软土地区紧邻深大基坑开挖影响分析

基坑开挖耦合效应影响范围的研究是群坑工程围护结构设计和周边环境保护的关键。以昆明地区地下连续墙支护深基坑工程实例为基础,采用改进的剑桥土体模型,构建不同基坑间距、不同基坑开挖深度的地连墙支护基坑有限元平面应变模型,研究了单基坑开挖后地下连续墙沉降量与水平位移的计算值与实测值之间的关系。通过对不同开挖距离和不同开挖深度的基坑模型计算值的研究,得出基坑开挖对基坑的耦合作用规律。结果表明,计算中所采用的土的本构模型和土的参数是准确的,基坑开挖的耦合效应随着基坑间距的增大而逐渐减小,且衰减速度变慢,基坑开挖耦合效应下限确定为开挖深度的10倍。     

基于PLAXIS 3D有限元软件的某坑中坑开挖影响分析

基于济南西客站片区某深大基坑,利用有限元软件PLAXIS 3D强大的前处理和网格细化分功能,运用考虑土体加/卸荷作用的土体硬化本构关系,建立能够考虑基坑空间效应的三维整体有限元模型。通过数值模型的结果,详细地展现了排桩支护结构在不同施工阶段、不同平面位置处的位移和弯矩变化,同时着重分析了与坑角位置处相应值的对比;总结了桩后土体深层水平位移变化规律,显示出了明显的影响分区;并研究了内坑开挖中坑趾系数、内坑深度与内外支护结构间距比等因素对外坑支护结构产生的影响。对于超深超大基坑建立三维计算模型,考虑坑中坑开挖工况对基坑支护结构及周边环境影响,对于把握基坑整体工作机理,避免安全事故,精细基坑设计的整体布局和空间优化具有借鉴及参考意义。     

相邻双基坑开挖相互影响三维性状分析

相邻基坑开挖引起围护结构和周围土体变形与基坑单独开挖存在较大的差异,目前较缺乏考虑相邻基坑开挖产生的相互影响及其空间效应的研究。以实际相邻双基坑工程为分析原型,建立其开挖的三维有限元模型,研究双基坑开挖的空间效应。分析了相邻基坑同步开挖和不同基坑间距对基坑间土体沉降、支护结构内力、支护结构位移、坑底隆起、坑外地表沉降等的影响,探讨基坑开挖角部刚度效应。结果表明:相邻基坑开挖影响支护结构的内力和位移分布;基坑间土体沉降产生叠加影响,沉降量大于基坑两侧地面;近端支护结构变形和坑底隆起小于远端。基坑角部刚度效应在一定范围内会较明显地限制土体变形和支护结构的位移,且角部刚度效应随开挖深度增大而增大。基坑间距对相邻基坑产生相互影响的范围为2.5~3倍基坑开挖深度。     

既有地下结构水-土阻隔效应对基坑抽水引发地层变形影响机制

当基坑邻近既有地下结构时，基坑降水引发的坑外地下水渗流与地层运动均会受到地下结构阻隔（阻水效应与阻土效应）；因此，在有/无邻近地下结构情况下，降水引起的基坑变形规律应是不同的。依托实际基坑工程开展了现场抽水试验，实测得到了基坑抽水引起的坑外不同含水层水位变化及围挡与土体变形规律；并基此建立了考虑邻近地下结构阻隔影响的基坑抽水三维流固耦合数值模型，以基坑与邻近地下结构间距D、基坑降水深度Hd为变化参数，探究了邻近地下结构阻隔作用对基坑抽水引发基坑变形的影响。研究发现：当基坑与既有地下结构间距较小时（如D<20m），地下结构对基坑变形的阻隔作用以阻土效应为主，减小了坑外地面沉降（相对于无邻近地下结构而言，以下类同）；当基坑与既有地下结构间距较大时（D>20 m），地下结构对基坑变形的阻隔作用以阻水效应为主，增大了坑外地面沉降；而随着间距进一步增大（D>40 m），阻水与阻土效应均逐渐减弱，坑外地面沉降分布向无地下结构时的情况趋近。基坑设计时应考虑邻近已有地下结构阻水、阻土效应耦合作用的影响以更准确地计算地层损失与围挡侧移，从而更好地优化基坑支护方案。     

坑中坑开挖对基坑抗隆起稳定性的影响分析

在既有基坑内部进行二次开挖形成坑中坑的过程也是对基坑被动区土体卸载的过程,被动区土体的卸载加大了坑底隆起变形的趋势,对基坑抗隆起稳定性产生较大影响。根据坑中坑与圆弧滑动面的位置关系的不同,对坑中坑类型进行了分类,推导了不同类型坑中坑基坑抗隆起稳定安全系数的计算公式。研究结果表明：坑中坑基坑抗隆起稳定性与坑中坑开挖位置有关,当坑中坑在圆弧滑动面影响区域内开挖时会减小抗滑力矩,降低基坑抗隆起稳定安全系数。外部型坑中坑对基坑抗隆起稳定性无影响。内部型坑中坑基坑抗隆起安全系数随内外坑壁距离、内坑宽度、内坑深度的增大而减小。坑底相交型坑中坑基坑抗隆起安全系数与内坑宽度无关,随内外坑壁距离的增大而先减小后增大,随内坑深度的增大而减小。坑壁相交型坑中坑基坑抗隆起安全系数与内坑宽度、内坑深度无关,随内外坑壁距离的增大而增大。     

