圆砾地层深基坑地下连续墙变形特性分析

地下连续墙作为深基坑围护结构已经用于多种地质情况,但圆砾地层中地下连续墙的变形特性研究甚少。本文依托南宁轨道交通2号线苏卢站基坑工程,采用Midas/GTS对圆砾地层深基坑开挖过程中标准段和盾构收发井段的地下连续墙的变形情况进行数值模拟分析,并结合现场监测结果对圆砾地层基坑变形情况进行理论分析。分析结果表明圆砾地层基坑采用地下连续墙作为围护结构效果良好,侧向位移值较小,整体变形呈“弓”字形。盾构收发井段由于基坑宽度大,地下连续墙侧向位移比标准段侧向位移大。因此在圆砾地层基坑开挖应控制基坑开挖宽度。模型计算结果与现场监测结果均表明侧向位移在0.7H处地下连续墙变形增长最快,因此圆砾地层深基坑开挖采用地下连续墙支护应在0.7H处设置横向支撑。     

软土地层大型盾构工作井合理支护参数研究

 控制超大盾构工作井的变形和结构受力状态是跨江跨海盾构隧道工程设计和施工的技术难点。以南京纬三路过江隧道江北盾构始发工作井为例,通过采用四因素三水平正交试验法进行多因素系统分析,研究环梁厚度、连续墙厚度、内衬墙厚度和支撑截面对盾构工作井支护结构的变形和受力的影响规律,得到各个支护结构之间的相互作用关系,并进行分析;对工程的材料成本进行量化分析,在确保结构安全的基础上,提出材料成本最低的设计方案。研究成果表明：使用正交试验设计方法确定工作井合理的支护参数可以大大减少计算数量,在确保结构安全的前提下获得最优的支护参数组合,达到技术、经济最优的效果。     

富水软弱深基坑开挖支护数值模拟及变形监测对比研究

以某深基坑工程为例,结合数值模拟及现场监测,对富水软弱地层条件下深基坑开挖支护结构选取及参数优化进行研究。得到如下结论:地下连续墙+内支撑支护结构体系适宜富水软弱地层深基坑支护;围护墙变形及地表沉降主要受内支撑道数影响;现场监测数据表明该工况下数值模拟结果较实际值偏小。     

复杂地层超大盾构始发技术及基坑受力研究

汕头苏埃通道采用15. 03m的超大直径泥水盾构施工,始发段地层条件复杂,含孤石和基岩凸起。介绍了复杂地层超大直径盾构始发施工技术,同时为了确保始发掘进推力下始发井基坑受力结构的强度和稳定性,建立基坑三维实体模型,考虑最不利工况,进行盾构掘进推力荷载作用下反力架支撑结构的受力和变形模拟,并进行施工中结构变形的实时监测,控制结构变形在合理范围内,有力保障了始发中的基坑结构安全。     

深厚砂层深挖圆形竖井施工数值模拟及实测分析

湛江湾跨海盾构隧道竖井开挖深度大,地处深厚砂层,其围护结构受力条件复杂。根据该工程所处地质环境和围护结构设计特点,采用地层结构有限元增量法,详细模拟盾构竖井的施工过程,重点分析竖井围护结构的水平位移及受力规律,并与实测进行对比,得出以下结论:由于所处地层较软和加固土体的作用,导致始发井连续墙后靠背侧水平位移随深度呈横向“W”型分布,接收井各侧面水平位移呈横向“V”型分布;计算和实测均表明接收井施工过程的高风险工况为开挖至第5层和第6层处;接收井的水平位移及钢筋应力计算值与实测结果趋势较吻合。其分析方法和监测成果可为今后沿海深厚砂层深挖盾构竖井的设计与施工提供参考。     

深基坑工程围护体系的经济性比较分析

深基坑工程设计中进行围护体系方案比选时经济性比较是一项重要内容。以苏州某实际工程为例,提出了6种围护体系方案,分别采用同济启明星软件FRWS对挡土结构的受力及变形进行计算,采用MIDAS软件计算了环形内支撑体系的支撑刚度。在保证工程安全的前提下,对6种方案的工程量及单位造价等指标进行了对比分析。结果表明,钻孔灌注桩和地下连续墙控制土体侧向位移的差别并不大,而采用地下连续墙更经济些;结合环形支撑体系而言,采用较弱的挡土结构与较强的内支撑体系的组合形式,既能保证安全,又具有经济优势。     

基于ANSYS的盾构机工作井支护结构刚度合理化设计

以南京过江隧道盾构井工程为例,利用ANSYS软件建立工作井有限元模型,分析连续墙水平位移和围檩、支撑的受力。通过有限元法结果与现场监测结果的对比,说明该有限元方法模拟基坑的开挖过程、探讨基坑墙体变形规律的可行性。通过正交试验结果的评定,得到各因子对控制指标影响大小,合理化配置了支护结构的刚度。     

盾构隧道工作井深基坑围护结构设计优化分析

基坑工程设计需要满足安全、经济、可持续等各方面要求,本文以杭州地区某盾构隧道超深工作井深基坑工程为基础,采用有限元分析软件Plaxis进行数值模拟,分析了地下连续墙的插入比,地下连续墙的厚度,地下连续墙支撑道数和土体加固深度对基坑稳定性、地表沉降、支撑轴力、墙体位移及墙体内力的影响,得到以下结论:(1) 最优地下连续墙插入比范围为0.8~1.0;(2) 优化后地下连续墙厚度可取0.9~1.1 m之间;(3) 支撑道数的优化建议采用6道支撑;(4) 坑底加固深度以4 m为宜。     

