连续墙施工引起的地层移动现场监测分析

通过对地下连续墙成槽开挖及混凝土浇筑施工的现场监测数据分析,分别讨论了槽段分段开挖、泥浆持荷时间、泥浆压力及混凝土浇筑对槽段周围土体侧移和地表沉降的影响.监测结果表明:地下连续墙开挖会引起周围地层土体侧移(向连续墙内侧)和地表沉降,且变形主要发生在软土层;土体侧移和地表沉降值随槽段开挖深度的增加而增大,随距槽段水平距离的增加而下降;泥浆持荷时间对土体侧移和地表沉降的影响不大,但施工中应注意土体变形速率的变化;提高泥浆液面高度可以减小土体侧移,对地表沉降影响不大,但液面下降过多会显著增加土体侧移和地表沉降;混凝土的浇筑可有效地降低土体侧移和地表沉降值.     

下穿地铁深基坑开挖影响的监测分析

临近地铁隧道的软土深基坑开挖时,若不能严格控制基坑施工效应,既有盾构隧道易出现损坏.在杭州市萧山区彩虹大道(工人路-市心路)B标段深基坑工程开挖过程中,对基坑下穿地铁隧道受影响范围内的隧道位移、收敛等进行监测,同时开展基坑地下连续墙与土体深层水平位移、地下水位、支撑轴力、地表和周边建筑物沉降、基坑围护墙顶与立柱沉降的监测工作.数据分析结果表明:基坑开挖对下穿隧道的影响以竖向位移为主,对水平位移和收敛变形影响较小;地下连续墙深层墙体水平位移与深层土体水平位移有明显的相关性,可用墙体水平位移代替土体水平位移;基坑地下水位的变化趋势与周边建筑物沉降变化趋势相同,开挖期间需密切关注地下水位的变化;基坑隆起是导致支撑轴力出现负值的主要原因,当支撑轴力出现负值时应高度关注坑底隆起和地表下陷.     

兰州地铁某车站红砂岩地层深基坑开挖地表沉降规律分析

为揭示红砂岩地层深基坑开挖地表沉降规律,以兰州地铁某车站深基坑为背景,在现场监测实测数据的基础上,分析了红砂岩地层深基坑地表沉降与开挖深度、围护结构侧向位移与开挖深度以及地表沉降与围护结构侧向位移的关系.研究结果表明,地表沉降曲线呈凹槽形分布,地表最大沉降发生距离坑边为6~10 m;围护结构最大侧向位移发生位置到地表距离为8~12 m,基坑周边地表最大沉降平均值为0.101%He;围护结构最大侧向位移平均值为0.122%He.研究结果可以为兰州地铁深基坑设计与施工提供参考.     

坑底加固控制地铁基坑开挖引起土体位移的现场测试与分析

为了研究地铁基坑坑底加固对周边土体位移的影响,通过某软土地基地铁基坑南北测试段的水泥搅拌桩加固效果进行静力触探测试获得加固前、后锥尖阻力,计算得到南北测试段加固后土体无侧限抗压强度分别为0.58和1.17 MPa.对南北测试段表面沉降和地连墙水平位移进行实测,得到南北测试段地连墙最大水平位移分别为81.3、48.3mm,地表沉降最大值分别为-79.1、-40.2mm.建立Plaxis有限元计算模型,分析不同坑底加固效果工况下基坑开挖变形情况,模拟结果与实测结果基本一致.分析结果表明,南北测试段坑底加固后地连墙最大水平位移分别降低40%和64%,地表沉降分别降低26%和63%,地基加固能够有效地减小地铁基坑围护结构水平变形和地表沉降.     

基于正交试验的深基坑变形影响因素研究

运用正交试验原理,以深基坑土体的摩擦角、弹性模量、粘聚力、地连墙刚度、支撑刚度为影响因素,设定周边土体最大沉降、地下连续墙最大水平位移作为分析基坑开挖后变形的两个指标,对合肥地区逆作法深基坑稳定特征用数值模拟进行了分析。采用极差分析法揭示了各因素在深基坑开挖过程中的重要次序。结果表明在施工方式保持不变的情况下,地表沉降、地连墙水平位移的最显著影响因素均为土体的弹性模量,地表沉降的其他影响因素依次为地连墙刚度、土体黏聚力、支撑刚度、土体内摩擦角。地连墙水平位移的其他影响因素依次为地连墙刚度、支撑刚度、土体内摩擦角、土体黏聚力。     

