深基坑支护结构变形对建筑物影响分析预测

探讨了开挖和降水所引起的深基坑沉降对建筑物沉降影响，运用了弹性地基杆系有限元法对桩侧位移进行了计算和地表沉降估算。并运用三维有限元对基坑进行变形预测模拟，来研究深基坑开挖及降水所引起的建筑物沉降规律。对类似工程实践有着重要的指导意义。     

基坑施工降水引起基坑外土体沉降的研究

为解决透水砂层条件下深基坑降水引发的地基土变形问题,以山西省长治市某深基坑工程为研究对象,运用现场降水试验方法观测了降水规律,计算了土体水文参数,并借助理论计算方法和现场地表沉降实测方法,研究了距离基坑不同距离处地表沉降的变化规律。研究结果表明,基坑外土体沉降的理论值与实测值变化规律大致相同,均在基坑边线附近较小,而随着距离的增加,土体的沉降呈非线性减小并趋于收敛,理论计算的地表沉降曲线与降水漏斗曲线形状大致相同;与地表沉降理论值相比,理论计算在距离基坑边线5m范围内对地表沉降的预测较为可靠,而在9m之后,对地表沉降的预测值偏小,实际地表沉降值明显比理论值大。     

深基坑降水施工对地表沉降影响分析

天津站交通枢纽后广场基坑开挖面积大,水源补给充分,通过模拟计算和实测数据对比分析,总结出深基坑降水施工引起周围地表变形规律。研究结果表明:降水施工会对约45m范围内的土体均产生较大沉降影响;第三、四步降水主要引起地表沉降;降水施工引起墙后土体向基坑外侧位移,基坑开挖使墙后土体向基坑内侧位移。     

深厚复杂软土地层深基坑真空降水处理效果分析

真空管井复合降水加快了渗流速度从而使土体固结沉降加快,有效减少土层含水量;同时,真空管井复合降水对地下结构受力也较为有利。论文以广州南沙某基坑工程为依托,运用Midas GTS NX有限元软件对其进行土体固结沉降、地下结构变形等方面分析,并将真空管井降水和常规管井降水的效果进行对比,结果表明:真空降水使土体产生的固结沉降比常规管井降水的大;且支护结构水平位移相对较小。     

灰色理论在预测复合地基最终沉降变形中的应用

复合地基最终沉降变形对于建筑设计、安全及正常使用至关重要 ,而通过长期沉降观测获得复合地基最终沉降变形需要消耗较多的人力和物力。本文运用灰色理论对复合地基最终沉降变形进行了预测 ,预测过程建立在数学基础之上 ,而且预测结果的精度能够满足工程需要     

基坑降水施工引起高速铁路复合地基沉降的计算分析

基坑降水施工会引起邻近地基及建筑物的沉降变形。为保证施工安全,基于桩端刺入量理论计算分析法和现场试验监测,对高速铁路枢纽宽大站场内基坑降水施工引起的复合地基沉降量进行计算分析。分析结果表明:桩端刺入量理论分析法计算得到的沉降量较实际值偏大,需引入地基沉降系数进行修正,经修正后计算得到的地基沉降值与现场监测值基本吻合,两者相差平均值为4.2 mm,可在工程实际中借鉴运用。     

基坑开挖及降水对坑外地表沉降的影响

考虑降水、支护结构变形以及基坑隆起3个因素引起的基坑周围土体的沉降,根据降水引起土体沉降的机理,运用修正的分层总和法单独计算出由降水引起的周围土体沉降。通过研究基坑开挖引起坑外土体沉降的规律,推导出由基坑开挖引起的坑外土体沉降理论公式。把降水引起的沉降及基坑开挖引起的沉降进行叠加,加入修正系数,最终以简化的理论公式合理地计算出基坑周围土体沉降。具体工程验证表明,推导的理论解析解与实测数据十分接近,能有效预估基坑周围土体沉降,为施工方案编制提供可靠的理论依据,最大限度减少基坑施工对周围环境的影响。     

