复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值模拟分析

以武汉老铺片商业及住宅项目深基坑工程为背景,采用有限元软件 PLAXIS 对其进行了基坑开挖全过程的数值模拟分析,结合模拟计算结果分析了复杂条件下基坑支护结构体系及周边环境的受力、变形情况。数值模拟计算及实测结果表明：支护结构、周边建（构）筑物及土体的变形均满足规范关于变形控制的要求,证明采用PlAXIS HS模型能够较好的完成复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值模拟分析,同时也证明本工程采用的支护及半逆作施工方法,能够对复杂条件下基坑开挖对周边环境变形的影响起到有效控制作用。     

城市地下空间深基坑变形数值模拟分析——基于修正硬化模型

城市地下空间利用是近年城市开发的热点工程,由于周边建筑和地下设施密集,基坑开挖变形的控制是其重点难题。在采用有限元数值软件分析基坑应力变形问题时,土体本构模型的选择至关重要。选择土体修正硬化本构模型,对福州市某核心地段的城市地下空间深基坑工程进行数值模拟。根据项目情况,模拟了该项目9个工况(含四步开挖)的施工全过程,分析了该基坑的水平位移、竖向位移和支护结构内力发展变化情况,藉此评估模型在预测基坑开挖导致支护结构和土体变形方面的应用,并对设计方案进行验证。经数值模拟计算并结合基坑施工现场监测数据结果表明,硬化土体本构模型在分析基坑变形方面有很好的适用性,该工程项目采用基坑支护方案符合规范控制要求。     

邻近建筑物基坑开挖变形的特性分析及控制

本文以重庆市某医院防治中心深基坑工程为背景,采用商业有限差分软件FLAC^3D对最危险剖面进行了基坑开挖全过程的数值模拟,基于数值模拟结果分析了邻近建筑物时基坑开挖过程中周围土体及支护结构的变形情况。数值计算结果及实测数据表明：开挖过程中,由于卸荷量以及土体临空面不断增大,坑侧土体不断向基坑内倾斜,地表产生沉降;随着邻近基坑的建筑荷载逐渐增大,荷载对基坑变形的影响呈先有利后急剧不利的趋势;随着基坑的开挖,桩身的变形模式由内凸式过渡为悬臂式,最终稳定为复合式;对基坑采用锚索桩板挡墙支护后,土体变形满足规范关于变形控制的要求,表明该支护系统可有效地控制基坑变形。监测点地表沉降的数值结果与实测数据较为接近,证实了数值模型的可靠性。研究结果可为类似工程制定有效的支护与监测措施提供理论依据及工程借鉴。     

深基坑支护设计影响因素的有限元分析

深基坑工程是当前岩土工程中的热点和难点问题之一，如何有效控制基坑变形，使基坑工程既安全叉经济，是人们一直探索的课题。深基坑的支护结构的变形是影响基坑变形的重要因素。针对武汉地区具有代表性的粉质粘土，通过大量的真三轴试验模拟了基坑开挖过程中的应力路径，了解了开挖过程中基坑土体的变形性状，并得到了邓肯一张模型的各参数，建立了深基坑支护结构的非线性弹性模型。同时以平面应变有限元法为基础，通过对武汉某基坑工程进行基坑变形的计算分析，分析了支护结构的刚度、基坑的开挖宽度、土体的变形模量、插入深度、支撑位置和坑内土体加固、基坑开挖的时空效应和基坑周围水环境等设计、施工和自然环境因素对支护结构的变形的影响，了解了基坑开挖过程中基坑支护结构变形、周围地层沉降的发展变化规律，并提出了一些控制基坑变形的方法措施，为深基坑工程的设计和旋工提供了依据。     

基于PLAXIS的深基坑支护设计的数值模拟

深基坑开挖和支护是岩土工程领域研究的热点和难点,如何通过有效控制其变形使基坑工程安全又经济,是人们不断探索的课题.以苏州地铁2号线某实际深基坑工程为研究对象,运用有限元分析软件PLAXIS对基坑开挖、支护全过程进行了数值模拟,分析了基坑开挖深度、支护结构刚度、支撑刚度、土体参数等设计、施工和自然环境因素对支护结构变形的影响,并给出一些控制基坑变形的方法与建议,为深基坑工程的设计和施工提供了参考.     