考虑超大断面顶管施工过程的地层变形数值分析

大断面顶管施工不可避免地会对相邻土体产生扰动,如果控制不周,会引起周围地层的过大变形和建筑物以及相邻管线的损伤。因此,研究大断面顶管施工对周围地层的影响有着十分重要的意义。结合郑州市某超大断面矩形顶管施工工程,结合现场实测数据和数值模拟方法对顶管施工过程进行分析,揭示顶管施工过程中地层土体的位移变化规律。研究发现:土体竖直方向的沉降主要集中在(-2~2)D(D为矩形顶管截面长边的边长,m)的范围内;土体的侧向位移曲线呈弓形,隧道上、下两部分的土体向着顶管轴线方向移动,而中间部分的土体向着背离顶管轴线方向移动;土体的纵向位移曲线也呈弓形,顶管周围的土体向着顶进方向移动,而顶管上部和下部的土体向着背离顶进方向移动。     

软土地层浅埋盾构施工的精细化数值模拟

为研究盾构隧道浅埋施工过程中多种因素对地层的扰动影响,基于有限差分平台建立模拟盾构动态开挖的精细化数值模型,考虑刀盘摩擦力、开挖面支护力、盾尾注浆压力和盾壳摩擦力对周围土层的综合作用,并将盾尾注浆时压力消散和浆液凝固的对应关系分阶段、分区域赋值,实现了对施工过程的精细模拟。利用厦门地铁1.0D埋深盾构隧道工程现场监测结果对数值模型进行验证,计算并总结了浅埋开挖引起软土地层的扰动变形规律,进而研究了各施工因素对扰动效果的影响。结果表明：软土地层盾构施工过程中,以刀盘顶推作用为主的机械开挖使前方土体径向扩张,开挖空间上方土体隆起,两侧土体外移;盾尾注浆阶段,在开挖空间两侧各1.0D范围内形成沉降槽,且随注浆压力消散逐步加深,隧道侧面土体水平位移在注浆层凝固期间,出现近场回弹和远场扩张现象;刀盘驶过目标断面3.0D后地层变形趋于稳定。刀盘摩擦力和盾壳摩擦力的增大会进一步加剧地层扰动变形,而开挖面支护力及盾尾注浆压力增大时,地表沉降有所减缓,侧面水平位移显著增加。因此,施工参数的选取应考虑对隧道周边地层扰动程度的均衡。     

基于修正Peck法的隧道施工全地层变形规律研究

研究隧道施工引起上覆不同深度处的地层沉降变形对分析城市地铁隧道施工对邻近建(构)物的影响意义重大.考虑隧道施工地层扰动变形由下向上逐渐变形的特点,基于Peck法的沉降槽宽度与随机介质理论中地表影响半径关系,由下向上逐步分析隧道上覆各埋深地层的沉降变形;考虑各地层土性质、厚度和隧道半径对沉降槽宽度造成的影响,求得沉降槽宽度在地层各深度处的表达式;讨论了隧道上覆地层土性参数、成层土厚度和隧道开挖半径对地层沉降变形的影响,分析表明:地层的沉降槽宽度主要取决于该地层与隧道开挖面之间的覆土性质和厚度,与隧道半径也有很大关系;地层土的性质、厚度和隧道半径决定了地层的沉降范围,而地层损失决定了地层沉降量大小.隧道半径越大,沉降槽宽度越大;覆土的内摩擦角越小,沉降槽的宽度越小,地层沉降曲线越窄.     

复合土钉支护变形特性的实测分析

结合杭州市某软土基坑复合土钉支护工程的施工过程,现场变形监测记录和杭州软土地基的特性,分析和研究复合土钉墙支护的水平位移与沉降规律,得出水平位移随深度呈抛物线形式分布,最大水平位移在基坑中下部;基坑周边地表沉降都很小.并且分析了主要影响因素如施工顺序、支护形式和周边环境等,得出结论:基坑开挖应该先开挖周围无管线或建筑物的区域;复合土钉支护比纯水泥搅拌桩支护能更好的控制基坑变形;周边环境的影响很大,对靠近建筑物与交通主干道的基坑要加强支护措施,严格控制基坑变形.     

