基于FLAC~(3D)的桩锚支护结构变形分析

以郑州某深基坑工程为研究背景,介绍了工程概况与支护设计方案,并对基坑支护系统变形的现场监测结果进行了分析,重点研究了施工过程中深层水平位移随开挖深度和时间的演化规律。利用FLAC3D有限差分软件对基坑北侧桩锚支护段开挖和支护进行三维数值仿真模拟,计算基坑开挖过程中基坑侧向位移,将所得计算结果与现场监测结果对比,再改变支护设计探究影响基坑变形的敏感性因素。结果表明:基坑施工严格执行"边开挖边支护"原则,桩锚支护系统能有效限制支护系统的侧向变形,FLAC3D数值模拟结果与监测结果基本一致,数值模拟结果是可信的。锚索预应力的大小对限制支护系统的侧向位移有重要作用,支护桩合理的入土深度能够减缓基坑侧向变形。更多还原     

基于三维数值分析的土钉支护结构研究

以某土钉支护形式的基坑工程为依托,结合土体和土钉的复合作用机理,建立土钉支护结构的 三维数值模型。采用Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ塑性模型,对基坑分步施工的过程进行了模拟分析,得出土钉拉力、 坡顶水平位移和地面沉降的发展规律。研究结果表明:数值计算得到的基坑坡顶土体水平位移、竖向沉 降的结果与现场监测数据基本吻合,整体三维模拟结果更接近实测值;土钉的拉力与长度、所处开挖面 位置有相关性,拉力最大值随开挖深度的大小而发生变化。     

郑州某深基坑桩锚支护监测与分析

郑州某深基坑工程原设计开挖深度为９．１ｍ，采用桩锚支护结构，当基坑开挖至６．５ｍ时，由于设计变更，基坑开挖设计深度增加至１４．７ｍ，设计变更后在原已施工完的桩锚支护结构下面再次进行桩锚支护设计施工，对深基坑支护结构的坡顶位移、深层水平位移以及周边建筑物沉降持续监测。监测数据表明:坡顶水平位移随着基坑开挖逐渐增大，靠近建筑物处发展较快，坡顶最大水平位移为０．７ｍｍ；下部混凝土冠梁对深层水平位移发展的抑制作用明显，在施工后期，深层水平位移曲线发展为“两端小，中间大”的形状，最大深层水平位移为１．２ｍｍ；整个监测过程，附近建筑物未出现裂缝，最大沉降值为０．３９ｍｍ。     

基于FLAC3D深基坑开挖变形数值模拟研究

结合沈阳北站综合交通枢纽改扩建工程的地下新建工程Ⅱ区基坑工程实例,运用有限差分软件FLAC3D模拟了基坑在4种不同支护方案下开挖过程,对4种开挖过程所引起的基坑坡顶和坡底的位移、坑壁水平方向的位移进行了分析。数值模拟结果表明:坑底隆起是由于垂直方向卸载而引起的,采用混凝土围护桩和预应力锚索联合支护可以有效地控制基坑的变形。研究结果和工程实践证明本工程的支护方案是有效可行的。     

基于FLAC3D的深基坑开挖变形数值模拟研究

结合沈阳北站综合交通枢纽改扩建工程的地下新建工程Ⅱ区基坑工程实例,运用有限差分软件FLAC3D模拟了基坑在4种不同支护方案下开挖过程,对4种开挖过程所引起的基坑坡顶和坡底的位移、坑壁水平方向的位移进行了分析。数值模拟结果表明：坑底隆起是由于垂直方向卸载而引起的,采用混凝土围护桩和预应力锚索联合支护可以有效地控制基坑的变形。研究结果和工程实践证明本工程的支护方案是有效可行的。     