基坑工程对邻近天然气管道的影响及管道防护

分析基坑工程对邻近天然气管道的有害因素、天然气管道保护措施。结合工程案例,探讨基坑工程保护天然气管道的措施。给出基坑周边地下管线的监测报警值。采用基坑支护结构专用软件进行基坑周围地表沉降计算,得到土体最大沉降量为53.9 mm,不满足规范对于周边柔性管线的要求。提出2种保护措施:加强基坑围护强度、土体加固。采用大型岩土有限元分析软件Midas/GTS进行模型计算,分析基坑开挖对天然气管道的影响及袖阀管注浆加固土体后对天然气管道的影响。燃气管道最大变形位移为41.38 mm,超出规范对于周边柔性管线的变形位移要求。经过土体加固后,管道的变形位移大幅下降,满足规范对于周边柔性管线的要求。工程设计方案经过技术经济比较后,采取了加强基坑围护强度结合施工过程中进行管道监测的措施,土体加固方案作为管道变形位移超过监测预警值的应急方案。基坑施工过程中对省天然气管道进行监测,可知采取的保护措施有效且可靠,基坑施工期间天然气管道运行状态安全可控。文末附有基坑工程演示视频,可扫二维码观看。     

预应力锚杆与土钉联合支护应用研究

在深基坑中要确保土体约束满足规范要求,单独使用土钉往往效果并不明显,通过将预应力锚杆与土钉在基坑边坡中联合使用,可收到明显的约束土体变形效果。位于广州某村的生物处理池基坑工程采用了预应力锚杆与土钉联合支护方式,检测的最终土体水平变形值为14.5mm。能很好地满足工程要求,说明预应力锚杆与土钉联合支护在该工程中得到了成功应用,有效保证了边坡变形和基坑开挖安全稳定性。     

重庆紧临运营地铁隧道深基坑支护设计

重庆某紧邻已运营地铁隧道的基坑深达36m,支护安全度要求高,变形控制严格,周边环境复杂。根据周边环境要求结合基坑工程地质条件,分段选用适宜的支护方案,并采用变形控制的设计方法。设计中采用有限元软件ANSYS对基坑支护体系的变形进行模拟分析。数值计算显示基坑最大变形及临近地铁隧道变形均满足相关规范要求,临近地铁隧道基坑支护取得了良好的效果。基坑支护的设计变形控制措施是对紧临地铁站基坑支护工程的探索与尝试,对类似条件下的基坑工程也具有一定的参考价值。     

深基坑外侧有限宽度回填土体支护设计

基坑工程实践中,基坑周边出现有限宽度土体的情况越来越多,由于有限宽度土体空间有限,土层多为回填土,且对变形控制要求严格,设计一种安全可行的基坑支护结构成为基坑工程的关键。以两个深基坑支护工程为例,阐述了有限宽度土体加固法和排桩土钉支护法的实际应用情况,并总结了有限宽度土体基坑支护设计方法。     

双排桩支护结构在深基坑工程中的应用

某广场超大基坑工程采用双排桩支护结构,发挥了该支护结构施工简便、刚度大、支护高度大的优点,避免设置内支撑,从而缩短了工期,降低了工程造价.对基坑支护结构位移变形的监测表明,该支护形式可显著减小围护结构的内力和变形,支护工程安全可靠,满足基坑稳定和变形控制的要求.     

柔性支护与刚性支护在超深基坑中的应用

以某房建超深基坑工程为例,为确保基坑支护结构安全与施工安全,且不能对周边建筑物及地下管线等产生过大影响,同时要满足经济合理的要求,在基坑支护设计方案选型上,需重点考虑基坑的变形控制,最终采用了柔性支护与刚性支护相结合的联合支护方案。通过监测数据分析,该支护方案达到了预期目标,基坑变形较小,对周边环境影响较小,满足本工程对基坑支护安全、工期、经济的要求。     

基坑上跨已运营地铁隧道的设计及实测分析

基于某箱型隧道上跨已运营地铁隧道基坑工程,对该工程支护结构及基坑开挖方式进行设计。有限元分析及实测结果表明,采用人工抽条放坡开挖+板锚支护可以有效地控制基底土体的回弹和既有地铁隧道的变形。该工法充分利用基坑开挖的时空效应,人工抽条放坡开挖主要用于控制在基坑开挖过程中引起的土体的回弹及地铁隧道的上浮;而板锚支护的设置,则可有效地约束基坑开挖后由于土体卸载引起的地铁隧道变形。该工程采用数值分析进行施工前预测与自动化监测指导施工相结合方法也是工程成功实施的关键,其成功经验可为类似的工程提供一定的参考。     

紧临地铁站基坑支护设计与变形控制

北京某紧邻地铁站的基坑深达15 m,支护安全度要求高、变形控制严格。通过对现场条件和设计要求的分析,提出了控制变形的实用设计及施工方法。设计中采用有限差分软件FLAC3D对基坑支护体系的变形进行模拟分析;基坑施工及使用中对基坑实际变形进行了监测。数值计算及变形监测数据显示基坑坡顶最大变形均满足相关规范要求,基坑支护取得了良好的效果。基坑支护的设计及施工中的变形控制措施是对紧临地铁站基坑支护工程的探索与尝试,对类似条件下的基坑工程也具有一定的参考价值。     