西安地铁隧道穿越饱和软黄土地段的地表沉降监测

以西安地铁一号线朝阳门站—康复路站区段饱和软黄土地铁隧道为研究对象,通过施工期现场地表沉降变形监测,分析了在饱和软黄土特殊地层条件下隧道浅埋暗挖法施工引起的该区段地表沉降变形规律以及地表沉降槽分布特征。结果表明:在饱和软黄土隧道开挖时,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降可分为沉降微小阶段、沉降显著发展阶段、沉降缓慢阶段和沉降稳定阶段; 单线隧道开挖后的最大地表沉降量为18.89 mm,双线隧道开挖后的最大地表沉降量为36.4 mm; 已开挖隧道对围岩土体的扰动作用使得后开挖隧道的地表沉降发展较大; 双线隧道的地表沉降槽宽度接近单线隧道沉降槽宽度的2倍,因此可以将其近似为单线隧道地表沉降槽宽度与双线隧道轴线中点距离之和; 单线隧道开挖后地表沉降槽宽度为8.4～9.3 m,双线隧道开挖后地表沉降槽宽度为16.2～17.5 m; 隧道开挖施工的沉降槽宽度参数为0.435～0.467,单线隧道开挖后的地层损失率为0.765%～1.324%,双线隧道开挖后的地层损失率为1.231%～2.200%。     

承压水地层地下连续墙成槽施工稳定性研究

利用数值模拟,分析了不同承压水条件下及不同泥浆重度条件下的地下连续墙槽壁变形及地面沉降变形规律,主要得到以下结论：地下连续墙槽壁变形与土体性质密切相关,由于槽段中部为卵石圆砾地层,土体抗变形能力较大,因此该部位变形较小,槽壁变形沿深度呈“M形”.承压水的存在是造成槽壁变形及地面沉降过大的重要原因,对地面沉降、槽壁变形及稳定均有较大影响.泥浆重度越大越有助于槽壁稳定.但鉴于后期混凝土浇筑的施工因素,建议泥浆比重选定在10.4～11.5 kN/m³区间.     

某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析

基坑开挖中的土体卸荷效应会引起支护结构及周围地层的变位,从而对周边环境产生不利影响.对某邻近地铁区间隧道的深基坑施工进行了全过程跟踪监测,及时反映不同工况下基坑围护结构变形、支撑轴力及立柱回弹的变化特征,分析了基坑施工对周边环境特别是对邻近地铁隧道的影响.监测结果表明:围护结构的变形增量主要发生在基坑深层土体开挖阶段,开挖至坑底后变形趋于稳定;围护结构变形与支撑轴力具有关联性,围护结构的侧向变形越大,相应位置支撑的轴力也越大;坑底土体卸荷隆起带动立柱回弹,基坑中部回弹较大,基坑边角和施工栈桥附近回弹较小;开挖卸荷引起基坑附近一定范围内地表沉降和深层土体隆起,带动相邻地铁隧道上抬;基坑施工对邻近地铁隧道竖向变形的影响比对水平变形的影响更明显.     

软土结构性对基坑开挖及邻近地铁隧道的影响

为了研究软土地基结构性改变对基坑开挖围护墙变形、地表沉降及其邻近地铁隧道位移和弯矩的影响,针对宁波粉质黏土,采用在重塑土中掺入盐粒和不同质量分数水泥的方式制备人工结构性土,开展一维压缩试验和三轴试验研究原状土与人工结构性土的工程特性,分别通过压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力验证和建立水泥质量分数与土体结构性之间的联系;采用Plaxis2D,分析土体结构性改变对基坑开挖过程中围护墙水平位移、地表沉降及其邻近地铁隧道的影响. 研究结果表明,当水泥质量分数为2%时,其压缩性指标、抗剪强度指标和结构屈服应力与原状土基本一致;随着土体结构性降低,扰动度增加,围护墙水平位移、地表沉降和隧道位移急剧增大,其中隧道对于土体扰动度最为敏感,位移增长趋势最为明显,当扰动度为39%时,隧道位移会超过规范允许值;当隧道距离基坑较近时,由于隧道的约束作用,围护墙水平位移和地表沉降较小,但是隧道位移和弯矩会相应增大.     

上海软土地区某地铁风井深基坑案例分析

针对上海软土地层中某地铁风井深基坑的工程概况,结合地质条件和现场施工工序,分析围护结构变形、支撑轴力、立柱隆起和地表沉降等现场监测数据,并与其他工程案例进行对比,研究该基坑的变形性状.研究结果表明:虽然钢筋混凝土支撑刚度较大,但其浇筑及混凝土养护时间较长,在软土流变作用下,围护结构侧向位移在支撑施工期间随时间大幅增加.由于承受较大的土压力,混凝土支撑下的钢支撑设计轴力无法被完全利用,实测轴力值偏小.由于深部承压含水层的作用,当基坑开挖深度较大时,地表经历明显的上升.地下连续墙施工将导致不容忽视地表沉降,其沉降影响范围与基坑开挖所造成的影响范围相当.与上海地区地铁车站基坑变形对比发现:本风井基坑开挖所造成的地表沉降和沉降影响范围都较小.     

