明挖地铁车站围护结构受力变形监测与数值模拟分析

采用FLAC3D软件对明挖地铁车站围护结构受力变形进行模拟,并将计算结果与现场监测数据进行对比分析.采用所建立的数值模拟方法,对多种预加轴力加载方案中桩身水平变形进行对比分析;研究支撑刚度变化与围护结构变形的关系、围护桩刚度变化与围护结构变形的关系.主要结论有:1)钢支撑预加合理大小的轴力能防止和减少围护结构产生过大的变形,钢支撑预加轴力建议取设计值的80%;2)对变形要求严格的工程中,可加大钢支撑的刚度来减小基坑顶部的水平位移;3)随着围护桩桩径增加,桩身水平变形明显减小,但围护桩直径过大,桩径再增大,控制桩身变形的效果并不明显,设计中从控制基坑变形角度出发,兼顾降低工程造价,选取适当的桩径大小.     

西安地铁运动公园站深基坑变形规律现场监测研究

以降低城市地铁车站深基坑开挖对周围环境影响,保障地铁工程施工安全为目的,该研究依托西安市地铁二号线运动公园车站深基坑施工,对施工过程中钢支撑轴力、桩身水平位移、基坑周围地表沉降进行了现场监测,分析了工程开挖前后一段时期内基坑变形规律.研究结果表明:围护桩变形的最大部位在距桩顶2/3的基坑开挖深度处;距基坑长边10m左右地表变形随着基坑开挖深度增加,基坑开挖初期变形速率较大,随着开挖深度的增加,速率逐渐减小;钢支撑能够有效地限制围护桩的水平位移,随着基坑开挖深度和钢支撑的增加,钢支撑的轴力随之增大,最后随时间内力趋于稳定.     

偏压深基坑开挖排桩围护结构变形规律分析

基坑在开挖过程中,由于受到周边环境条件及工程地质条件的影响,围护结构的变形规律差别很大。本文以合肥地铁一号线6#风井深基坑为研究对象,依据排桩结构变形的实际监测数据与数值模拟的方法相结合,详细分析了在偏压荷载的作用下,基坑施工的各阶段围护桩体的变形规律,并分析了路基偏压对于基坑开挖的影响。研究结果表明:随着基坑开挖与支撑的架设,围护桩变形曲线呈现"弓形"变化,桩体的变形规律与支撑的架设位置、支撑的架设时间密切相关,围护桩体最大水平位移发生在基坑开挖深度的2/4~3/4的位置。通过对该基坑的分析,可以为相关工程提供参考。     

基坑工程首道内支撑采用P-CFST的工程实例研究

针对北京地铁17号线某盾构竖井基坑工程开挖深度大、作业空间小的难点,围护结构首道支撑位置采用新型装配式钢管混凝土（简称P-CFST）支撑结构,扩大了支撑间距,便于基坑开挖、出土和支撑架设作业. 利用ABAQUS软件建立三维有限元模型,开展基坑开挖全过程数值模拟. 在工程实施过程中,对支撑轴力、围护桩水平位移、桩顶水平位移和地表沉降进行系统监测,保证了P-CFST支撑和钢支撑组合支护下的基坑施工安全,研究盾构竖井围护结构变形的空间效应、地表沉降曲面形态、不同位置处的支撑轴力关系等. 由模拟和监测结果的分析表明：围护桩同一深度上变形呈现抛物线形状或“盆形”,空间效应对盾构井围护结构变形的影响主要发生在距离基坑阴角小于8 m的范围内;基坑附近地表沉降等值线形状经过“圆弧形”-“陀螺形”-“梯形”变化,最大地表沉降位置经历由近及远、再向基坑靠近的移动过程;首道P-CFST支撑轴力对地层开挖、支撑架设等工况的影响更加敏感,大于架设深度更大的2、4道钢支撑轴力. 盾构竖井基坑工程内撑式围护结构首道支撑选用高刚度、高承载力的P-CFST内支撑,扩大了设计间距,围护结构和周围地层变形得到了有效控制.     

