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。     

圆砾层地铁车站深基坑变形特征三维数值分析

以南宁轨道交通一号线广西大学站基坑工程为背景,应用FLAC3D数值计算软件对基坑开挖的全过程进行模拟分析。通过对比计算结果和监测数据,总结了圆砾层中地铁车站深基坑的连续墙水平变形及周围地表沉降变形特征。分析结果表明:基坑开挖对周围土体的影响范围约为4H(H为基坑开挖深度),总体沉降值比较小,产生最大沉降值的位置距离基坑边缘约0.6H;基坑开挖对周围环境的主要影响区为2H,次要影响区为2～4H。数值模拟结果还表明:对于埋藏有深厚圆砾层的地区,Mohr-Coulomb模型适于预估3H范围内的土体沉降,在此范围之外,地表沉降很难收敛,计算结果与实测值误差较大。     

锚碇深基坑施工过程数值模拟及安全监测研究

以非洲马普托大桥南侧锚碇深基坑项目为依托,运用FLAC~(3D)对深基坑开挖全过程进行了前期分析,预测了基坑围护结构及周边土体的变形规律。根据数值模拟结果,对监测方案进行优化并开展基坑施工阶段安全监测,得到基坑围护结构变形、周边建筑物沉降、周边土体位移等实测数据。将数值计算结果与现场实测数据进行对比和分析,结果表明:FLAC~(3D)计算所得墙体最大变形位置及最大位移值与后期现场实测数据吻合良好,对周边土体沉降最大位置的预测是准确的,表明建模及土体参数取值基本合理,对围护结构整体变形规律及周边土体的位移场规律预分析模拟精度较高。     

盖挖逆作法基坑施工监测及数值模拟分析

介绍了天津滨海国际机场扩建交通中心工程第三合同段基坑"盖挖逆作法"的施工过程,通过对深基坑开挖过程中的支护结构内力、坑周土体水平及竖向位移等的现场监测和数值模拟分析,讨论了基坑开挖过程中支护结构受力的特点及其对周围环境的影响,得到基坑周边土体水平位移的变化规律。分析表明,土方开挖对基坑周围土体的影响范围约为两倍的开挖深度;开挖过程中土体及围护桩最大位移位置基本上都处于基坑开挖面附近;在基坑施工过程中,应该尽量减小无支撑暴露的时间,加快底板浇筑,防止因土体流变而产生过大的位移。     

软土地区异形盾构工作井深基坑监测数据分析

以杭州某供水管道异形盾构工作井深基坑工程为研究载体,对异形深基坑开挖过程中周围土体沉降及地下连续墙的水平位移规律进行了分析总结。分析表明:深基坑周边土体沉降规律基本一致,在深基坑周围均出现明显凹槽;地下连续墙变形则呈现两边小、中间大的规律,且最大变形值出现位置随开挖逐渐下移。研究成果可为软土地区类似基坑工程的监测方案提供参考,对基坑事故的有效预防及深基坑工程的优化设计亦具有重要意义。     

北京某深基坑工程施工监测与成果分析

本文介绍了北京某深基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果进行了详细分析。监测结果表明,在深基坑支护工程中,时空效应显著,基坑开挖初期围护结构及地表会发生向上的位移,基坑深层土体开挖会引起较大的桩体位移和土体沉降,施工中应严格控制深层土体开挖无支撑暴露的时间,及时架设支撑及浇注混凝土底板,减小土体侧向位移及地表沉降,由于基坑施工周期较长,温度的季节性变化对基坑围护结构的变形影响较大。     

天津某深基坑工程施工监测及数值模拟分析

介绍了天津铜锣湾广场深基坑工程开挖实例。通过对深基坑开挖过程中的支护结构内力、坑周土体水平位移等的现场监测和数值模拟分析,讨论了基坑开挖过程中支护结构受力的特点及其对周围环境的影响,得到基坑周边土体水平位移的变化规律,为考虑施工因素的深基坑开挖及支护结构设计提供了依据。分析表明:土方开挖对基坑周围土体的影响范围约为两倍的开挖深度;开挖过程中土体及围护桩最大位移位置基本上都处于基坑开挖面附近;在基坑施工过程中,应该尽量减小无支撑暴露的时间,加快底板浇注,防止因土体流变而产生过大的位移;对于环梁支撑体系,如果支撑布置不规则,会造成受力不均,容易产生较大的弯矩值,会对环梁支护结构产生不利影响。     

