被动区土体加固对深基坑变形影响的研究

被动区土体加固能有效地控制基坑开挖引起的变形、保护基坑周边环境,在实际工程中得到广泛的应用。对上海软土地区某地铁车站深基坑工程进行数值模拟,系统地研究了不同土体加固形式对基坑变形的影响。研究结果表明该工程采取的坑底加固措施使得基坑变形满足变形控制标准;增大土体加固的深度能显著地减小围护结构侧向位移、地表沉降和坑底隆起;而过度地增大加固土体的割线模量E₅₀^ref对控制基坑变形的效果甚微;在同等条件下,满堂加固控制基坑变形的能力明显优于裙边加固。     

软土隧道底部加固对隧道长期变形的研究

为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明：隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体10倍时较为合适;不同泊松比对长期变形的影响不显著;不渗透的加固体对软土隧道长期的沉降控制弱于低渗透的加固体。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,可为类似工程实际运用提供参考。     

基坑被动区阶梯式加固尺寸对桩位移影响分析

为研究深基坑被动区阶梯式加固尺寸对桩位移的影响,在提出被动区阶梯式加固概念的基础上,以某大楼基坑工程为背景,以现场试验数据为基础,针对加固形状及阶梯式加固尺寸等对桩位移的影响因素,建立数值模型并进行模拟。结果表明:数值模拟可以较好地分析桩支护体系的实际变形规律;被动区加固对支护桩位移影响是非常显著的;阶梯型加固尺寸存在最优参数比,即当各阶加固宽度与深度相当时,加固效果最理想;被动区阶梯式加固相比其他加固形式有明显的优势,具有较强的适用性。     

上跨地铁基坑开挖对区间隧道变形影响的 监测与数值分析

以厦门第二西通道Ａ３标段上跨地铁一号线明挖基坑工程为背景,研究基坑开挖过程对地铁区间隧道变形的影响。依据监测数据对不同开挖工序下的隧道结构的竖向位移和水平相对收敛进行分析,建立基坑支护体系与土体的三维有限元模型,并将结构竖向位移的模拟结果同监测数据进行了对比。分析结果表明,地铁区间隧道与基坑中央的距离与其隆起量成负相关,开挖土体与区间隧道的距离与其隆起量成负相关,开挖底层土所引起的相对收敛量大于其余工况,结构的相对收敛变化速率和开挖土体与隧道距离成正相关,模拟结果与监测数据略有差异,但两者变形规律基本一致。     

基坑被动区拱形加固布置的拓扑优化及数值分析

在采用水泥搅拌桩加固被动区土体的工程实践中,常见的加固形式有实腹式和格构式,而拱形布置作为一种新型的加固形式,其合理性及优势有待验证。首先采用ANSYS软件对加固布置形式进行了拓扑优化,发现拱形为受力最优形式。进一步的二维有限元计算表明,在桩体位移相同情况下,拱形比格构式能节省更多材料。以某基坑工程为例开展了实例研究,数值模拟及监测结果证实,相较于传统实腹式布置,多拱结构在控制桩体位移的同时,能大幅减少材料用量。     

软土地区某排涝工程基坑被动区参数优化研究

多河贯穿流域的城市片区极易产生洪涝风险,深圳市福田区防洪排涝工程现开展源头减排、管网扩建、过程调蓄的综合措施防范化解洪涝灾害。本文针对福田区排水管涵扩建沟槽基坑侧壁大面积淤泥质软土的情况采用水泥土搅拌桩进行地基加固,在基坑支护选型分析的基础上采用PLAXIS有限元建立新建箱涵基坑二维数值模型,分析基坑变形及受力情况,研究被动区加固体的变形控制作用,以提出被动区加固体的优化参数指标。     