中等压缩性土短桩-网复合地基变形现场测试特性

为优化高速铁路中等压缩性土地基处理方案,依托赣龙高速铁路试验段,采用现场试验及理论分析方法,研究了短桩网复合地基的变形特性,并与天然地基进行对比。结果表明:复合地基加固区沉降占总沉降的62%~75%;地基侧向位移主要发生在预压土堆载期,20m深度范围是主要的侧向位移层,在相似条件下,复合地基与天然地基沉降主要发生的时间、主要的沉降土层厚度及路基横断面沉降差异较大。结果显示了短桩网复合地基可有效控制中等压缩性土地基变形。     

地基差异沉降对预制拼装综合管廊结构影响——以平潭综合实验区地下综合管廊干线工程为例

为了解地基发生不均匀沉降时预制管廊结构的受力变形规律,依托平潭某预制拼装综合管廊工程,以典型的双舱、三舱预制拼装综合管廊结构为例,采用PLAXIS 3D岩土有限元程序建立15节预制管节纵向连接而成的管廊节段与地层相互作用三维数值模型,研究水位下降、土体固结沉降对预制拼装管廊结构受力变形特性的影响。结果表明,由于管廊结构与土体之间存在较大的刚度差异,土体沉降变形过程中与管廊发生相对位移,对管廊两侧产生剪切作用;差异沉降影响下管廊局部表面可能发生拉裂破坏,预应力筋轴力的增大幅度较小;土体沉降引起的管廊变形和受力与埋深、土质、管节自身等多种因素有关,应严格控制管廊所处区域的地面超载、降水等作用,若遇软土地基或不均匀地基,应加固处理。     

考虑成层土的储罐CFG桩复合地基沉降变形细观分析

沿海地区软土和吹填土地基分布广泛,CFG桩复合地基技术常用于大型储罐的软土地基处理。为了分析成层土的储罐CFG桩周土体的细观力学响应,采用三维离散元软件研究层状土体中储罐CFG复合地基沉降变形特性。通过监测得到位移场及各土层孔隙率随离桩距离变化而展现的不同的发展趋势,揭示桩周围不同位置土体的变化规律。结果表明,上部储罐荷载作用下,罐底成层土表层沉降越靠近中心沉降越大,而罐体外部的土体地表有隆起的现象;储罐地基沉降随充水高度的增加而增大,沉降的蝶形分布更加明显;桩侧土体位移随离桩体距离的增大而减小,桩周围不同位置的土体孔隙率在各层土体初始阶段略有减小,后期变化趋势基本重合。     

某紧临地铁车站土岩基坑设计与变形规律研究

广州某紧临地铁车站土岩组合深基坑,开挖深度大,周边环境复杂,变形控制要求非常严格。依据实际监测数据,详细分析了基坑施工各阶段的围护结构变形、土岩体侧移、支撑轴力、锚索拉力及周边环境沉降的变化规律。分析结果表明:围护墙与外侧土岩体最大水平位移均发生在土岩结合面附近;基坑开挖结束至底板施工期间,围护墙及外侧土岩体水平变形呈蠕变特点;地下室采用的“复合墙”及跳仓法施工技术,使施工完毕后的围护墙、土岩体水平位移均发生了明显回弹,最大水平位移约为开挖至基底时的40%~60%;开挖引起的周边地面沉降最大值发生在离坑边0.5倍开挖深度附近,沉降值约为邻近围护墙最大水平位移的0.47倍;条件允许时,土岩组合基坑可优先采用支撑+锚索组合支护方案。本工程的监测数据相互印证,揭示了该土岩深基坑在各种条件下的实际工作状况,可为类似情况深基坑的设计与施工提供参考。     

测绳法在基坑周边土体变形测量中的应用

 研制基于测绳法的土中多点沉降测量设备,用来测量土体分层竖向位移,其精度高于目前常用的测量方法,且满足单孔多点的测量要求,并成功应用于昆明银杏金川基坑支护工程现场实测。土中多点沉降测量设备结合土体水平位移观测,实现土层深部任意点矢量位移的量测。根据某基坑实测的土体位移,对其线应变、体应变场进行分析。土体单元发生竖向压缩、水平膨胀,且竖向压缩量大于水平膨胀量,宏观表现为地表沉降曲线面积大于支护结构水平位移曲线面积。     

