地铁站深基坑稳定性监测与数值模拟分析

为研究深基坑开挖对支护结构与周边环境的影响,以合肥要素大市场地铁站为研究背景,采用数值模拟、物理模拟与现场监测的方法,分析了深基坑围护结构、内支撑与周边地表沉降规律。结果表明：随着基坑向下开挖,围护结构水平位移逐渐呈现出“弓形”的变化规律,在地表以下15 m处达到最大值22.3 mm;基坑周边地表的沉降值呈现出“勺形”的变化规律,其沉降峰值为15.4 mm,峰值点出现于距离基坑边缘12.5 m处;各层支撑轴力峰值在设计轴力的21%～58%,各指标的变化都在安全控制范围内;相似模型围护结构侧移量及土体变化规律与现场监测数值基本吻合,该车站深基坑的支护结构方案合理有效,可为合肥地铁站后续深基坑支护设计提供理论指导。     

黄土地区某深基坑变形数值模拟分析

为了研究黄土深基坑在开挖进程的地表变形和支护结构水平位移变化规律,对咸阳地区某深基坑变形进行了监测,并运用有限元软件plaxis进行了分析计算.现场实测结果与计算结果吻合较好.在此基础上,分析了采用锚拉排桩支护的黄土深基坑在逐步开挖过程中支护结构的水平变形及地表变形规律.结果表明:随基坑逐步开挖及锚杆逐层施加,支护桩桩身水平位移增长趋势由线性变为非线性,水平位移最大点逐渐下移,曲线渐变近似呈"弓形";地表土体水平位移、竖向位移及影响范围均随开挖深度的增大而增大,与竖向位移相比,水平位移值大,影响半径大,沿地表衰减速度慢.     

渗流作用对卵石地层隧道基坑及邻近管线影响

依托洛阳市周山大道下穿隧道深基坑工程，结合周边复杂环境及水文地质条件，研究渗流作用对卵石地层隧道基坑及邻近管线的影响规律。采用MIDAS GTS NX软件建立模型，结合现场监测分析了开挖过程中基坑周边土体位移、地表沉降值、支护变形规律，以及基坑开挖和降水对邻近管线变形的影响，并将数值计算结果与现场监测数据进行对比分析。结果表明：围护结构水平位移整体为前倾曲线，随嵌入深度先增大后减小，最大位移为13.94 mm,位于桩身中部，并在规范允许范围内；降水期间地表沉降程度加剧，与基坑距离1.5倍设计开挖深度以上时沉降几乎占据总位移60%以上；开挖深度超过6 m时邻近管线较上一工况最大沉降差为3.35 mm,竖向变形整体为下沉形态，位移最终呈现两端小、中间大的结果，具有明显空间效应。     

深基坑放坡-桩锚联合支护结构的监测及数值模拟

目的研究放坡-桩锚支护结构变形的演化规律及力学性能.方法以沈阳地区某深基坑为例,分析放坡-桩锚支护结构变形和锚杆轴力的分布情况,采用FLAC3D软件对深基坑放坡-桩锚联合支护结构进行数值模拟,并对现场监测结果进行分析.结果土体摩尔-库伦模型可以很好地描述土体的力学特征.结论基坑四边的中点处发生水平位移最大,角点处最小;支护桩桩顶水平位移最大;地表最大沉降发生在坡顶开挖边线的位置,且水平影响范围在距基坑边缘处15 m.锚杆内力在锚杆的自由段不变,在锚固段随锚固段的增长而变小.     

基于FLAC3D的深基坑桩锚支护结构分析

运用FLAC3D和理正数值模拟软件对实际深基坑桩锚支护结构进行了数值分析与计算.主要分析了开挖过程中支护桩桩顶位移、深层水平位移及支护桩内力的变化,并将现场实测值与模拟软件的计算结果进行了对比分析.结果表明,FLAC3D数值模拟结果更符合实测值,可为基坑工程的设计和施工提供参考.     