基坑开挖对邻近既有下穿顶管隧道的变形影响分析

深基坑开挖引起的应力变化将不可避免地导致土体位移,进而对邻近隧道产生诸多的不利影响。采用有限差分软件ＦＬＡＣ3Ｄ对基坑的开挖支护过程进行了三维动态模拟分析,在不影响顶管隧道安全使用的前提下,验证了基坑开挖采用桩锚支护结构的可行性,同时,基坑施工对顶管隧道的水平位移不均匀变形影响要强于竖向位移不均匀变形的影响,易使得顶管隧道在水平方向出现拉弯破坏,采取对基坑被动区土体进行旋喷桩加固的措施,可以减弱其对顶管隧道的影响。     

软土基坑卸荷对下卧既有隧道纵向变形影响研究综述

为全面了解软土基坑开挖对既有隧道纵向变形的影响,掌握既有隧道在基坑近接施工下的纵向变形响应特征以减少开挖对邻近既有隧道的影响。文章从理论研究、数值模拟以及实测分析等3个方面对国内外相关研究进行了总结,同时提出了基坑开挖对下卧隧道最大位移影响范围的实用边界模型,之后给出了有待下一阶段进一步研究的方向。主要结论如下:现有的分析方法都依赖于隧道处于假设状态的初始条件,未考虑隧道的已有“损伤”;数值模拟结果的合理性很大程度上依赖于所选择的本构模型与参数取值,更加适用于复杂应力条件的本构模型将是未来研究的重点;卸荷比对下卧既有隧道的影响明显,在软土地区的隧道上方进行基坑开挖,可通过调整卸荷比来减小对下卧隧道的扰动。随着基坑卸荷比的研究从“一维”逐步深入到“三维”,基于卸荷比的基坑开挖对隧道位移影响的预测准确度更高。     

复杂基坑开挖对鸡鸣寺地铁站及区间隧道的变形影响分析

为分析复杂基坑开挖对南京地铁3、4号线换乘站鸡鸣寺车站及区间隧道的影响,使用Abaqus软件建立了地铁结构-基坑-围护-周围土体耦合的三维有限元分析模型,分析了基坑开挖时周边土体及地铁结构产生的位移,结果表明:基坑三个方向的变形在各个施工阶段均在控制标准控制范围内;区间隧道的变形曲率半径和相对变曲、车站结构变形、车站与隧道连接处差异变形、车站主体与附属变形缝处差异沉降也均符合要求;整个地铁结构各个方向的位移最大处在不断变换位置,两条地铁区间、车站均出现过,因此监测点布置的位置应随施工流程逐渐变换;使用有限元软件进行预测性评估分析很有必要,确保使用有限的传感器能监测到必要的部位,消除安全隐患。     

基坑开挖对邻近既有隧道结构安全性的影响

天津黄河医院三期项目,深度超过5 m,紧邻天津市地铁二号线。基于该基坑的施工过程,使用有限元软件MIDAS/GTS进行数值模拟,评估该项目基坑工程对地铁二号线区间结构安全性的影响。结果表明,基坑周围土体和地铁隧道管片的位移随着土体开挖过程而增大,而受楼面载荷的影响较小。此外,地铁隧道管片的竖向位移主要受基坑降水影响,其轴力和弯矩在施工过程中保持稳定,裂缝验算结果在允许范围内。研究成果可以为该项目工程影响评估提供有效的参考依据。     

深厚软土区深大异形基坑开挖对临近建构筑物的影响

武汉轨道交通8号线田田绿化广场工程场址下伏深厚软土,深大异形基坑开挖对周边京广铁路、城市高架等重要建构筑物的影响需开展专题研究。基于基坑支护设计方案,通过三维有限元动态过程数值模拟,研究了基坑开挖对周边既有建构筑物的影响,得到以下主要结论：结合支护结构及周边计算成果,经与相关规范中既有建构筑物变形允许值的比较,有针对性地提出了重点区域的加固方案;对基坑工程实际开挖支护过程进行了持续监测,结果表明临近建构筑物变形在基坑开挖至底标高时快速达到最大并趋于稳定,专项加固方案可有效控制重点部位建构筑物变形指标,验证了基坑支护及专项加固方案的有效性,保障了该深厚软基区深基坑施工顺利进行。精细化数值模拟可有效克服现有规范在评估新建和既有工程相互复杂影响时的局限性,有助于为优化工程方案提供必要的技术支撑。     