坑中坑基坑围护结构变形的临界影响范围研究

以福建省大剧院A区坑中坑基坑为工程背景,分析了内、外坑开挖的相互影响,并通过岩土工程数值分析对比研究了不同内外坑间距W、不同开挖深度H时围护结构的变形规律,发现了α(α=W/H)与内外坑相互影响程度的关系,同时利用实际工程监测数据进行验证,得出了坑中坑基坑内、外坑开挖相互影响的临界间距约为5倍的外坑或内坑开挖深度。     

基坑分坑施工时较大的分基坑在开挖期间邻近地铁一侧的地下连续墙变形分析

对于邻近地铁的大型基坑,为保护地铁,一般会在靠地铁侧分出一部分小坑进行后施工。而对于先施工的大分坑,在其土方开挖阶段,邻近地铁侧的地下连续墙仍会产生变形,其中地下连续墙内侧因土方直接卸载,变形稍大;地下连续墙外侧因小坑内有水泥搅拌桩满堂加固、刚度较大,变形稍小。根据大分坑的土方开挖情况,分析了分层开挖对地下连续墙内外侧变形产生的影响,以便采取有效的措施,减小对地铁和周边环境的影响。     

某地铁站基坑监测成果分析

以某地铁车站基坑为研究背景,对其变形监测方案进行设计,并对监测数据进行了分析,得出了坑周土体水平位移、地表沉降以及地下连续墙墙顶水平位移随基坑开挖深度和时间的变化规律,并分析了基坑开挖对邻近建筑物产生的影响,可为类似工程提供参考.     

软土地区坑中坑式基坑工程的变形特性研究

通过翻阅大量的文献,采集、整理、研究大量有关坑中坑式基坑工程的变形数据,对内、外坑开挖深度、间距,围护结构侧向变形值等有关参数之间关系进行分析,结果表明:当开挖总深度不变时,外坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而减小,内坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而增大;内墙插入比对外坑围护结构最大侧向变形量的影响不大,但内坑围护结构最大侧向变形量随内墙插入比的增大而减小。外坑围护结构最大侧向变形量随外墙插入比的增加有减小的趋势。在忽略内坑影响的情况下,外坑开挖深度与地表最大沉降量之间的关系类似,考虑内坑影响时周围地表沉降量相比单级基坑更大,同时内坑的开挖深度与地表最大沉降量不再符合单基坑的线性规律。     

特大圆环支撑深基坑变形特性的三维数值分析

以某特大圆环支撑深基坑工程为背景,采用有限元分析软件MIDAS/GTS,对深基坑特大圆环支撑体系的变形特性进行了系统的三维数值分析。通过与地下连续墙的水平侧向变形和墙顶沉降实测数据进行对比分析,表明采用GTS软件进行特大圆环支撑深基坑工程的三维动态施工模拟分析是可行的;研究了不同土体开挖次序下、不同工程地质条件下特大圆环支撑深基坑地下连续墙的水平侧向变形特性,结果表明:土体开挖过程,地下连续墙的水平侧向位移存在显著的位移回弹效应,且随着基坑开挖深度的增大而增强,非对称开挖明显强于对称开挖,采用对称开挖比非对称开挖能显著减小软土地层地下连续墙的水平侧向位移。     

离心模型试验的连续墙变形影响因素

以上海世博会世博轴及地下综合体工程1标段逆作法施工深大基坑为背景,为了更好的了解土体开挖对地下连续墙变形的影响,设计了反应上海软土蠕变效果的离心模型试验,并结合有限元对其中主要的影响因素—开挖时限、开挖顺序和纵向开挖宽度进行了分析计算。离心模型试验和监测数据表明,数值计算的结果与试验和现场实测出的地下连续墙水平位移值都比较接近,可以较好的反映基坑开挖的变形性状。研究结果表明：预留土台和中板对于地下连续墙的变形有很好的控制作用;由土体蠕变而产生的地下连续墙变形大部分发生在预留土台开挖后,在预留土台开挖后应尽快施作下层板结构,以减小由于土体蠕变而使地下连续墙产生的变形;浅3层预留土台的纵向开挖宽度宜小于深3层预留土台的纵向开挖宽度;采用跳挖方式开挖土台时,应先开挖地下连续墙附近无重点保护对象的区域。     

某超深地下连续墙成槽过程变形监测分析

根据南京河西某基坑工程地下连续墙成槽试验,分析了地下连续墙成槽施工过程对槽壁周边土体变形的影响,试验结果表明:成槽机向下开挖时,土体不同深度出现不同程度向坑外的位移现象,成槽施工结束后,水平位移变化存在缓慢回弹趋势,单幅超深地下连续墙成槽过程槽壁周边土体变形对环境影响程度较小。     