明挖地铁车站围护结构内支撑力学参数研究

以北京某地铁车站深基坑工程为研究对象,结合现场监测数据,分析基坑开挖过程中围护结构的水平位移随开挖深度和时间的变化规律,同时,运用FLAC3D进行有限差分法数值模拟,对比分析围护结构水平位移的监测值与模拟值,并对钢支撑在不同预加轴力及刚度作用下的桩体水平位移及弯矩进行量化分析.主要结论有:1)实测值和模拟值的桩体水平位移曲线变化趋势大体相似,都表现出两头小、中间大的括弧状,最大变形都发生在基坑侧壁中部上下;2)预加轴力的大小对桩体位移变化有一定影响,因此在基坑施工中应合理地选择钢支撑的预加轴力来限制围护结构变形;3)在基坑施工中,对变形要求严格的工程,可通过加大钢支撑的刚度来减小桩体的水平位移.     

交叉预应力锚索加固损伤支护桩现场试验研究

以典型工程为背景,开展了交叉预应力锚索加固损伤支护桩的现场试验研究,采用数值模拟与现场监测数据相结合的方法,对交叉预应力锚索加固湿陷性黄土深基坑损伤支护桩的效果进行了分析,并对支护桩的桩顶侧移、竖向位移和地表沉降的变化规律进行了研究.研究表明:采用交叉预应力锚索加固损伤支护桩,可有效增加桩体的稳定性,减少基坑开挖或盾构...     

某地铁站基坑开挖支护桩水平位移分析

本文以合肥地铁一号线青阳路站基坑工程为背景,利用MIDAS GTS NX有限元软件选取基坑典型控制截面进行二维建模,分析了对称与非对称两种堆载下支护桩水平位移随开挖深度的变化规律,对比了不同挖深下两种荷载情况围护桩最大水平位移值及其发生位置。结果表明,基坑两侧堆载的形式对支护桩的水平位移有明显影响;非对称堆载作用下支护桩水平位移呈明显不对称性,堆载大的一侧水平位移值较大且发生位置较浅。本文可为相关基坑工程的设计开挖提供参考借鉴。具有一定的科技应用价值。     

公路隧道深基坑围护桩受力与变形监测

针对某市南北快速干线隧道17. 8 m深基坑工程,采用同济启明星Qimstar~?基坑支护结构软件,对基坑开挖过程中围护桩的受力情况进行模拟计算,并用测斜仪对围护桩的水平位移进行现场实时监测,研究桩体受力特点及变形规律.结果表明:模拟结果与监测结果在数值上比较接近,且变化趋势一致;桩身最大水平位移与基坑土层的开挖深度密切相关,随开挖深度的增加而发生非线性增大;受基坑时空效应的影响,桩体最大变形部位不断下移,桩身形状也由最初的前倾形曲线逐步向弓形曲线发展,最终在距基坑设计开挖总深度的2/3处达到11. 25 mm的最大值;在基坑底板浇筑完成后,围护桩变形趋于稳定.     

基于Midas GTS软件对某基坑支护的数值模拟分析

为了更加深入地研究深基坑开挖过程对基坑变形及围护结构的影响,运用Midas GTS软件对长春市某基坑开挖的施工过程进行模拟,并与现场实际监测数据进行对比分析.结果表明:基坑开挖过程中产生的坑底隆起位移及水平方向位移与实际监测结果基本趋于一致;基坑开挖会使围护结构产生朝向基坑内的水平位移,模拟计算得出的桩顶水平位移和围护...     

上海地铁M8线某车站基坑开挖变形特征分析

基坑变形大小和变化规律不仅关系到基坑本身的安全,也关系到周围建筑物及地下管线的安全.上海轨道交通M8线某车站位于上海市市中心,周围建筑物和管线密集,且基坑紧贴地铁一号线车站,对环境保护要求非常高.根据基坑围护结构监测数据,分析了围护墙体的变形特征,发现基坑在开挖过程中其变形符合时空效应规律,基坑变形大小和速率与基坑暴露时间和每次开挖方量密切相关,在开挖过程中要特别注意支撑架设的及时性和挖土工艺.发现车站标准段与端头井水平变形特征有所差异,端头井最大水平位移相对标准段较小,这与端头井采用满膛加固的原因有关.最后分析了基坑周围建筑物的沉降特征.     

