考虑空间效应的基坑开挖对邻近管线的影响分析

基坑开挖诱发的周边土体位移将会对邻近管线产生不利影响。考虑基坑开挖的空间效应及管线的空间分布，将邻近管线视为Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁，采用三维影像源法提出了预测基坑开挖引起邻近管线附加水平变形的解析方法，并利用已有案例验证了该方法的合理性。结果表明：(1)管线总的水平变形主要由邻近并平行于管线的围护墙变形诱发产生，两侧的围护墙变形对开挖范围外的管线水平变形有较大影响。(2)针对管线的不同空间分布，通过定义的管线水平变形安全系数可预测基坑开挖对管线水平变形的不利程度，同时通过安全系数等值线得到了基坑开挖对管线水平变形的影响区域。(3)当管线与围护墙距离在0.75H(H为基坑开挖深度)内时，安全系数随着管线埋深的增加先减小后增大，且当管线埋深约为1.0H时管线的安全系数最小；当管线与围护墙距离超过0.75H时，安全系数随管线埋深增加而增大。     

深基坑开挖对邻近矩形地下通道变形影响研究

以紧邻上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,结合位移控制理论,将二阶段法应用于 基坑开挖对邻近矩形地下通道结构变形研究。采用弹性地基梁理论对矩形地下通道的变形和受力机理 进行分析,求解基坑开挖对邻近矩形地下通道变形的理论解答,推导出矩形地下通道的弹性地基梁计算 方法。并基于有限元数值模拟方法,考虑土体、基坑围护结构与矩形地下通道之间的相互作用,建立深基 坑开挖过程以及矩形地下通道弹塑性数值仿真模型,分析施工过程中基坑支护体系结构以及邻近矩形地 下通道的变形规律及应力特征,探讨基坑开挖工况、基坑开挖深度等因素对地下通道运营的影响规律。     

地下连续墙基坑开挖及其变形数值模拟分析

针对润扬大桥北锚碇基础地下连续墙连续开挖施工过程,基于ADINA三维有限元分析软件,建立了地下连续墙开挖三维有限元仿真计算模型。对地下连续墙基坑开挖过程中的水平位移及基坑中心隆起进行了模拟计算,并与实测结果进行了比较,同时对有关影响因素进行了分析。计算结果表明,ADINA计算模型能够较好模拟基坑开挖过程及其变形,最后结合施工结果讨论了计算分析的可靠性。     

土钉墙支护基坑对邻近地下管线的影响

为了研究基坑开挖支护过程对邻近地下管线的影响,在分析土钉墙、管线与土的相互作用以及 基坑开挖的数值模拟方法的基础上,建立了三维非线性有限元模型,比较分析了不同的管线与基坑距 离、管线埋深、土钉长度、土钉间距和管线周围土体性质下,地下管线位移的分布与变化规律。结果表 明:在基坑拐角以外１０ｍ～２０ｍ范围内会出现远离基坑向水平位移,此处水平向曲率变化最大;粉土下 水平位移约为砾质黏土下水平位移的４～５倍;随着管线埋深的增大,竖向位移减小,而水平位移增大, 在坑底达到最大值;在坑底位置,粉土水平位移约为砾质黏土的１０倍;竖向位移最大时,粉土约为砾质 黏土的７倍。     

邻近基坑开挖及渗流条件下的主动土压力模型

邻近基坑开挖和场地渗流条件变化均会改变先期施工基坑支护结构所受的土压力,进而引起结构变形,然而目前较少有同时考虑以上两个方面的土压力计算模型。基于极限平衡法,利用邻近基坑开挖边界与对数螺线滑动面间的几何关系,引入土体有效重度和吸力随场地渗流条件变化的计算理论,建立了考虑邻近基坑开挖及渗流条件下的主动土压力计算模型,结合基坑监测数据验证了模型的可靠性与合理性。计算分析表明：当邻近基坑深度不变时,主动土压力系数随基坑间距的增大先呈线性变化,随后先增大后减小,最后保持不变。当基坑间距不变时,主动土压力系数随邻近基坑深度的增加包含两种变化类型,一类是呈现先增大后减小的“山坡型”,另一类则是增大后保持不变。场地降雨渗流及地下水水位升高都将使土中吸力降低,从而导致主动土压力增大。本文研究成果对邻近基坑开挖的受力变形分析具有理论参考作用。     