土岩组合地层地铁深基坑开挖性状分析及预测

通过对金华地区土岩组合地层地铁深基坑监测数据分析,总结了土岩组合地质条件下基坑水平位移曲线与周边沉降曲线的关系和特点,得到了基坑最大水平位移量、最大地表沉降量、基坑影响范围与基坑开挖等关系。研究结果表明,基坑最大水平位移量平均值为0.023%H(H为基坑开挖深度,下同);地表最大沉降量均值为0.035%H;最大水平位移深度出现在约为0.59H处;基坑影响范围约为1.5H;围护结构的最大水平位移与地表最大沉降大体呈线性关系,上限和下限差异值较小。该文结合基坑水平位移曲线特点,提出两种预测桩体水平位移的方法,为金华地区以及其它相似工程的设计和施工提供参考。     

深基坑桩锚支护体系位移数值分析

利用大型有限元分析软件ADINA,考虑土的非线性和基坑分步开挖原则,以郑州楷林大厦深基坑为例,按照实际基坑开挖与支护的施工步骤,建立三维有限元模型进行数值分析,得到支护结构与土体随基坑开挖过程的变形规律及影响因素:支护桩水平位移最大点在基坑中上部,预应力锚杆对限制基坑壁的侧移起着至关重要的作用;基坑支护桩后主动区域受扰动最大的土层在桩体深度以下,支护结构入土深度加大,可有效控制土体向坑内流动;基坑外侧地表沉降呈现抛物线形状,在距离支护结构约1.5倍开挖深度处出现沉降最大值。     

多工况施工条件下基坑群变形特性分析

多个基坑近邻施工越来越常见,彼此间不同施工工况对变形影响较大。以武汉市地铁青菱站近邻基坑群工程为例,针对不同开挖顺序对基坑群变形影响问题,采用数值模拟的方法对不同基坑围护结构深层位移和基坑周边土体沉降的变形特性进行了分析。研究结果表明：在基坑群开挖过程中,基坑坑间土体沉降叠加效应受坑间距影响较大;不同开挖顺序对基坑外边侧围护结构变形和周边土体沉降影响不大,但对基坑内边侧围护结构变形有一定影响。3个基坑同时开挖基坑内边侧围护结构位移量最大,基坑依次顺序开挖位移量最小,先开挖2个基坑再开挖另一个基坑位移量位于二者之间。相关结论可为基坑群开挖顺序的设计提供参考。     

在建城际铁路基坑开挖过程数值模拟研究

为研究城际铁路某车站基坑开挖过程,以MIDAS/GTS有限元软件为基础,建立了某车站基坑开挖三维数字模型,采用修正Mohr-Coulomb模型模拟分层开挖过程,计算并分析了每层开挖对基坑土体和围护结构的影响。结果表明：基坑开挖过程中,会造成基坑周围土体沉降,基坑内底部土体隆起;基坑从第1层开挖至坑底,坑外土体最大沉降为0.21 mm,坑内土体最大隆起为3.99 mm。在基坑开挖至坑底时,围护结构的竖向位移和水平位移都最大,分别为0.13 mm（临近坑底隆起部分的围护）和0.64 mm。     

城市隧道小间距相邻深基坑施工监测分析

结合某小间距相邻基坑开挖施工监测数据,分析了杭州深厚软土层紧邻基坑施工过程相邻位置地表沉降、立柱沉降、坑外水位、支撑轴力和深层土体水平位移的影响,结果表明:先行施工基坑受后继施工基坑的影响较小,后继施工基坑受先行施工基坑影响大,两基坑相邻侧土体的竖向位移与水平位移都较非相邻侧土体小,后继基坑开挖使得先行开挖基坑支撑轴力明显减小;先行施工基坑深层土体最大水平位移在最终开挖面附近,后继开挖基坑深层土体最大水平位移下移最终开挖面以下。     

某地铁车站深基坑施工期周围土体地表沉降监测与数值分析

以某地铁车站深基坑工程为研究背景,介绍了该工程周边环境、结构型式及拟建场区的地质条件;根据该工程特点将该工程分为四个典型工况,并根据各个工况结束时测得的基坑周围土体沉降结果,分析了该基坑在开挖过程中土体沉降规律;通过建立三维模型对基坑开挖过程中周围土体沉降情况进行了数值模拟,并将计算结果与实测结果进行对比分析,最终得到基坑开挖过程中周围土体沉降规律及影响范围.本文的研究成果可作为深基坑设计与制定施工方案的科学依据.     