软土深基坑围护结构水平变形特性研究

结合广州某软土深基坑工程实例,建立了地下连续墙、钢筋混凝土内支撑和土层的二维有限元模型,对深基坑开挖过程进行数值模拟.研究结果表明：随着基坑开挖深度的增大,围护结构水平位移增大,最大水平位移的位置由桩顶往下移,而且围护桩水平变形曲线发展形态呈现出向坑内凸的“大肚形”,与实测结果基本一致.支撑结构对减小基坑围护结构的变形起着重要作用,无支撑结构的桩体水平位移最大值达到24.6 mm;土体弹性模量及围护结构刚度对基坑围护结构变形影响较大,桩体水平位移随着土体弹性模量及围护结构刚度的增大而减小.     

城际轨道深基坑支护优化及实测分析

为研究莞惠城际轨道基坑施工方案的可靠性,结合莞惠城际轨道工程深基坑开挖的具体实践,基于现场实测数据,对深基坑开挖过程中桩体水平位移、桩顶水平位移、地表沉降、支撑轴力、地下水位变化规律进行了全面深入的研究.结果表明:降水对地表沉降有较大影响,施工中应予以重视;钢支撑的预应力对基坑的变形特别是围护结构侧向位移控制有较大影响;钢支撑轴力远小于设计值,设计方案可以进一步优化;优化后的支护方案较好地限制了基坑变形.     

郑州市某建筑深基坑监测

对郑州市某拟建大楼深基坑支护结构的桩顶水平位移、深层水平位移、锚索轴力及周边建筑物沉降变形等进行跟踪监测,分析其变化情况.结果表明:桩顶水平位移随着基坑开挖,总趋势是逐渐增大,其大小受桩顶荷载影响明显,靠近基坑转角处的监测点,其水平位移发展快;在冠梁处的深层水平位移发展得慢,到后期,深层水平位移曲线图发展成"两头小,中间大"的鼓腹状形态;锚索轴力在张拉锁定后短时间内发生较大的预应力损失,锚索轴力有些波动,达到最大值后基本保持恒定;建筑物沉降随着基坑深度的逐渐增加而不断增大,表现出"慢—快—慢,小—大—小"台阶式的变化规律.由监测结果可知,该工程的支护方案效果良好,满足设计和环境的要求.     

地铁车站明挖施工基坑监测技术与分析

结合沈阳地铁一号线西延线明挖车站结构施工深基坑具体情况,对明挖深基坑的围护结构沉降、水平位移、周围地表及建筑物沉降、地下水位、支撑轴力等方面监测进行分析,阐述施工监测技术在深基坑施工中的应用,以供类似工程参考。     

(第六届水利岩土学术讨论会推荐稿)水平受荷大尺寸钢管桩离心数值试验研究

大尺寸钢管桩是近海风电场建设中最常用的单桩基础之一。基于水平受荷钢管桩离心物理试验成果,以三维有限差分方法为技术手段开展离心数值试验,深入揭示桩-土相互作用关系。研究结果表明：水平受荷下钢管桩侧向变形显著受控于土层弹性模量,通过对计算参数的反演,在验证各级水平荷载条件下离心数值试验桩顶变形、桩身挠度及弯矩分布等与离心物理试验基本吻合的前提下,提取水平受荷条件下钢管桩不同埋深截面区间的荷载-位移（p-y）关系,对不同层位地基土所提供的水平抗力及其分布规律有了系统认识。物理试验和数值试验相结合的研究方法有效克服了物理试验中监测数据有限、监测工具布设困难等缺点;同时,本研究中基于数值试验获取水平受荷桩p-y曲线关系的方法具有普遍适用性,可供实际工程中桩基水平承载力设计参考。