地下连续墙支撑开挖监测及数值模拟

地下连续墙是保持深基坑开挖稳定性的重要技术之一,在地下连续墙基坑开挖过程中如何确保结构的稳定是岩土工程界十分关注的问题。以南京市区某基坑项目为例,通过测斜仪分析开挖过程中地下连续墙的变形趋势,采用数值软件对基坑开挖进行模拟,对比分析莫尔-库仑本构(M-C)模型和硬化土体模型(HS)的计算结果与实测结果之间的差异。结果表明,M-C模型会高估地连墙体底部的水平运动,而HS模型会低估地墙底部位移,但因HS模型计算的位移和实际测量位移之间的强相关性,因此数值模拟方法建议采用硬化土体模型(HS)进行建模,可以用来作为基坑开挖地连墙的初步变形趋势判断。     

基于MIDAS深基坑内支撑支护数值模拟分析

深基坑开挖需要保护邻近既有建筑物、道路和地下设施，对基坑稳定性和变形控制要求严格。以实际钢筋混凝土支撑项目为背景，运用Midas/GTS有限元软件建立二维模型进行深基坑施工的动态模拟分析，研究深基坑支护结构的受力与变形规律。     

城市地铁开挖对相邻地下管线影响的数值分析

城市地铁工程开挖引起附近地下管线周围土体发生位移,从而影响管线的正常使用和安全。该文以沈阳地铁二号线11标段为实例,以有限差分软件FLAC3D为分析平台,建立了地铁隧道、土体和地下管线变形耦合作用的三维数值计算模型,对模拟值与实测值进行对比分析,并分析了隧道开挖步对管线的影响。结果表明:管线的最大竖向位移点在隧道轴线与管线的相交点,沿着管线方向离隧道轴线越远位移值越小,数值计算值和实测值基本吻合。该数值计算模型具有较高的仿真度,可以预测地下管线的变形规律。     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。     

柔性地下管线受隧道开挖影响的安全性评价

在城市隧道建设中,开挖可能导致邻近地下管线的变形,甚至破坏,但现行规范尚未提出具体评价方法。基于普遍认可的隧道开挖引起的地层位移公式,提出了柔性接头管线受隧道施工影响的安全性评价方法,并给出了算例。该方法考虑了管线变形后的正态曲线形态及管线与隧道的位置关系,涉及的参数较少,易于工程应用;适用于地层和管线资料不够详细的情况或在精细化计算前,对柔性接头管线安全性的预估,对于科学地提出具体隧道施工的环境监测报警值有一定的参考价值。     

基于克里金代理模型的富水砂砾石层深基坑地表沉降预测

针对沉降监控预测等大型深基坑施工风险控制难点,为确保工程及周边环境安全,解决基坑监测中的空白现象和揭示基坑开挖监测点后期的沉降趋势,引入克里金代理模型预测深基坑开挖的地表沉降变形规律。以长沙晚报大道地铁站深基坑为例,基于MATLAB编制的Kriging工具箱DACE,对监测到的数据进行前期处理,采用相应的非线性克里金代理模型计算分析了两个监测点的沉降变形值。通过现场实测数据对比,结果表明:预测结果能够满足工程要求,误差均在5%以内。随基坑开挖深度和监测数据样本量不断增加,相应计算结果的误差逐步降低,表明该方法是合理可行的,能够以监测点数据对基坑监测盲点进行模拟预测,相对准确地计算出沉降变形。研究成果为高地下水位区域基坑、隧洞工程安全施工提供科学依据。     

超大深基坑开挖对周围环境变形影响及对策分析

为研究超大复杂深基坑施工对邻近环境变形的影响,以河南省郑州市龙湖金融岛项目基坑工程为例,采用全站仪对基坑内支护桩顶、内支撑格构柱及坑外地面进行监测,利用多点位移计对支护桩旁土体进行测斜,通过分析基坑周围环境的位移时空变化特征,探究基坑支护桩、坑外土体及基坑变形的协调性。结果表明：基坑施工过程中,支护结构及周围建筑物沉降变形特征可分为土方开挖、垫层施工、内支撑拆除和垫层完工4个阶段;土方开挖及内支撑拆除阶段,支护桩桩顶、格构柱及邻近地面沉降变形较大,垫层施工对基坑变形具有减弱作用;土方开挖、垫层施工及内支撑拆除阶段,相邻格构柱间不均匀沉降使格构柱变形增大;基坑开挖主要对邻近管廊的沉降变形具有影响,特别是土方开挖前期邻近管廊的变形出现快速增大。针对基坑开挖过程中存在的问题提出了工程技术措施。     

