地下洞室不同开挖方案的对比分析

为了研究底板保护层的实际效果,采用数值计算软件FLAC3D对预留和取消底板保护层两种方案进行了对比分析,结果表明:取消底板保护层时,底板的位移和塑性区深度、拱顶和边墙的变形都小于预留底板保护层的开挖方案;对改变洞室第三层和第四层开挖深度的不同方案进行了对比分析,结果表明:第四层的深度越大,开挖完成后底板的位移和洞室边墙的变形越小。通过对比分析可知,取消底板保护层的方案较好,并且底板上部预留的开挖深度越大越好。     

层状岩体中巷道底板应力分布规律及损伤破坏特征

为了研究开挖巷道后层状岩体中底板的卸荷力学响应,将底板视作横观各向同性体,采用力学分析和数值模拟相结合的方法,对底板应力分布规律与损伤破坏特征进行研究.结果表明:1)与均质各向同性解相比,横观各向同性解更客观地反映出巷道开挖后底板出现卸荷且两侧围岩呈应力集中的应力分布状态;2)底板应力分布随垂直和水平方向力学属性的不同而呈现出差异性;3)底板层状复合结构造成应力发生畸变,软弱岩层的柔性缓冲垫层作用使应力传递变得更为平缓;4)底板岩体达到损伤阈值即发生张拉或者滑移破坏,损伤阈值受垂直卸荷系数、水平卸荷系数、侧压系数、裂隙面倾角等多个因素综合影响.理论和数值计算获得的底板损伤破坏深度及损伤区分布特征基本一致,解析解很好地反映了底板的实际应力状态.     

深基坑监测数据异常现象分析研究

根据苏州市地铁四号线文溪路站的监测数据,分析基坑在开挖过程中的变形规律。发现围护结构呈类抛物线,并有明显"时空效应";当基础底板与结构梁板的刚度形成后对围护结构产生有效的约束作用;随着基坑开挖深度增加,地表沉降增加,坑外地表沉降形态呈"沉降槽";随着结构自重的不断增加,基础底板以下被动区的土体回弹受到限制,并且产生少量压缩变形,地连墙整体发生下沉,终趋稳定;围护结构暴露的时间越长,坑外地表沉降变化越大,发现钢支撑轴力不是单调递增或者单调递减,而呈跳跃反复式的状态,这与施工过程有关。     

开挖方式对支护结构和建筑物影响的数值分析

鉴于基坑周围环境保护方面的要求,基坑施工过程中除选择正确的支护体系外,开挖方式也是保证工程质量的关键,特别是在软土地区.采用三维有限差分软件FLAC3D对基坑开挖过程中不同开挖方式对桩式支护结构和邻近框架结构的影响进行计算分析.通过计算得出整体式开挖、分三段顺序式开挖、分三段由中间向两侧式开挖、盆式开挖及岛式开挖五种类型下,支护结构位移、地表沉降和对邻近建筑物位移的影响.结果表明:岛式开挖能有效地减小支护结构的水平位移,地表的竖向沉降和建筑物的竖向变形;盆式开挖则对建筑物水平位移的减小更有优势;整体开挖、盆式开挖和岛式开挖有利于减小建筑物的倾斜.开挖方式对位移的影响与基坑开挖深度相关,基坑开挖越深,影响的差异性越小.     

厦门翔安隧道穿越风化深槽施工效应及技术措施

针对厦门翔安隧道风化深槽的工程特征,对于不同开挖及支护方法进行了FLAC模拟;通过对比分析提出合理的开挖及支护方法;对全断面帷幕注浆及双侧壁导坑法开挖施工工艺作了介绍.分析结果表明,双侧壁导坑法使拱部、侧墙、底板的变形明显减小,整个隧道的受力也更加合理,没有产生集中应力较大区域.建议选择双侧壁导坑法开挖;采用全断面帷幕注浆进行预加固;双侧壁导坑法开挖过程中,应配合小导管注浆等其他辅助加固措施.     

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.     

Factors Influencing Deformation of Underground Diaphragm Wall in Deep Excavation Based on Centrifugal Model Test

以上海世博会世博轴及地下综合体工程1标段逆作法施工深大基坑为背景,为了更好的了解土体开挖对地下连续墙变形的影响,设计了反应上海软土蠕变效果的离心模型试验,并结合有限元对其中主要的影响因素—开挖时限、开挖顺序和纵向开挖宽度进行了分析计算.离心模型试验和监测数据表明,数值计算的结果与试验和现场实测出的地下连续墙水平位移值都比较接近,可以较好的反映基坑开挖的变形性状.研究结果表明:预留土台和中板对于地下连续墙的变形有很好的控制作用;由土体蠕变而产生的地下连续墙变形大部分发生在预留土台开挖后,在预留土台开挖后应尽快施作下层板结构,以减小由于土体蠕变而使地下连续墙产生的变形;浅3层预留土台的纵向开挖宽度宜小于深3层预留土台的纵向开挖宽度;采用跳挖方式开挖土台时,应先开挖地下连续墙附近无重点保护对象的区域.     

