号线工程,采用数值计算研究隧道上方基坑开挖对隧道结构受力、变形的影响规律,收集了软土地区18个隧道上方基坑开挖的案例,从残余土体高度、施工措施等方面与数值计算结果进行了对比分析。结果表明:隧道上方基坑开挖主要影响隧道竖向位移,表现为隆起变形;随基坑开挖深度的增加,隧道竖向变形不断增加,轴力不断减小,弯矩先减小后增大;在不考虑加固的情况下,残余土体高度是影响隧道竖向位移的重要因素,随着残余土体高度的增加,隧道竖向位移呈指数型下降;三轴搅拌桩加固、抗拔桩、分块施工是较为有效的隧道抗隆起措施。     

近接地铁条件下深基坑施工控制与分析

依托临近地铁车站和区间隧道的深基坑工程,以深层土体位移、地面沉降、地下水位变化及支撑轴力为研究对象,分析了分区施工下基坑变形及受力特性;以距离基坑最近的1号线上行线竖向位移、差异沉降、水平位移及收敛为研究对象,分析了基坑施工对临近地铁结构的影响规律;采用统计方法,分析了1号线上行线盾构裂缝的空间分布特征和长度、宽度及收敛值等裂缝尺寸特征。研究结果表明:Ⅱ基坑外侧深层土体位移和地下水位变化小于Ⅰ基坑外侧,分区施工控制效果明显;Ⅰ基坑地下结构施工期间有中断,在软土流变效应作用下,基坑和隧道监测结果变化较大,导致收敛超过了控制要求,对隧道安全造成了影响;Ⅱ基坑支撑轴力大于同道的Ⅰ基坑支撑轴力,支撑轴力随其所处深度增大而增大;盾构隧道裂缝发生在上半部分,且有明显的集中效应,主要发生在12点钟位置;Ⅱ基坑施工后裂缝宽度主要在0.6mm以下,收敛主要在6mm以上,多数裂缝呈贯通特征。研究结论可为类似条件下的工程提供借鉴与参考。     

软岩区大跨、大跨高比储水隧洞施工力学特性模拟分析

隧洞施工工法影响大跨、大跨高比隧洞施工安全,尤其对软岩区隧洞施工影响更大。通过对大跨公路隧道施工工法的比选,选取增加横向支撑的双侧壁导坑工法作为软岩区大跨、大跨高隧洞施工工法。通过对整个大跨、大跨高比隧洞施工过程的数值模拟,其结果表明,整个施工过程初衬结构变形小,变形可控;随着开挖过程的变化,初衬结构的变形、内力也随之变化,且拆除临时支撑后,封闭初衬结构的位移、轴力较各开挖过程中的位移和轴力增大,弯矩较各开挖过程中的弯矩减小。     

复杂条件下基坑施工对周边环境及支护结构的影响分析

以兰州某基坑工程为研究背景,对基坑的支护结构以及周围环境进行全面分析。基坑采用咬合桩+预应力锚索支护形式,考虑土体与围护结构的相互作用,在基坑支护结构周围环境的监测数据基础上结合ADINA三维有限元分析进行对比和分析。结果表明:基坑开挖对周围建筑物沉降影响的主要因素是建筑物的基础形式,建筑物的最大变形位置不随基坑开挖施工工况的变化而变化,建筑物最大变形位置等于支护桩后0.5~0.7倍基坑开挖深度;基坑开挖导致锚索轴力逐层增加,同一剖面不同标高的锚索施工对其他锚索轴力的影响较大;由于有限元建模是一个整体过程,考虑施工时间较短并且考虑环境及施工的影响因素较少,而在实际过程中由于基坑施工及岩土环境等因素导致在数值模拟中靠近基坑处出现了地表隆起而在实际工程中没有出现。     

二元结构岩土基坑“吊脚桩”支护设计数值分析

在山地丘陵地区,上层是土体、下层是岩体的岩土二元结构基坑非常普遍。针对此类基坑支护中常用到的“吊脚桩”的设计和施工特点进行有限元数值模拟与分析,研究了其设计方法及其安全稳定性、桩体嵌岩深度、桩脚处锚杆轴力和预留岩肩宽度等各种影响因素。分析结果表明：此类基坑设计对上层土体按传统设计计算方法进行设计施工时能够保证上层土体开挖基坑的稳定性;增加嵌岩深度或增大桩脚处锚杆预应力都能有效地控制下层岩体开挖时基坑的稳定和变形,锚杆预应力为主要控制因素,施工中要注意对其轴力进行监测;预留岩肩宽度越大,支护桩位移越小,当该宽度大于某定值时,其变化对位移和弯矩的影响作用将不再明显。     