软土地区地铁车站基坑支护结构变形研究

针对天津中北镇站-福姜路站地铁隧道项目的基坑开挖和施工,对其不同阶段测点的地下连续墙支护结构水平位移进行监测,分析淤泥软土对基坑支护结构及结构变形的影响,并对地基处理效果进行评价。结果表明：墙体变形最危险阶段为垫层浇筑阶段,垫层浇筑完成后,墙体水平位移基本达到峰值;底板浇筑完成后,墙体水平位移呈现稳定态势。通过对基坑底部进行加固,可减少软土对基坑支护变形的影响,使基坑支护最大横向位移深度减小,因此在基坑设计和施工时,应在垫层浇筑阶段进行必要的局部加固处理。     

基坑工程桩降水对邻近双线隧道影响的数值模拟分析

基坑大面积降水会引起周边土体产生沉降,从而对邻近隧道的运营产生影响,在基坑降水过程 中,邻近既有隧道的应力变形特性仍有待了解。基于深圳某基坑坑底工程桩降水工程,采用有限元软件 ＰＬＡＸＩＳ,探讨了基坑开挖后工程桩降水对临近双向水平隧道的应力及变形的影响。结果表明:坑底工程 桩降水会引起基坑周边土体水位大幅度下降,靠近基坑开挖侧的隧道其水位下降程度要显著大于远侧 的隧道;邻近双线隧道竖向沉降受降水影响显著,左、右线隧道其最大变形值分别增长了91．5％、 144．6％;双线隧道其内力值均由于坑底工程桩降水施工而有所增大,远离基坑开挖侧隧道内力增长更 为显著。     

软土基坑坑内加固对重力式挡墙的影响研究

通过应用有限差分软件FLAC2D对软土地区某基坑坑内加固效果进行了数值模拟,分别分析了坑内加固深度、宽度以及坑内加固时挡墙的嵌固深度对挡墙的整体稳定安全系数与挡墙顶部的水平位移的关系。从分析结果看,采用坑内局部加固对提高档墙的整体稳定安全系数和限制挡墙顶部的水平位移是可行和有效的。在设计基坑坑内加固时,将加固深度设计为4m左右,坑内加固宽度与挡墙的嵌固深度的比值在0．6～0．8范围以内,方案比较可行又经济。该结果对软土地区重力式挡墙坑内加固设计有较好的指导意义.     

地铁盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准研究

随着地铁盾构隧道的大规模建设,盾构隧道下穿水闸的工程案例越来越多。该文旨在提出合理的地铁盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准,以保证水闸的安全运行。在分析盾构下穿引起水闸破坏形式的基础上,采用对规范的梳理、工程案例类比分析相结合的方法,对盾构隧道下穿水闸的地表变形控制标准进行了探讨研究。结果表明,可从地表沉降和隆起、竖向差异变形、水平差异变形三方面设置地表变形控制标准。文中提出的控制标准可为类似地铁盾构隧道下穿水闸的工程项目提供借鉴与参考。     

双侧基坑开挖对中间地铁隧道的影响研究

为研究双侧基坑开挖对地铁隧道变形的影响,文章依托杭州某基坑工程开展研究。基于现场实时监数据测与数值模拟分析了基坑与地铁距离及基坑不同开挖时序对地铁隧道变形的影响。结果表明：基坑外墙边线与地铁隧道最小安全水平距离为10m;两侧基坑交叉开挖能有效控制隧道的水平位移,但对隧道竖向位移的影响较小;靠近大基坑侧的隧道变形大于靠近小基坑侧的隧道变形,基坑开挖对弯曲段隧道的影响较直线段隧道更显著;不同阶段的隧道变形趋势证明,采用的支护方案和施工方案能满足规范的安全性要求。     