开挖顺序对硐室群围岩稳定性影响及支护对策

为研究硐室群开挖顺序对围岩稳定性的影响,利用FLAC~(3D)有限差分计算软件,模拟分析赵庄矿皮带硐室群不同开挖顺序下围岩所产生的变形特性和应力特征,并提出相应的支护对策。研究表明:按不同顺序开挖硐室群会对硐室围岩的应力状态和塑性区范围产生不同程度的影响,以交叉开挖方式开挖,先开挖断面尺寸较小的硐室,对围岩稳定性影响较小。不同开挖顺序下硐室侧壁移近量普遍大于顶底板移近量,开挖造成的围岩应力扩散和叠加使巷道交叉处产生应力集中,对煤柱的整体稳定性影响显著。通过对最优开挖顺序下的围岩变形进行受力分析,选用合理支护方案,对硐室进行及时加固,经现场监测检验,加固效果良好。     

采动底板突水危险性的结构体系可靠度分析

提出采用结构体系可靠度方法研究岩体参数以及荷载等随机性因素对煤层底板抗突水能力的影响.为求出底板抗突水的体系可靠概率,总结了底板的2种不同失效模式:1)底板破坏深度和承压水导升高度之和大于等于底板总厚,即无有效隔水层;2)当底板存在有效隔水层时,有效隔水层强度不足失去承载能力.将这两种失效模式视为串联体系.依据弹性力学固支梁等理论分别建立了2种不同失效模式的功能函数,由Monte Carlo法计算出各单一失效模式以及串联体系的可靠概率,在此基础上分析了随机变量均值、变异系数对可靠概率的影响.研究结果表明,岩体参数以及荷载等随机性因素对底板抗突水能力的影响较大,可同时采用突水系数和可靠概率作为底板突水危险性的评价指标,判定结果将更为准确和全面.     

热力隧道上穿既有地铁6号线隧道方案比选

随着城市地下轨道交通的发展,上穿既有线路的情况时有发生.由于新线穿越既有线路不可避免地会引起既有隧道结构产生附加应力和沉降,而地铁运营对变形又有着非常严格的控制标准,所以选择最合适的施工方法十分重要.以热力隧道上穿北京地铁6号线东四站—朝阳门站区间工程为依托,通过三维数值模拟软件FLAC3D分别对从左侧竖井向右侧竖井开挖热力隧道;右侧竖井向左侧竖井开挖热力隧道;从两侧竖井向中间开挖热力隧道三种施工方式进行数值模拟分析.并从三种施工方案中比选出对既有地铁运营区间影响最小的施工方法.通过进行安全分析可以表明:从两侧竖井向中间开挖热力隧道能有效减小地铁6号线运营区间的变形,为更加合理的施工提供了重要依据.     

临近地铁深大基坑支护技术的探析

地铁隧道内设备众多,空间狭窄,列车运行速度快,对地铁线路的变形有严格要求.当地铁周边有深大基坑工程时,必然会引起地铁隧道、车站产生不均匀沉降和水平位移,从而对地铁正常运营产生影响.以紧临深圳地铁2号线的某基坑工程为例,在基坑设计中,为了避免基坑开挖对临近地铁的正常运行产生影响,开展了变形影响因素分析,确定了关键风险点,采取了有针对性的支护结构型式与施工开挖方法.设计计算与施工监测结果表明:临近的地铁线路、车站的变形控制值均在规范允许范围内.     

土岩基坑开挖变形相关因素与规律

利用FLAC3D,模拟设计要求和最不利状态情况下某地铁车站深基坑工程开挖。研究得出土岩基坑的变形规律特点,模拟结果同时表明:基坑周边的荷载对土体沉降影响较大,对支护桩侧向位移影响较小,且车辆荷载比堆载影响大;有无支撑对基坑变形影响较大。     

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.     

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...     

基坑开挖与围挡支护的数值模拟研究

为了研究基坑开挖及围挡支护对周围土体的影响,以某地铁站工程为例,采用有限元软件对基坑开挖及围挡支护过程进行模拟。结果表明:在坑底和边坡区域容易出现应力集中的现象,最大主应力主要集中在坑底和围护结构的两侧;基坑底部和基坑周围的土体有明显的隆起,最大水平位移发生在基坑的上半部分。     

西南某水电站厂房平洞围岩变形破坏特征分析

西南某水电站厂房平洞CPD1岩性组合较为复杂,且片理面发育.根据现场调查结果显示,洞室围岩变形破坏特征主要包括三种类型：结构型破坏、构造—应力型破坏、应力型破坏.主洞围岩总体稳定性良好,部分洞段出现掉块及劈裂倾倒破坏;支洞开挖方向与片理面方向小角度相交,围岩总体自稳性较差,在高地应力情况下出现严重的弯折内鼓现象,需采取一定的支护措施.     

反应谱法与时程分析法抗震分析对比

为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.     

抽水站厂房地下结构整体空间有限元分析

本文用８结点不协调三维实体单元，以陕西中部东雷抽黄工程某抽水站为例，对钢筋混凝土整体烧筑的厂房底板和侧墙及其地基进行了整体空间有限元分析研究。论述了抽水站厂房底板和侧墙结构模型化的有关问题，给出了不同的地基处理水平下结构及地基的受力和变形情况，可为抽水站厂房的结构设计和地基处理提供可靠的依据。     

软土地区某深基坑变形规律有限元模拟研究

以深圳市某地下车站深基坑工程为依托,运用有限元软件PLAXIS对围护结构的深层水平位移、坑底土体隆起、周围土体沉降和支撑轴力变化进行了研究,得出:1)墙体水平位移呈现出"两头小、中间大"的凸肚子形状;2)在开挖深度较大时,坑底将发生塑性隆起,呈现出"两边大、中间小"的形式,坑外土体沉降呈现出抛物线分布形式;3)开挖卸荷引起的坑外主动土压力主要由临近开挖面的支撑反力来平衡,新支撑的架设会导致各道支撑轴力进行重分布。研究结果可对类似工程的信息化施工提供参考。     

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。