深基坑与邻近建筑物相互影响的实测及数值分析

随着近年来高层建筑的大规模建设,基坑开挖深度逐渐增大,由于深基坑通常位于城市的繁华地带,且常常紧邻各种建筑物,如何处理好基坑开挖及支护等施工过程对周边环境的影响,成为基坑工程研究的关键。本文以近接浅基础建筑物的桩锚支护结构深基坑为工程背景,基于现场实测数据深入分析了桩体变形、桩顶位移和建筑物沉降等变化规律,基于Plaxis有限元软件建立数值模型,经模型计算结果与现场监测数据对比选取合理的土体本构模型,探讨了邻近建筑物基础位置和地基附加应力两个关键参数对桩锚支护结构基坑与邻近建筑物本身的影响规律。研究表明：混凝土支撑和冠梁在控制围护桩顶变形的同时会增大坑角效应的影响范围;对于基坑开挖卸载问题,HS模型相对于MC模型具有更准确的模拟效果;基坑施工主影响区域约围护结构后方2.5He（基坑开挖深度）,建筑物平均沉降最大值和倾斜度最大值位置分别位于距围护结构约0.6He和1.1He处;建筑物平均沉降值δva最大值位置与地表沉降最大值位置吻合,倾斜度最大值位置约位于地表沉降曲线反弯点处;针对本工程,当建筑物基础埋深为2.5m,基坑围护桩与建筑物中心距离在7.5-52.5m范围内变化时,建筑物平均沉降和倾斜度最大值分别约为8.3mm和0.00025;平均每增高一层建筑物,其沉降值和倾斜度分别增加约0.9mm和0.7×10-4,基坑围护结构最大侧移量增加1.4-2.0mm,其增量随层数增高而增加。     

地铁深基坑开挖对冠梁及周围管线影响研究

以天津市地铁工程某区间段深基坑工程为背景,对基坑开挖过程中冠梁水平、竖向位移及周围管线竖向位移实际监测数据进行分析,在此基础上,通过大型有限差分软件FLAC-3D建立三维分析计算模型,将模拟分析结果与实际监测结果进行了对比分析.结果表明:数值模拟结果与实际监测数据规律符合较好,在3种工况下,冠梁在竖直方向均表现出向上的位移;模拟曲线趋势较为平缓,而实测曲线的起伏较为明显,但二者的位移差值不大,3种工况下二者的差值分别为3.5 mm、4.0 mm和5.0 mm左右,模拟值与现场监测值均在监测控制值25 mm的范围内;冠梁水平位移最大差值分别为3 mm、7 mm、12 mm,实测值和模拟值均在监控量控制的±30 mm的范围内;对于管线的竖向位移而言,模拟结果和实测结果均显示管线位移变化幅度最大的点位于管线的中部,实测值略大于模拟值,两者数值分别为11.84 mm、7.90 mm,均满足小于20 mm的要求,模拟效果较为理想.     

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.     

预制矩形桩在上海软土深基坑围护结构中的受力分析与应用

预制矩形桩作为深基坑支护的围护结构,为实现基坑围护结构的装配化,通过对其力学性能的优化,设计相应的几何截面尺寸和配筋.以上海浦东新区2个相邻基坑支护为实例,采用PLAXIS有限元软件建立两相邻基坑开挖模型,模拟分析预制矩形桩在2个基坑相邻同步开挖时对土体沉降、坑底隆起的影响及其水平位移.模拟及监测结果表明:预制矩形桩围...     

基坑工程首道内支撑采用P-CFST的工程实例研究

针对北京地铁17号线某盾构竖井基坑工程开挖深度大、作业空间小的难点,围护结构首道支撑位置采用新型装配式钢管混凝土（简称P-CFST）支撑结构,扩大了支撑间距,便于基坑开挖、出土和支撑架设作业. 利用ABAQUS软件建立三维有限元模型,开展基坑开挖全过程数值模拟. 在工程实施过程中,对支撑轴力、围护桩水平位移、桩顶水平位移和地表沉降进行系统监测,保证了P-CFST支撑和钢支撑组合支护下的基坑施工安全,研究盾构竖井围护结构变形的空间效应、地表沉降曲面形态、不同位置处的支撑轴力关系等. 由模拟和监测结果的分析表明：围护桩同一深度上变形呈现抛物线形状或“盆形”,空间效应对盾构井围护结构变形的影响主要发生在距离基坑阴角小于8 m的范围内;基坑附近地表沉降等值线形状经过“圆弧形”-“陀螺形”-“梯形”变化,最大地表沉降位置经历由近及远、再向基坑靠近的移动过程;首道P-CFST支撑轴力对地层开挖、支撑架设等工况的影响更加敏感,大于架设深度更大的2、4道钢支撑轴力. 盾构竖井基坑工程内撑式围护结构首道支撑选用高刚度、高承载力的P-CFST内支撑,扩大了设计间距,围护结构和周围地层变形得到了有效控制.     