广州地铁四号线仑头盾构井基坑支护设计

广州地铁四号线仑头盾构井基坑深20m,采用地下连续墙、钢筋混凝土支撑与钢支撑相结合的支护方案,文中介绍其设计及施工技术措施。     

局部张拉预应力装配式地连墙受力及变形分析

地下连续墙作为一种有效基坑支护方式,应用广泛。预制预应力地下连续墙可用于改善墙体受力与变形,且可装配式施工,故近年来发展迅速。基于某地基坑工程,选取内撑式地下连续墙作为研究对象,采用以Midas Civil为基础进行建模计算的方法,对该工况下的预应力筋布置位置进行了研究,对围护墙体自身变形、受力等进行了系统的比较分析,提出了预应力筋最优布置形式。结果表明:预应力在地下连续墙内支撑与墙体底部之间进行局部曲线布置最有利于控制墙体变形,提高墙体抗裂能力。     

紧邻铁路偏压基坑围护结构变形与内力测试分析

 以深圳地铁5号线民治站基坑工程为依托,通过对基坑连续墙水平位移及内力的实测分析,系统研究偏压基坑围护结构位移和内力特征,对围护结构稳定性进行评价。测试结果表明：基坑开挖较浅时,两侧墙体上部发生向基坑内的变形,但受列车及路基偏压影响,紧邻铁路侧墙体位移比远离铁路侧墙体位移大,基坑挖至一定深度后,远离铁路侧墙体上部向基坑外移动,且基坑开挖越深,向基坑外变形越大;相同工序、相同深度条件下,紧邻铁路侧墙体弯矩较远离铁路侧大,紧邻铁路侧墙体弯矩最大值位置比远离铁路侧墙体深;根据偏压基坑位移及受力模式,设计上应对基坑两侧支护参数区别考虑。测试结论可为偏压基坑设计施工提供参考。     

武汉地铁2号线江汉路站围护结构比选

根据武汉地铁2号线江汉路站的地质条件,给出了基坑围护结构的两种设计方案：地下连续墙-排桩组合方案和全地下连续墙支护方案,通过有限元模拟了两种围护方案下基坑开挖过程中围护结构的响应,结果表明：排桩-地下连续墙围护结构变形严重不对称,地下连续墙变形较大;全地下连续墙围护结构变形合理,变形值满足规范要求,从而确定全地下连续墙为最终支护方案,为类似工程设计提供参考。     

软土基坑开挖引起地下连续墙水平变形的能量法

针对软土基坑开挖引起的地下连续墙水平变形计算问题,为克服以往解析方法的不足,提出了能量计算法。通过分析其典型变形模式,提出了适用于5种约束条件下的水平变形统一数学表达式;考虑地下连续墙非极限状态土压力,根据3种滑动面模型推导出相应的侧土压力表达式,进而建立整个围护系统总势能,利用最小势能原理,推导了地下连续墙水平变形的解析解。分别计算3种滑动面模型下的水平变形,并与基坑实测数据进行了对比验证,分析了各滑动面模型应用于地下连续墙水平变形计算的合理性。研究表明:对于内凸及复合式、悬臂式、踢脚式变形模式中,分别采用直线及对数螺线组合型、圆弧型、直线型滑动面较为合理,而三者对应的约束条件分别为两端固定、顶端自由底端固定、顶端固定底端平动。     

温度应力对环形地连墙围护结构受力变形的影响分析

温度场对深基坑围护结构受力变形的影响不仅是温度场与应力场的热力耦合问题,同时也是水、土、围护结构共同作用问题。通过对日本东京新丰洲变电所深基坑工程实测结果的反分析,确定了温度场对环形深基坑围护结构受力变形影响的分析方法,获得了温度场变化引起的围护结构受力变形模式,并将研究成果应用于上海世博变深基坑围护结构受力变形分析。分析结果表明：基坑开挖后,围护结构的内侧面暴露在大气中,受大气温度变化的影响,地连墙内外侧存在温度差,且不同位置、不同施工阶段,地连墙的温度场不同;开挖面以上的地连墙没有坑内土体的约束作用,其环向应力的大小主要取决于坑外水、土压力的作用,温度下降时,地连墙向坑内收缩变形;开挖面以下及开挖面附近的墙体,墙体收缩变形受到坑内土体的约束,温度下降时,地连墙的环向应力减小。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

邻近老旧住宅地铁深基坑施工规律分析

地铁深基坑周边环境较为复杂,控制既有建筑物及周边环境变形是基坑工程的重点。本文研究了杭州软弱地层地铁深基坑围护结构、周边建筑物变形规律,探讨了围护结构侧向位移与土体水平位移之间的关系。结果表明,围护结构侧向位移曲线呈S型,伺服钢支撑可减小围护结构侧向位移,但轴力过大会使围护结构向坑外方向变形;地下连续墙侧向变形和土体水平变形呈线性关系。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

互嵌密排矩形人工挖孔桩墙在深基坑支护中的应用

广州合景大厦5层地下室,基坑开挖深度21．2m,采用互嵌密排人工挖孔桩连成整体。在做基坑围护的同时兼做地下室的围护结构,可利用自身水平结构作支撑。与机械成型的地下连续墙相比,工艺简单,在造价、工期、质量控制和文明施工方面更具优越性。     

上海世博央企总部基地商飞办公楼深基坑变形实测与性状分析

介绍了上海世博央企总部基地启动项目——商飞办公楼基坑的设计、实施及监测结果,对实测地下连续墙变形状况进行详细分析。根据本工程实测资料,针对地下连续墙侧的变形性状进行了研究,结果表明软土蠕变特性仅对基坑各边中部范围内围护墙水平变形产生较大影响,连续墙侧向最大变形随土体蠕变的发展速度达0.55 mm/d,为软土基坑的变形控制设计起到参考作用。