土岩组合地层旋喷桩止水桩锚支护基坑变形与受力数值分析

利用基于有限元原理的设计计算软件Plaxis对青岛三星数码大厦基坑工程进行数值模拟计算,其地表水平位移的计算结果与实测数值吻合较好。并通过对模拟得到的基坑与支护结构的变形结果如基坑总位移、灌注桩水平位移和基坑周边地表沉降以及支护结构的内力分布情况如灌注桩剪力、轴力、弯矩和锚杆内力进行分析发现预应力锚杆能够明显地改变土体中的应力分布,对基坑变形有很好的约束作用。说明在土岩二元结构地层条件下,支护结构的变形主要产生于岩面以上,采用桩锚支护结构是可行的,用Plaxis进行基坑模拟可以用来作为深基坑设计、施工的辅助工具。     

仙霞路框架中桥基坑工程施工监测分析

在仙霞路框架中桥基坑施工过程中,根据基坑开挖方法及支护结构形式,合理设置监测点.通过对支护结构深层土体水平位移、支撑轴力及地下水位的动态监测,及时掌握基坑支护结构的稳定状态,判断土体的变形趋势,分析基坑开挖施工与土体变形之间的关系,并据此控制基坑开挖及降水速率,指导施工,确保了基坑在开挖施工过程中的安全.     

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。     

支护桩墙刚度对支护结构内力影响的数值模拟研究

当前的深基坑工程设计多以变形控制为主。对于特定地层条件下,增加支护结构体系的整体刚度是控制基坑变形的主要途径。提高围护结构的抗弯刚度可以减小基坑的变形,且通过增加围护结构刚度的方式来控制变形,不会对基坑后续施工产生影响。但增加支护桩墙的刚度会对支护结构的内力产生影响,从而影响支护结构的设计。借助PLAXIS2D有限元软件,并采用土的HS本构模型,系统研究了悬臂支护、单支点支护以及多支点支护条件下,支护桩墙抗弯刚度对支护桩墙弯矩以及内支撑轴力的影响,并通过分析研究揭示了造成该影响的内在原因。     

微型钢管桩-锚杆在基坑支护中应用研究

利用有限元分析方法,对某"微型钢管桩+锚杆"基坑支护结构进行了施工过程受力及变形分析。由于微型钢管桩不同于普通桩,钢管桩不同于混凝土桩,在施工过程中其受力及变形有其自身特点。钢管桩弹性模量大和锚杆的作用限制了桩体位移,沿桩身的变形呈现复杂的曲线。实测各施工阶段位移值与理论计算值接近。微型钢管桩的受力包括受拉、受压、受剪、受扭等。钢管桩所受剪力、弯矩主要在地面及开挖底面下1 m左右范围变化,各施工阶段最大弯矩值出现在开挖面附近。锚杆锚固段轴力沿锚杆方向分布不均匀,第1排锚杆所受的轴力明显小于第2排锚杆。研究结论可为类似工程设计和规范的制定提供依据。     

以某工程为例评价钢支撑轴力伺服系统在深基坑支护中的效用

以某地铁车站深基坑施工为依托,通过现场监测及模拟分析对支撑轴力伺服系统在深基坑支护中的效用进行了研究考察。结果表明,在深基坑开挖施工中利用支撑轴力伺服系统,可有效提高施工过程中的信息化水平,通过实时监测并及时调整支撑轴力,有利于减小支护结构位移、减小基坑附近地面变形、调整支护结构荷载分布等,从而有利于提高基坑施工的安全性及施工效率。通过系统的考察与研究,对于优化轴力伺服系统设置及操作过程,提高基坑施工的安全性与稳定性具有明显的意义。     

预应力鱼腹梁钢支撑基于Midas/GTS软件的数值分析

以杭州紫荆港基坑支护工程为例,结合该工程的地层岩性及水文地质概况,采用Midas/GTS数值模拟软件,对预应力鱼腹梁支护结构总的位移、轴力、弯矩计算结果进行了分析,得到了支撑体系在基坑开挖过程中各个杆件的强度及基坑变形情况。