软土地区泵站基坑支护结构应力变形分析

为研究软土地基单侧开敞式不对称基坑支护结构的应力变形特征,采用ANSYS等软件构建全断面的泵站基坑三维有限元模型。针对挡土墙不同的模拟方式,研究基坑开挖过程中支护结构应力变形规律,对比分析得出推荐方案,开展推荐方案围护桩顶竖向位移数值模拟结果与监测成果对比分析。研究结果表明：泵站基坑开挖土体后立即施工支撑构件,围护桩墙位移整体减小,时空效应明显;建模时在挡土墙处加法向位移约束相较于不加法向位移约束,在一定程度上减小围护桩墙和位移值、桩墙顶竖向位移值、支护结构最大拉应力和最大压应力,并对坑底回弹有一定的约束作用,符合实际情况,建议采用该模拟方式;围护桩墙顶竖向位移的有限元数值模拟结果较监测结果偏大,存在一定的安全裕度。     

基于三维有限元数值计算的基坑支护分析研究

为研究基坑工程支护结构的可靠性,通过三维有限元数值计算与实际位移监测相结合,并对基坑支护结构内力进行分析,结果表明:通过数值模拟与实际监测位移结果对比,两者变化趋势保持相同,且数据差距较小;数值模拟出基坑的最大隆起变形(1.19cm)出现在底部,而基坑表面只出现0.5cm的沉降变形;通过桩轴力和锚杆内力分析,得到基坑右侧边坡产生的力较大;且锚杆和桩的轴力整体分布规律基本相同,即越靠近基坑外部,轴力越小。     

排桩与土钉墙联合支护基坑变形数值模拟

运用有限元分析软件 PLAXIS,对采取桩锚与土钉墙联合支护的银川市天玺国际中心项目深基坑变形进行了数值模拟计算。计算模型采用15结点三角形单元模拟土体,土体按照实际情况分为7层,用注浆体模拟混凝土面层,用板单元模拟排桩,用点对点锚杆和土工格栅的组合来模拟土钉。计算结果表明:排桩与土钉墙联合支护结构中,在2种支护形式交接处变形量较大,说明基坑支护材料的刚度对基坑变形影响显著;随着基坑的开挖,边坡的变形量逐渐增大,且坡顶最终变形量大于坡底。将模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,得出了类似深基坑变形的一般性规律及以控制变形为目的的改进支护加固方案。     

基于FLAC的复合土钉墙支护深基坑数值模拟

基于FLAC-3D建立了某深基坑复合土钉墙支护形式的数值模型,对开挖过程进行了三维动态模拟,并与现场监测数据作了对比分析,力求为深基坑复合土钉墙支护的设计和施工提出合理的建议。分析表明,土体地表位移随着开挖深度的变化而变化,土体最大沉降量发生在距基坑坡顶开挖边线一定距离的地表;沿深度方向,土体水平位移向坑内偏移,且水平位移最大值位于基坑坑壁中部偏下位置。     

软土深基坑组合开敞式支护数值模拟与监测分析

以某沿海地区深基坑工程为背景,介绍了软土地区采用分级卸荷、重力挡墙和桩锚组合的开敞式基坑支护型式。通过建立三维有限元模型模拟基坑开挖过程,对比数值模拟和现场监测结果,分析了基坑支护桩水平位移和锚杆力的变化规律。结果表明:支护桩变形和锚杆力的模拟值与监测结果趋势一致,实测结果与预测值的整体偏差在15%以内,基坑工程处于安全稳定状态;三维有限元模型可以较好地考虑基坑在组合支护情况下重力挡墙和空间效应对桩锚结构受力的影响,具有较高的可信度;对于软土基坑,将重力挡墙和桩锚组合,并结合分级卸荷,改变了支护结构上的土压力分布规律,能够有效控制基坑变形,确保支护结构稳定。应用成果可以为同类工程提供参考。     

