列车动荷载作用下基坑变形规律研究

以南京地铁2号线项目作为背景,使用M idas／G T S建立三维模型,在列车动荷载的作用下对基坑模型进行了动力分析,预测当地铁运行时,列车动荷载对地表土体、基坑围护结构以及对地铁隧道的影响。通过数值模拟分析,研究结果表明列车动荷载对地表沉降以及基坑围护结构的受力与变形影响较小,且沉降趋于稳定,基坑不会发生失稳。     

列车荷载对基坑围护结构的动力响应分析

为了探讨基坑维护结构在列车荷载作用下的动力响应,应用有限元分析软件对邻近基坑地表沉降及墙体位移在不同列车荷载简化方式下及不同列车运行速度下的变形情况进行了监测分析。数值计算结果表明：(1)对于邻近铁路侧地表沉降,列车振动产生的附加荷载的影响不能忽略,应该加以考虑。(2)将列车荷载简化为竖向激振荷载与将列车荷载简化为固定数值的静轮载产生的效果相当,在分析基坑两侧地下连续墙的最大位移时可以将列车荷载等效为固定数值的静轮载。(3)高路堤偏压与列车动载对近铁路侧地表沉降幅度影响较大,近铁路侧地表受到偏压与动载的影响更显著。(4)列车轴重和速度的改变对近铁路侧的影响较大,在研究有列车动荷载影响的基坑外地表沉降时,列车的轴重及速度要取最大值。     

分区开挖顺序对深基坑支护结构变形影响情况分析

为探究分区开挖顺序对软土区深基坑钢筋混凝土支护结构变形的影响,选择某省软土地区的实际深基坑开挖工程作为研究对象,详细分析基坑土层的特征,确定物理性能指标和力学性能指标;设计支护结构变形数值模拟方法、支护的受力条件和边界荷载,构建数值模拟几何模型,并对支护结构变形进行模拟和分析。结果表明：以邻近隧道的基坑作为监测对象,在水平和竖向位移模拟中得到的数据值与实测值变化趋势一致。该模型可以有效分析分区开挖顺序对深基坑支护结构变形影响,具有验证和预测分析的作用。     

开挖对周边建筑物基础影响的有限元分析

基坑开挖对临近建筑物会产生较大影响,导致临近建筑物基础应力和变形发生变化。采取Plaxis有限元软件分析基坑开挖对临近建筑物基础的影响,选取了不同开挖深度基坑、基坑与建筑物不同间距作为初始条件,模拟基坑开挖的实际过程,讨论基坑开挖对临近建筑物基础的承载力和变形的影响。结果表明,桩基础所受影响程度与基坑深度,距离基坑远近相关,同时受到上部结构的制约,需考虑上部结构与基础的共同作用。     

煤矿储煤仓非典型状况下基坑变形研究

以煤矿储煤仓基坑工程为对象,结合工程现场实际,模拟储煤仓基坑工程施工过程中可能发生的非正常情况下的施工现象,借助有限元分析方法模拟基坑土体及支护结构在非正常状况下的受力与变形特性.结果表明:钢支撑没有预加轴力对围护桩的受力和变形影响较大;桩体嵌固深度不足对位移影响不明显,但对桩体应力增大明显.     

狭长土岩组合基坑支护结构变形与受力变化规律的现场测试

以武汉某地铁车站土岩组合的狭长形超大深基坑为依托,结合现场工程测试,对支护结构支撑轴力和桩身位移进行了分析,总结了该类基坑支护结构变形与受力变化规律:由于基坑狭长型的特点,相对于基坑端头井部分,基坑标准段受荷载影响大,由于其地层为土岩组合地层,基坑的变形和轴力在上部土层部分均较大.并在此基础上对该类基坑支护结构的设计和施工提供了有用的建议.     