不同开挖方式对软土区深基坑连续墙变形的影响分析

以上海地区某地下变电站深基坑工程为背景,根据工程实测数据分析基坑开挖对支护结构变形的影响规律。结果表明:基坑开挖过程中,连续墙的位移呈抛物线形,且位移值随着开挖深度增加而增加,但最大水平位移的位置始终保持在开挖面附近;基坑支护结构的变形受到明显的坑角效应影响。采用有限元软件Plaxis分别对该工程顺作法和逆作法施工过程进行数值模拟,通过分析比较得出不同施工方案对基坑变形的影响规律。将数值模拟结果与实测数据对比,分析逆作法施工方案的可行性与优势。     

基于HS-Small本构模型的银川地区深基坑开挖-降水过程数值分析

针对银川地区缺乏数值计算深基坑稳定性和锚杆受力等相关研究,运用midas GTS NX软件中HS-Small本构模型,对采取锚钉支护的宁夏自治区银川某地下车库深基坑开挖-地下水位下降过程进行了数值分析。结果表明:随着基坑的开挖,基坑边坡的变形量逐渐增大,最终位移最大值出现在基坑顶部阳角处;锚杆轴力随开挖深度的增加而加大,控制变形能力与所处位置有关,下部锚杆控制变形能力优于上部锚杆,锚钉联合支护形式和土钉墙支护形式界面处变形差异较大;随着开挖和持续降水,周边建筑物沉降缓慢增加且最终沉降小于警戒值;锚钉支护中土钉轴力表现为轻微S型曲线,最大值约位于沿土钉长度3/4位置处;通过模拟结果与实测数据进行了对比分析,两者吻合较好,反分析获得银川地区典型土层HS-Small模型的参数取值,可作为银川地区类似深基坑工程数值模拟的依据。     

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律.通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究.结果 表明...     

超长、超大基坑开挖对邻近地铁结构安全影响的数值模拟分析

为了研究超长、超大基坑开挖对邻近地铁结构安全影响,以西安地铁2号线周边某基坑为工程实例,通过运用数值分析软件,结合场地的水文地质和工程地质条件,建立数值模型,进行施工过程的动态模拟,同时进行现场监测,经对比数值模拟结果及监测数据,表明运用PLAXIS软件能有效的模拟基坑开挖过程中的土体变形。同时工程采用的分段、分块开挖,中心岛顺做,周边预留土台反压、使用旋喷锚索的支护方案,对复杂条件下基坑开挖对邻近地铁结构的变形影响能起到有效的控制作用,可对类似工程的设计优化提供有益的参考及借鉴。     

深基坑开挖诱发临近建筑物地表开裂的机理研究

为了研究郑州市一处深基坑施工中自身结构稳定,但临近建筑物地表严重开裂的工程问题,对其监测数据的分布特征进行研究,对后续数值计算的精度进行验证,由此得到深基坑开挖过程中土体及围护结构的特殊变形分布规律,为进一步研究其破坏机理,以放大效应对模型进行处理.结果表明,由于护坡桩水平变形,引发基坑土体变形,经锚索加固的土体,随着...     

既有施工基坑加深开挖下复合桩锚支护结构分析

介绍了一种用于加固既有施工基坑加深开挖的复合桩锚支护结构,并使用有限元方法对复合桩锚支护结构变形与基坑整体稳定性进行了深入研究。研究结果表明:随着新旧支护桩间距增大,新桩与旧桩最大水平位移均减小;随着新桩支护高度增加,新桩最大水平位移增大,而旧桩最大水平位移基本不变。基坑整体稳定性安全系数随着新旧支护桩间距增大而增大,而与新桩支护高度基本无关,新旧支护桩间距对基坑滑裂面形式起控制作用。既有施工基坑加深开挖采用复合桩锚支护结构加固时,可通过增大新旧支护桩间距和减小新桩支护高度来控制基坑变形和提高基坑整体稳定性。监测数据表明该基坑支护结构加固设计方法是可行的,具有一定的参考价值。     

基坑开挖对珠江堤防安全影响分析

广州轨道交通某中间风井位于珠江前航道管理范围内.为确保堤防安全,首先建立考虑多土层的土体参数随机场模型,其次建立基坑开挖的二维和三维有限元模型,研究基坑开挖前后堤防结构应力与变形变化情况,最后采用蒙特卡罗方法对堤防结构的变形进行概率统计分析.结果表明,基坑开挖后,堤防结构应力略微增加,堤顶竖直位移在2.5 mm内,变异...