惠州龙门第二自来水厂基坑监测分析

结合惠州龙门第二自来水厂基坑特点及支护形式和周边环境,有针对性地制定了基坑监测方案。通过使用测斜仪、全站仪、水准仪和水位计等对基坑的深层水平位移、边坡坡顶水平位移、周边需保护建筑的沉降、周边土体沉降和周边的地下水位等项目进行了跟踪监测。结果表明:各项监测项目之间存在一定的关联性,对各监测项目的连续监测数据进行综合分析可知,各监测项目的结果具有良好的一致性。为了确保现有水厂的正常运营,及时反映基坑自身及周边环境的实际状态,有必要对基坑工程进行动态监测。更多还原     

深基坑开挖过程中土钉支护结构的变形与受力特性分析

基坑开挖过程中的变形在工程中有很重要的意义。以郑州市某深基坑工程为例,利用岩土数值分析软件ＦＬＡＣ3Ｄ对开挖支护过程进行了模拟,深入分析了基坑位移场分布规律以及土钉支护结构的受力特性,结合现场监测资料对比分析,结果表明:随着基坑开挖的越深,坡顶土体向基坑内侧移动,开始偏移的速率快,逐渐变得平稳,最后趋于稳定;随着基坑开挖的越深,坡顶的隆起逐渐变为沉降,坡顶竖向位移速率也是由快趋于稳定;开挖完成后,第四排土钉轴力值最大,位置在基坑中下部,此处也是基坑侧壁位移最大的部分。     

复杂边界条件下富水深基坑变形控制研究

城市地铁的迅速发展,车站基坑工程的安全性愈发受到重视。为研究在地下水丰富、周边环境复杂的工况下基坑不同支护方案的安全性,为类似工程设计施工提供指导及参考,运用三维有限差分计算软件FLAC3D对基坑工程施工过程进行数值模拟,对基坑开挖过程中支护结构的水平位移、建筑不均匀沉降及管廊竖向位移进行研究。结果表明:采用钻孔灌注桩(Φ800 mm@1 500 mm)+内支撑及桩间旋喷形式,基坑围护桩水平变形超过安全允许值,且周边建筑物不均匀沉降较大;若采用地连墙(厚800mm)+内支撑的支护形式可有效控制基坑及周边构筑物的变形,使结构处于安全状态。     

昆明市某深基坑变形监测实例分析

昆明某深基坑开挖面积大、开挖深度深、形状复杂，并且紧邻地铁和小学，周围环境复杂。为了确保建筑施工的安全，必须对基坑的支护结构以及周边环境进行监测。综合考虑基坑周围环境、工程地质条件及水文地质条件，制定基坑监测方案，论述深基坑变形监测的目的、监测内容以及监测点布置。根据工程监测数据结果，对坡顶水平位移及垂直位移、土体深层水平位移、立柱内力、支撑内力、地下水位进行分析。结果表明，内支撑的轴力、基坑坡顶、冠梁顶部位移整体呈现平稳的增长趋势。立柱底部受基坑土体挤压，引起基坑土体回弹，后期逐渐稳定。监测结果能够真实准确地反映基坑的变形情况，为今后类似工程施工提供借鉴和参考。     

分层开挖支护基坑变形监测及影响因素分析

为了得到基坑开挖导致支护结构的变形和土体的位移对周边环境的影响,利用信息化施工技术对郑州某深基坑分层开挖与土钉墙联合支护施工过程中支护结构的水平位移及周边建筑物的沉降进行监测和分析。结果表明:基坑坡顶产生的水平位移主要发生在开挖和支护阶段,预应力锚杆对于控制基坑变形起关键作用;基坑变形与土方分层开挖时间有直接关系,土方开挖快,位移速率大;周边建筑物沉降与基坑壁水平位移有关联但不同步,沉降滞后水平位移一周之后。更多还原     

加筋水泥土桩锚支护基坑侧向位移设计要素模拟分析

针对尚水花园项目基坑存在长且厚淤泥质黏土土层等地质特点,为解决淤泥质土层和微承压含水层软基边坡支护问题,采用加筋水泥土桩锚支护技术对基坑进行支护。结合GTS NX有限元软件,通过改变加筋水泥土桩的设计要素,对基坑侧向位移进行数值模拟。模拟结果表明:改变水泥土桩嵌入深度、H型钢截面尺寸和嵌入深度等设计要素,对基坑侧向位移影响不大;改变斜向锚体与水平面夹角、斜向锚体根数等设计要素,对基坑侧向位移影响较明显。夹角越大,侧向位移越小;增加斜向锚体道数,可有效降低基坑变形。     