钻孔灌注桩支护条件下基坑变形研究

运用FLAC软件对珠海某基坑工程进行数值模拟,结合工程实际对数值模拟结果进行了位移矢量场和变形分析,并将数值模拟结果和变形监测值进行了比较分析。通过对数值模拟结果和变形监测数据进行深入研究,总结出影响基坑变形的重要因素,最后结合基坑变形监测数据和工程实践,详尽的分析了基坑变形。由此得出了一些有工程实际意义的结论,对合理的基坑支护设计具有现实指导意义。     

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。     

基坑近接施工安全监测技术及应用研究

依托中铁十四局北京新机场段土建预留基坑工程,利用拉线式光纤Bragg光栅位移计对基坑开挖施工过程中边坡稳定性进行实时监测,并利用ANSYS软件对基坑开挖支护的全过程进行数值模拟。结果表明:数值模拟结果与实际监测数据规律符合较好;基坑东侧的位移计11水平位移最大值达到14.23 mm,基坑西侧的位移计12水平位移最大值为2.15 mm,基坑东侧的边坡位移值比西侧较大;基于数值模拟结果,在车辆和房屋荷载作用下,基坑周边沉降最大值为9.23 mm,基坑采用挂网喷混凝土和钢支撑联合支护后,水平位移较支护前减少;光纤Bragg光栅传感器用于基坑变形监测是可行的,能够真实地反映出现场的变化情况。     

临近地铁车站软土基坑施工方案分析与研究

以某临近地铁车站的软土基坑工程为背景,运用二维有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析不同施工方案下土体变形及围护结构位移规律.得出如下结论:民建基坑和车站基坑同步开挖,土体及围护结构变形很大,远大于一级基坑的变形控制标准,风险较大;同步开挖中,两个基坑第二、三层土体及车站基坑的第六层土体开挖引起的土体变形大于其他施工步;基坑围护结构变形计算值与类似工程中围护结构变形监测值相近;民建基坑先于车站开挖,民建基坑拆撑、施工内部结构楼板,对地铁基坑的影响较小,变形可控.     

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.     

合肥地区深基坑开挖对邻近管线影响分析

为了研究合肥地区深基坑开挖对邻近管线的影响规律,选取合肥市某地铁车站深基坑作为研究载体,运用FLAC~(3D)有限差分软件对实际工程进行数值模拟。根据计算结果研究管线整体变形规律和管线应力分布状况,重点分析开挖工序、管线材料、管线直径、管线位置对管线内力变形的影响。研究结果表明:在基坑开挖过程中,管线出现向基坑侧变形的趋势。基坑端部区域的管线变形最小,基坑中部区域的管线变形最大。在相同的开挖支护条件下,管线材质、直径和位置对管线应力变形影响较大。管线材料的刚度越大,管线整体变形越小而应力越大;管线直径越大,管线整体变形越小,应力值也越小;管线与基坑的间距越大,管线变形越小,应力值也越小;管线水平位移和应力值随着管线埋置深度的增加而逐渐增大,当增大到最大值后又逐渐减小;管线的竖向位移随着管线埋置深度的增加则逐渐减小。     

考虑渗流-应力耦合基坑开挖降水数值分析

运用GTS（Geotechnical and Tunnel analysis System）软件对基坑开挖降水过程进行了详细数值模拟,对比分析了基坑开挖时,考虑降水引起的地下水渗流作用和不考虑渗流作用下的基坑周围土体位移、支护结构位移以及内力,同时分析了止水帷幕、渗透系数及降水深度对基坑力学性能的影响.分析结果表明：渗流对基坑工程影响不容忽视,深基坑稳定性分析应当充分考虑地下水渗流的作用;设置止水帷幕可以有效地减小基坑周围土体的变形,渗透系数与降水深度的加大均会使地表沉降值增大.     

地铁车站深基坑动态施工过程变形规律与数值仿真分析

以南京地铁虹桥站深基坑工程为依托,结合土体开挖过程中基坑各项监控量测数据,利用FLAC 3D软件建立车站深基坑的三维数值仿真模型,对基坑的开挖和支护动态施工过程进行模拟,对比研究数值仿真的变形计算结果与监控量测数据,研究结果表明:(1)地连墙水平位移在墙身范围内,大致呈"弓"形,随着基坑的开挖而呈非线性增加,位移峰值出现在基坑开挖工作面附近。(2)地表土体受基坑开挖的影响范围主要在基坑边1H(H为基坑深度)范围内,不同工况下沉降曲线大致呈抛物线形,且沉降峰值呈线性增加,峰值沉降发生在0. 5H附近;在同一工况条件下,随着时间的推移,不同距离位置处的土体位移呈现不断重分布的过程,但整体曲线仍呈"凹"形。(3)基坑隆起量也与基坑开挖过程有关,土体的最大隆起量发生在基坑中轴线附近,随着开挖深度的增加隆起量呈非线性增加。(4)支撑的架设对围护结构的变形和土体的沉降控制能起到良好的正面作用,延迟支撑架设对变形的发展极为不利。     