软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑变形的控制指标及控制值的若干问题

软土地区的城市深基坑工程设计与施工面临越来越复杂的环境条件,诸如建筑物、道路、地下管线、地下隧道等,确定基坑施工对环境的影响的变形控制要求是一个难问题。根据我国现行有关标准,目前一般采用控制支护结构的最大水平位移。对国内外基坑支护的变形及其环境影响效应控制规定进行了讨论。结合基坑支护结构变形及其相应的影响效应控制指标,分析了影响基坑外土体、建筑物及其他设施变形的影响因素,建议当基坑外存在变形需严格控制的建筑物与设施时,不宜仅按现行规范简单确定围护结构的最大水平位移限值,而应进行专门的变形分析,采取案例参照、个案分析的原则。     

锚管桩结合双排桩在基坑支护中的应用

介绍双排门架桩加锚杆支护体系在杭州某基坑支护中的应用实践.对基坑支护结构位移变形的监测表明,该支护形式可显著减小围护结构的内力和变形,支护工程安全可靠,满足基坑稳定和变形控制的要求.     

深基坑开挖周边土体沉降形态的模拟研究

为了解深基坑工程中开挖对周边土体沉降变形的影响。在归纳影响基坑开挖周边土体变形行为因素和总结当前地面沉降计算方法的基础上,结合具体工程实例采用以Mohr-Coulomb本构模型的有限差分法模拟基坑支护、降水和开挖过程,分析基坑开挖对周边土体沉降的影响。     

带撑式基坑支护结构变形影响因素分析

 利用有限元分析软件ANSYS对一典型带撑式基坑工程在开挖过程中的变形进行模拟分析，将模拟计算结果与实测值进行比较，验证该方法的可行性。并进一步对影响基坑变形的几个主要因素：支护结构的墙体刚度、墙体入土深度、支撑刚度、支撑位置、基坑平面尺寸效应及基坑底面以下土体强度等进行系统分析，提出带撑式基坑开挖变形控制的支护设计概念和建议。     

带撑式基坑支护结构变形影响因素分析

利用有限元分析软件ANSYS对一典型带撑式基坑工程在开挖过程中的变形进行模拟分析,将模拟计算结果与实测值进行比较,验证该方法的可行性。并进一步对影响基坑变形的几个主要因素：支护结构的墙体刚度、墙体入土深度、支撑刚度、支撑位置、基坑平面尺寸效应及基坑底面以下土体强度等进行系统分析,提出带撑式基坑开挖变形控制的支护设计概念和建议。     

基于FLAC_(3D)软土基坑开挖与支护分析

采用FLAC3D对上海某软土基坑进行三维数值模拟,分析了基坑侧壁、基坑底部隆起和支撑结构的受力变形情况。数值结果表明采用单排桩和内支撑对土体的支撑作用,基坑侧壁变形均能满足工程要求;但基坑底部隆起位移量较大,实际基坑工程中应对坑底进行加固处理。基坑长边上桩轴力和弯矩均比基坑短边桩轴力和弯矩大,坑长边桩结构在侧壁支护中起主导作用;轴力和弯矩最大值在基坑一半深度附近。模拟结果证实了单排桩和内支撑方式在软土基坑支护中应用的可行性,可为类似软土地区基坑工程的设计和分析提供借鉴。     

复杂环境下深大基坑开挖监测与数值模拟分析

以兰州市某复杂环境下深大基坑工程为案例,该基坑开挖深度为17.70~19.10m,主要采用“咬合桩＋预应力锚杆”支护结构,局部采用土钉墙。根据该基坑周围土体、支护结构、邻近建筑监测数据和基坑开挖数值模拟,分析基坑开挖过程中基坑变形性状和基坑开挖对邻近建筑的影响。研究发现：在开挖过程中,基坑支护结构、基坑周围土体和邻近建筑三者变形相互影响;基坑支护结构应避免出现结构性状突变;咬合桩加预应力锚杆的支护结构适用于兰州地区深大基坑项目。最后借助Plaxis3D有限元软件对基坑开挖过程进行数值模拟,模拟结果与监测结果趋势一致,但咬合桩的研究需深入。该深大基坑支护结构对邻近建筑变形起到良好的控制作用,为兰州地区类似基坑项目提供了很好的案例,为复杂环境下深大基坑项目的设计提供参考。