既有施工基坑加深开挖下复合桩锚支护结构分析

介绍了一种用于加固既有施工基坑加深开挖的复合桩锚支护结构,并使用有限元方法对复合桩锚支护结构变形与基坑整体稳定性进行了深入研究。研究结果表明:随着新旧支护桩间距增大,新桩与旧桩最大水平位移均减小;随着新桩支护高度增加,新桩最大水平位移增大,而旧桩最大水平位移基本不变。基坑整体稳定性安全系数随着新旧支护桩间距增大而增大,而与新桩支护高度基本无关,新旧支护桩间距对基坑滑裂面形式起控制作用。既有施工基坑加深开挖采用复合桩锚支护结构加固时,可通过增大新旧支护桩间距和减小新桩支护高度来控制基坑变形和提高基坑整体稳定性。监测数据表明该基坑支护结构加固设计方法是可行的,具有一定的参考价值。     

肋式支护结构支护性能分析与位移预测

肋式支护结构是由钢板桩和与钢板桩刚性连接的肋板组成的新型基坑支护结构,已有工程案例证明其支护性能较好,然而其支护机理尚缺乏深入研究及试验佐证。运用有限元数值分析方法研究了肋式支护结构在基坑开挖过程中的变形和受力特征以及基坑的稳定性,与实测数值进行了对比;分析计算了不同肋板宽度和间距对结构水平位移和稳定性的影响规律,提出了肋式支护结构最大水平位移预测公式,可用来预估实际支护结构的可能位移值。研究结果表明：对于同一个实例工程,相较于传统钢板桩结构,采用肋式支护结构时结构位移和内力显著减小,在肋板宽度为1.60 m、肋板间距为0.80 m时板桩最大水平位移可减小71.56%,板桩弯矩分布得以改变,桩身弯矩大幅减小,基坑稳定性更高;增设肋板不仅使结构抗弯刚度大幅提高,而且能够产生较大的锚固拉力来抵抗前排钢板桩所受的主动土压力。     

基坑开挖深度对支护结构变形影响研究

为研究基坑开挖深度对支护结构及基坑地表变形的影响,基于数值模拟研究不同基坑开挖深度下钢板桩和支撑杆的受力特性。结果表明：（1）桩的水平位移随基坑开挖深度的增大而先增大随后保持平稳。桩的负轴力随基坑深度增大而先快速增大,随后缓慢增大,最后保持稳定;（2）地表最大正位移（隆起）和最大负位移（沉降）随基坑深度的增大而缓慢增大,地表隆起影响范围约为0～16 m范围内,而地表沉降的影响范围为6.0 m范围内;（3）根据桩的位移分布规律,在基坑较深的位置处,桩承受的土压力迅速增大,实际工程中应增大支护结构刚度。当桩位于软弱地层中,桩的位移过大对支护结构稳定性不利,在该深度范围内也需增强支护结构刚度或增大截面尺寸。     

深海淤泥地层深基坑施工数值模拟与监测分析

以深圳益田停车场深基坑开挖为案例,以确保地铁车站及周边环境安全为目标,介绍该工程场 区的地质条件、支护形式及施工工序;并根据施工过程的监测结果,借助有限元软件对基坑开挖进行数 值模拟,对地表沉降、桩顶水平位移、支撑轴力和桩顶沉降进行了一系列的分析处理。研究结果表明:基 坑的中上部位置变形最大,横向变形值约为8ｍｍ,支撑轴力会随着施工和气温的不同而有所变化。随 着基坑的开挖,支撑轴力不断增加,最后趋于稳定。研究结果可为该支护形式下的深基坑设计与施工提 供一定参考。