超大逆作基坑地下连续墙变形分析

本文基于天津滨海新区某深基坑施工监测资料,对超大逆作基坑开挖过程中地下连续墙水平、竖向位移进行了分析。认识到,逆作基坑地连墙水平变形随开挖深度变化近似呈“弓形”分布,水平位移最大值出现的位置约为基坑开挖面以上1 /3 深度处,与顺作法位于基底开挖面附近区别较大。在竖直方向上,随着开挖深度不断加深,墙体的隆起值不断增加,但每步开挖后墙体隆起均有一定的滞后性,底层板浇筑后隆起趋于平缓。同时认识到基坑逆作法相对于顺作法具有变形小、整体性强的特点。     

南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状

为了阐明南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状,对广州深厚软土地层采用地连墙加内支撑作为围护体系的狭长深基坑实测分析.研究结果表明,1)墙体最大侧移量δm的变化范围为0.07%H～0.38%H(H为开挖深度),平均值为0.22%H,最大侧移位置深度Hδm为H-6～H+3,且大多数位于开挖面以上. 2)墙体变形主要发生在第2、3层土体开挖阶段,其变形量分别占累积变形的32.6%、40.1%,基坑开挖具有深度效应,深基坑分层开挖对墙体变形控制非常重要,墙体变形主要影响深度约为基坑开挖深度的2倍,空间效应显著. 3)墙体竖向钢筋应力与侧斜位移变化特性基本相似,随着基坑深度开挖,最大值位置逐渐下移,揭露了墙体变形与应力动态调节过程.4)支撑轴力在支撑架设后历时2周左右即达到最大值,随基坑开挖表现出即时性,多层支撑结构的各支撑轴力大小随着基坑开挖支护过程动态调整以协调变形发展,当基坑开挖完成,最终趋于稳定的钢筋混凝土支撑轴力约为设计值的0.73倍,第1、2道钢支撑轴力分别为其设计值的0.40、0.31倍,钢支撑设计偏保守,在保证基坑稳定的前提下,可以考虑支撑方案优化设计.研究成果对后续该地区同类基坑...     

双基坑开挖对中间既有建筑物的影响

以某基坑开挖工程为研究背景，通过MIDAS/GTS分析双基坑同时开挖和单独依次开挖时对中间建筑物的影响机制。研究结果表明：单独依次开挖相对于同时开挖，基坑围护结构变形最大位移值比同时开挖少了45%左右，建筑物筏板沉降位移值比同时开挖多了50%~111%左右。通过数据模拟分析出两种不同开挖方式对建筑物的最不利位置，比较出两者的差异，优化施工步骤，从而保证建筑物的安全。本双基坑开挖的研究可为此类工程提供参考。     

基坑开挖对临近基坑地铁高架结构变形的影响

以苏南地区临近城市轨道交通结构的基坑工程为例,通过三维有限元模拟施工过程,反演适宜模拟该基坑施工过程的计算参数,并在此基础上研究不同开挖距离、基坑规模、开挖深度、基坑数量和施工工序的基坑施工对临近地铁高架结构的影响。结果表明：基坑与结构水平间距小于2H（H为基坑深度）时,结构横向变形发展大于竖向,水平间距为1H时,桥墩水平位移和沉降达到最大;地铁高架桥桥墩附加变形伴随着基坑宽度的增大而迅速增大,当基坑宽度大于8H时,影响迅速减小;基坑开挖深度对基坑中线4H范围内的桥墩影响最大,尤其是开挖深度超过10 m后;多个基坑施工引起的结构变形表现出明显的非线性叠加效应;多基坑施工工序对结构总变形略有影响。     

基坑开挖变形稳定颗粒流数值模拟研究

为了分析基坑开挖对周围环境的影响,基于颗粒流数值模拟方法,利用边界伺服法构建理想颗粒体系,利用线性接触黏结模型标定岩土体的细观力学参数。结果表明:基坑开挖后距离基坑壁60～70m地表变形约5mm;60～70m远处的管道相对变形量不超过3 mm,不会引起管线不均匀沉降而破坏;桩墙失效基坑周围的素填土以及淤泥质黏土将会向基坑滑塌,其滑塌范围从基坑内壁向外约影响10m,约为基坑开挖深度的2～3倍范围。     

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.