毗邻地铁隧道深基坑支护方案研究

摘要：北京市某深基坑工程毗邻正在运营的地铁10号线,距离地铁隧道衬砌管片最近距离5.0 m,为保证地铁的运营安全,要求由于基坑的开挖引起的轨道位移不超过3 mm。针对这些问题并根据拟建基坑工程本身特点和周围的环境及水文地质情况,深基坑支护选用上部为复合土钉墙,下部为地下连续墙支护。运用理正深基坑软件对地下连续墙的内力、位移、地表沉降计算,并对其进行了整体稳定性、抗倾覆和抗管涌验算。现场监测结果表明边坡位移量较小,地铁轨道位移控制在了3 mm以内,总方案经济合理、技术可行。     

深基坑开挖引起的土体变形模拟

采用FLAC3D软件对某深基坑开挖引起的坑底隆起及地表变形进行了数值模拟.计算中采用摩尔库仑弹塑性模型模拟土体特征,采用接触单元模拟土体与基坑围护结构之间的相互作用.通过模拟开挖过程,获得了不同开挖阶段的地表沉降、坑底隆起和墙后土体水平位移资料,可供工程设计和施工参考.     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

深基坑双排桩支护体系承载机理研究

目的研究分析不同开挖阶段双排桩支护体系位移、应力、应变变化规律,为基坑支护设计的优化、施工提供了有效的理论依据．方法通过MidasGTS有限元数值分析法,对不同开挖阶段,双排桩支护结构位移、受力情况进行分析,得到在不同的开挖阶段双排桩支护体系的位移、受力特征．结果基坑开挖后双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构深度的增加,位移逐渐减小,第一、二次开挖后前排桩最大位移值为1．058mm、42．5mm,第一、二次开挖后后排桩最大位移值1．062mm、42．5mm,前排桩比后排桩值偏大;基坑开挖后,基底处剪切应力最大,双排桩支护结构桩顶、基底处弯矩值较大．结论基坑开挖后,双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构的深度的增加,位移逐渐减小,且前排桩位移值比后排桩位移值偏大;随着基坑开挖深度的加深,桩底处弯矩逐渐减小,最大弯矩处逐渐上移,桩顶位置值显著增大,前后排桩弯矩值变化是一致．     

超深基坑内支撑拆除过程中基坑变形律研究

针对超深基坑工程内支撑拆除过程中基坑变形的问题。以深圳福田区1号地工程为研究背景,介绍了超深基坑监测方案,对支护桩体深层水平位移,周围地表沉降,立柱沉降及支撑轴力等项目进行了现场监测,分析了内支撑拆除过程对支护桩体深层水平位移,周围地表沉降及支撑轴力的影响。分析结果表明:基坑周围的地表沉降随着支撑的不断拆除表现出明显的时间性和空间性;支护桩体深层水平位移近似于最大值点随拆撑过程不断上移的抛物线型分布;支撑分担的土压力随拆撑过程也在发生不断变化,并且横向支撑分担的土压力呈不断增大的趋势。由监测结果可知,该工程拆除方案合理,效果较好,满足设计和环境的要求。     

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.     

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.     

复合土钉墙基坑支护设计与施工实例

针对已建玉溪市沃尔玛商业广场深基坑的实际情况,对土的工程性质、场地地层结构特点、地下室的设计条件,结合基坑周边环境进行分析。综合对比了排桩支护、土钉墙支护、复合土钉墙支护等方案后,选择在土钉墙内加深层搅拌加芯桩和预应力锚杆的复合土钉墙对基坑进行支护,详细介绍复合土钉的设计与施工工艺,通过实际应用,确保了周边建筑物的安全。     

深基坑围护混合支撑体系内力与变形监测分析

以混合支撑体系内力与变形的变化规律为研究目标,以某明挖隧道深基坑为例,采用现场监测方法,对基坑开挖引起的围护结构位移、锚索应力、支撑轴力的变化规律及施工中遇到的一些问题进行了分析.试验表明:开挖至基底标高时,桩顶和桩身位移达到最大值,桩身最大位移发生在基坑中上部6 m处;随着基坑的开挖,锚索应力呈波浪上升状变化,温度和施工荷载是造成波浪状变化的原因;围护结构位移、锚索应力、支撑轴力与开挖深度具有同步性.监测数据整体稳定,基坑采用的混合支撑方案安全可靠.