地铁宽基坑围护结构变形规律研究

以长春地铁车站工程项目为研究对象,通过数值模拟对地铁基坑的围护结构进行建模,预测变形结果。结合预测结果对实际工况进行分析,并在此基础上分析围护结构的变形概率分布特征。研究表明：围护结构的支撑和主体结构对模型水平位移变形影响较大,尤其当支撑和主体结构被移除后,基坑围护结构易变形,因此在拆除支撑时应立即开始主体结构施工;围护结构水平位移会随开挖深度增加而增加,结构外偏移也越明显,其中围护结构水平位移大小经验分布与δ_hm/H_e呈负相关,累计密度与δ_hm/H_e呈正相关,而围护结构水平位移深度位置经验分布随δ_hm/H_e先增大后减小,累计密度与δ_hm/H_e呈正相关。由此可估算基坑结构变形情况,并得出风险概率。     

富水砂层区地铁车站基坑变形过大原因分析

以某明挖地铁车站基坑工程为例,结合工程地质和水文地质、基坑围护结构设计和施工情况,以及基坑开挖期监控量测数据,分析总结了基坑支护结构及周边环境变形规律、变形产生原因及可采取的风险管控措施,分析认为:富水砂层地层地铁车站基坑自身及周边变形控制的主要因素包含支撑架设及时性及轴力预加、土方开挖方式、坑内疏干降水效果、坑边动静荷载等;富水砂层区基坑桩（墙）体水平位移监测,应以管顶为起算点,并将对应墙顶水平位移值代入进行修正;同时,类似地层区地铁车站基坑支护结构设计应重点考虑第一道支撑采用钢筋混凝土支撑、增加基坑围护桩（墙）体嵌固深度的必要性。     

相邻基坑对地铁基坑开挖变形影响的有限元分析

成都地铁3号线动物园站轴7~轴15段基坑东侧为某地产公司已开挖的建筑基坑,两相邻基坑之间土体平均厚度为20m,建筑基坑对地铁基坑开挖变形的影响是设计必须考虑的关键问题。传统的基坑变形计算方法通常假定基坑周围为半无限体,无法模拟相邻基坑对地铁基坑开挖变形的影响。本文结合成都地铁3号线深基坑工程实例,建立ANSYS三维有限元计算模型,采用摩尔-库仑等面积圆屈服准则代替传统摩尔-库仑准则进行计算,得出了地铁基坑在不同间距情况下的侧向变形、竖向变形及坑底的隆起量,分析了在不同基坑间距情况下相邻建筑基坑对地铁基坑开挖变形的影响,为实际工程的设计和施工提供依据。     

软土基坑开挖对临近既有隧道变形影响研究

基坑开挖后,地基由于应力卸载而回弹,导致临近基坑的隧道发生变形,其变形大小不仅受基坑开挖卸载程度的影响,还与隧道所处的位置有关。依托宁波市地铁1号线盾构隧道工程,基于土体小应变硬化模型和二维有限元数值方法,开展软土基坑开挖对临近既有盾构隧道管片变形影响的数值模拟,分别采用单因素分析法和多因素分析法,针对不同基坑宽度、基坑开挖深度、隧道拱顶埋深以及隧道与基坑距离等影响因素,分析了隧道管片竖向和水平位移随不同影响因素的变化规律。结果表明：(1)基坑开挖影响下,既有隧道管片竖向位移和水平位移均随基坑开挖深度的增大而逐渐增大,隧道管片竖向位移方向表现为沉降,水平位移方向表现为向基坑方向产生位移,管片呈“横鸭蛋”状变形。(2)单因素和多因素分析方法结果表明,基坑开挖深度、隧道与基坑距离、基坑宽度均为影响隧道沉降和水平位移的重要因素,而隧道拱顶埋深产生的影响相对较小。