基坑开挖引起临近砌体结构变形特性数值分析

基于三维有限元分析软件Plaxis 3D，采用土体小应变硬化刚度模型及砌体模型分析基坑开挖引起的邻近砌体结构变形特性。结果表明，相较于弹性模型，砌体模型能合理揭示砖墙类砌体结构不均匀及离散性的强度特性；基坑长度越大，墙体沉降越均匀，差异沉降值越小。当基坑边缘距墙体距离1m时，基坑开挖深度达到2m后，墙体最大沉降值接近10mm，需重点关注砌体结构的变形安全。     

基坑工程地下水渗流模型试验系统研究

设计了符合基坑工程条件的模型试验系统,可以模拟基坑地下水渗流。模型试验系统由土箱、排水箱、进水箱、上水箱、下水箱、测压装置等组成。通过给定进水箱与排水箱的水位可以实现基坑内外水头恒定,从而形成稳定的渗流。利用模型试验系统已经完成的试验为悬挂式截水帷幕基坑地下水渗流以及完整井条件下的层状含水层渗流,获得与实际工程相符的渗流流网形态,用来研究地下水渗流场的特征和规律。试验结果可指导实际工程设计,同时可用来修正基坑规程中地下水涌水量、坑外水位降深以及降水引起的沉降计算等。     

深基坑桩锚支护体系位移数值分析

利用大型有限元分析软件ADINA,考虑土的非线性和基坑分步开挖原则,以郑州楷林大厦深基坑为例,按照实际基坑开挖与支护的施工步骤,建立三维有限元模型进行数值分析,得到支护结构与土体随基坑开挖过程的变形规律及影响因素:支护桩水平位移最大点在基坑中上部,预应力锚杆对限制基坑壁的侧移起着至关重要的作用;基坑支护桩后主动区域受扰动最大的土层在桩体深度以下,支护结构入土深度加大,可有效控制土体向坑内流动;基坑外侧地表沉降呈现抛物线形状,在距离支护结构约1.5倍开挖深度处出现沉降最大值。     

土压力作用下邻近基坑地表沉降计算分析

相邻基坑间的土条地面沉降量与土体性质、围护结构、基坑深度、地面荷载等有关,其中因土压力引起的围护结构变形影响最大,且规范中尚未有现成的计算公式,通过采用叠加的方法计算土压力,计算围护结构变形,再根据围护结构变形的体积等于地表沉陷的体积计算地表沉降,并与现场监测对比分析,发现二者吻合较好,说明该计算方法有较好的适用性。     

冠梁标高对基坑周边环境的影响分析

降低冠梁顶标高以减少基坑工程造价是目前比较盛行的一种做法,但其往往导致基坑周边环境变形过大。以某建筑深基坑工程为例,通过对比该基坑开挖期间周围道路沉降、管线沉降、建筑物沉降、桩顶变形和支撑轴力的实测数据来分析支护结构安全有效、建筑物沉降满足要求,但地表沉降过大现象的原因,认为冠梁标高降低会对基坑顶部土体变形产生较大影响。通过有限元模拟对降低冠梁顶标高对基坑坡顶土体变形的影响进行深入分析。结果表明:坑顶土体变形过大并不意味着支护结构失效;冠梁顶标高降低后,由于坡顶土体失去侧向约束,在坡顶竖向荷载作用下,会产生较大的沉降和水平变形;土体沉降与水平变形具有相关性,但冠梁顶标高对坡顶土体水平变形的影响程度远远超过其对沉降的影响。建议当基坑周围有道路或管线存在时,谨慎降低冠梁标高,如必须降低,应采取其他有效措施约束土体的变形。     

动荷载作用下软土地区基坑开挖周围土体位移研究

软土地区深大基坑开挖对周围土体及构筑物的位移有重要影响。以昆明市某软土区圆形基坑工程为背景,通过分析基坑支护结构、周围土体和动荷载作用下构筑物的位移监测数据,系统研究基坑开挖过程中位移变化的时空效应。结果表明:地表土体位移随着与基坑的横向距离不断增加而减小且基坑开挖对地表土体沉降量的影响范围大于对水平位移的影响范围;当有动荷载作用于软土区基坑周围构筑物时,基坑开挖对构筑物的位移有相对较大的影响;在基坑周围一定范围内,同一点处的水平位移和沉降量的变化具有相关性;基坑周围土体水平位移随深度增加而减小并逐渐趋于0。研究成果拟为类似工程提供借鉴。     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2 m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。