水平简谐荷载对深基坑开挖变形的影响

深基坑开挖过程中,由于土体内应力重新分配,导致基坑及周边环境产生变形,影响基坑及周围建筑的安全.论文建立了深开挖条件下基坑变形简化分析模型;采用非线性有限元法,计算了水平简谐荷载作用下支护桩的测向位移、坑底土体隆起量以及地表沉降量,并对深开挖条件下产生的动位移和静位移进行了对比分析,得出了具有工程意义的结论.     

长沙市渔业路及延伸工程深基坑监测分析

对长沙渔业路及延伸工程深基坑开挖过程中周边地表沉降、围护桩桩身侧向位移、立柱沉降、围护桩桩顶竖向位移和地下水位变化等监测数据进行分析得到一些重要结论与建议。指出在基坑开挖中应增强围护结构强度,减小对基坑底土体扰动和加强地下水位监测,以便有效控制基坑外地表沉降,减小开挖对周边建筑物的影响,达到安全开挖。     

土性参数对软土地区深基坑稳定性的影响分析

为了研究土性参数变化对软土深基坑稳定性的影响,本文采用有限差分软件对不同土性参数情况下软土地区深基坑位移及支护结构受力情况进行了分析。结果表明,土体弹性模型对深基坑开挖后地表最大沉降值、地下连续墙最大水平位移值、支撑最大轴力值均产生较大影响。土体弹性模量较低,工程性质较差不利于深基坑的稳定,采取适当变形控制措施,提高基坑施工要求,从而确保深基坑的稳定性。     

复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究

详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4～19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比 hm mδ/H 介于0.24%～0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%～56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15～0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;“T”型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比 vm mδ/H 介于0.26%～0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为 vmax hmaxδ=δ～ hmax2.57δ,沉降蠕变速率为0.1～0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。     

软土地基超深基坑变形特点分析

为了归纳对比超深基坑变形特点,以上海某项目一、四号工作井工程为例,通过对围护结构及周边地表变形情况监测,分析探讨了软土地基超深基坑开挖施工过程中围护结构及周边地表变形特点,根据分析得出：对于超深基坑,围护结构变形尺寸效应明显,三轴搅拌桩及旋喷桩加固手段对于控制超深基坑变形效果极为明显;地表最大沉降量位于墙后0.5H～0.65H处(H为基坑开挖深度),地表沉降主要在基坑周边2H范围内;地表最大沉降量约为围护结构深层最大水平位移的0.83倍;与相关规范给定结论基本吻合,结果符合预期,具有合理性。     

地铁基坑开挖数值模拟及变形特征研究

为深入探究地铁基坑开挖过程中围护结构及周边土体的变形机理,对苏州某地铁车站基坑施工项目布置监测点并结合ABAQUS有限元软件对基坑开挖进行数值模拟。结果表明:①开挖过程中,地下连续墙沿深度方向上的水平位移曲线近似呈"弓"形,且随着开挖深度的增加"弓"形趋势越大,最大水平位移值为0. 110%H～0. 360%H(H为开挖深度)。②最大水平位移位于基坑长边的中间部位,且在开挖过程中缓慢下移,最终趋于稳定,大致分布于开挖深度的0. 60～1. 39倍。③地表沉降曲线近似为"凹"形,地表沉降量随开挖的进行而增加,最大沉降量介于0. 014%H～0. 326%H。     

深基坑工程施工变形监测分析

在深基坑开挖过程中,由于受水文地质情况、周边环境及施工方法的影响,可能会引起基坑结构、地表及地上临近建/构筑物发生较大的沉降和变形,引发重大工程质量安全事故。因此,适当的基坑开挖作业方法及有效的变形动态监测对深基坑的安全施工至关重要。以一地铁车站大型深基坑为例,介绍了基坑土方开挖施工作业要点,并根据动态监测数据,对基坑围护结构水平位移、钢支撑轴力和锚索拉力在土体开挖过程中变化规律进行了分析探讨。