上海软土地区某地铁风井深基坑案例分析

针对上海软土地层中某地铁风井深基坑的工程概况,结合地质条件和现场施工工序,分析围护结构变形、支撑轴力、立柱隆起和地表沉降等现场监测数据,并与其他工程案例进行对比,研究该基坑的变形性状.研究结果表明:虽然钢筋混凝土支撑刚度较大,但其浇筑及混凝土养护时间较长,在软土流变作用下,围护结构侧向位移在支撑施工期间随时间大幅增加.由于承受较大的土压力,混凝土支撑下的钢支撑设计轴力无法被完全利用,实测轴力值偏小.由于深部承压含水层的作用,当基坑开挖深度较大时,地表经历明显的上升.地下连续墙施工将导致不容忽视地表沉降,其沉降影响范围与基坑开挖所造成的影响范围相当.与上海地区地铁车站基坑变形对比发现:本风井基坑开挖所造成的地表沉降和沉降影响范围都较小.     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

某黄土深基坑复合土钉墙变形监测分析

依托某高速铁路明挖隧道黄土深基坑工程土钉墙支护结构，对深基坑施工过程中周边地表竖向位移、基坑侧壁深层水平位移、基坑坑底隆起进行监测，根据变形监测结果分析了基坑随施工进行和时间变化产生的变形情况，总结了深基坑的变形规律。结果表明：基坑周围地面沉降随基坑开挖深度增加而增加，现场监测基坑周围地表沉降最大值为7.43 mm;随着基坑开挖施工进行，土钉墙支护对基坑整体变形约束较小，呈现整体向基坑内部的倾斜变形，最大水平位移出现在基坑顶部附近深度约0.5 m处，变形值为10.84 mm;基坑整体变形较小，安全储备大，但考虑到湿陷性黄土遇水强度会显著降低的特性，为了保证基坑安全，选取的基坑设计参数是合理的；施工中须做好坑外防渗、排水。研究结果可为同类条件的基坑设计和施工提供借鉴。     

某深基坑桩锚支护结构监测分析

根据某深基坑桩锚支护结构的支护特点及其周边环境情况,制定了相应的监测方案。重点对基坑护壁桩顶水平位移、基坑周边地表沉降及基坑附近原有建筑的位移进行监测。监测结果表明：基坑周边变形最大位置处于基坑每边的中间部位和基坑阳角处;预应力锚杆能够有效抑制支护结构的水平位移和沉降;基坑周边附近建筑物位移受基坑开挖速度、锚杆设置时间等因素影响,具有明显的时间效应和空间效应。监测结果为现场施工安全和合理组织施工提供了可靠的依据。     

无内衬地下连续墙的变形影响及控制

以上海市延长路地铁车站为依托工程,选取典型的无内衬地下连续墙水平位移监测点、轴力监测点和地表沉降监测点,根据其在车站内部结构施工不同阶段的最大位移时程曲线、轴力变化情况及地表沉降曲线等,分析了无内衬墙结构的变形特征,即基坑开挖阶段变形最大,中板施工完毕后,变形逐渐稳定.根据周围管线和建筑物的沉降、倾斜时程曲线,分析了无内衬墙变形对周围环境的影响,即基坑开挖阶段,管线沉降速率最大,建筑物倾斜明显,结构施工阶段,管线沉降速率、建筑物倾斜逐渐减缓至稳定,这与无内衬墙结构的变形规律相吻合.     

天津地区盾构施工对地层沉降的影响

以天津地铁2号线某盾构隧道施工段为背景,运用有限元模拟并结合现场监测资料,研究盾构施工对地层沉降的影响．结果表明：地表任一断面在盾构施工过程中都要经历一个随距开挖面相对位置不同而不断变化的沉降过程;同一断面不同深度处土层的沉降量及沉降影响范围不同,深层土体受施工扰动响应较地表更为敏感;通常情况下浅表层与深层土体沉降趋势一致,但由于城市地表硬壳层的存在,会导致监测数据较实际沉降值偏小,实际工程中应重视这种现象．