建筑基坑群坑施工耦合效应及其控制技术

结合工程实例，初步分析了建筑基坑群坑施工耦合效应形成的条件，并建立了简化模型。在采用数值计算的方法分析了群坑开挖条件下各基坑之间相互影响的规律后，提出了群坑施工条件下减小施工对周边环境影响的主要技术措施。     

基坑封闭试验对围护结构及周边环境影响分析

基于上海软土地区某深基坑工程地下连续墙施工完成后的封闭性试验,分析围护结构及首道撑施工完成、基坑开挖前的承压水降水试验引起的围护结构变形实测数据,通过理论计算分析由此引起的坑外地面沉降.得到的主要结论有:复杂敏感环境基坑工程开挖前封闭性试验的环境影响不容忽视,封闭性试验引起的围护结构最大侧向位移达开挖深度的0.12％.邻地铁侧设置小坑可以有效减小承压水降压引起的基坑外围地下连续墙变形及坑外地表沉降.小基坑外侧地下连续墙最大水平位移约为大基坑地下连续墙最大水平位移的30％.小基坑地下连续墙外侧地表最大沉降约为大基坑地下连续墙外最大地表沉降的35％.     

逆作法施工盆式开挖预留土体坡肩宽度的研究

逆作法施工中在地下连续墙内侧留设合理的预留土体,采用盆式开挖可以提高机械挖土效率,加快挖土速度,也是控制地下连续墙变形的一个有效方法。作者采用按变形控制计算盆式开挖预留土体坡肩宽度的方法,对上海长峰商城基坑留设不同坡肩宽度预留土体时的盆式开挖进行了三维有限元分析。计算结果表明,增大预留土体坡肩宽度对减小地下连续墙的水平变形有一定的效果,但是随着预留土体坡肩宽度增大到一定值时,再继续增大预留土体坡肩宽度对减小地下连续墙水平变形的效果就不明显。文章为逆作法盆式开挖施工中地下连续墙边预留土体坡肩宽度提供了一种有效的计算分析方法。     

软土基坑坑角效应的三维有限元分析

通过对三维与平面应变状态下无支撑及多道支撑的基坑开挖模拟,对基坑的坑角效应进行较为深入的研究,包括考虑几何尺寸对基坑角部效应的影响,具体表现为对墙体变形及坑外土体位移的影响。当基坑开挖宽度较大时,相邻墙体的作用较强,基坑角部效应范围较大,约为5~7倍开挖深度,此时应考虑凸出现象的影响,同时坑外土体相应位置也将产生较大位移。     

基于坑角效应的桩锚支护设计优化研究

本文以长春市某桩锚支护深基坑工程为依托,通过对其工程资料进行整理分析并建立有限元模型,对该基坑的开挖过程进行数值模拟.通过分析开挖时其支护结构的变形规律,发现坑角处支护结构的变形远远小于中部支护结构的变形,即该基坑存在明显的坑角效应.且根据相关公式计算出了该基坑坑角效应的影响范围,并提出了两种关于坑角效应影响范围内的支护结构优化方案,分别是增大锚索间距与减小支护桩桩径,利用有限元模拟对两种优化方案进行比选分析,最终得出增大锚索间距为该基坑最佳的优化方案.     

软土基坑施工优化离心模型试验

以上海五坊园三期基坑工程为依托,开展了两组不同开挖分区方式的基坑开挖离心模型试验,通过测定不同开挖分区和支护方式对应的基坑围护结构变形规律及周边地层变形规律,探讨了开挖分区和支护方式对基坑开挖扰动效应的影响。试验结果表明:不同开挖分区工况下围护结构变形均随开挖深度的增大而增加,墙后地表沉降呈现勺子形分布并随距离的增加而减小;开挖分区工况对围护墙的内力变形影响较大,分区开挖有效控制了围护结构以及坑外土层的变形,后期开挖基坑对先期开挖完成基坑的地下连续墙弯矩和变形影响较小。先期较大面积开挖产生的弯矩和侧向位移均大于开挖面积较小工况的值,且较小分区面积对于远处地表沉降约束较好。     

临近地铁隧道的软土深基坑施工影响分析

以杭州某临近地铁隧道的软土深基坑工程为背景,运用有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析基坑变形以及对地铁隧道的影响,并对不同计算模型进行对比分析.研究结果表明:HSS模型考虑了地下水及时空效应的影响,较HS硬化模型能更好地模拟基坑施工过程;为控制基坑开挖对邻近地铁隧道的影响,需辅助其他措施,如分块开挖、基坑降水等;地下连续墙成槽过程无法模拟,施工中应尽量减小成槽对周边土体和隧道的影响.研究结论可为类似工程提供借鉴与参考.     

地铁换乘车站基坑围护结构变形监测与数值模拟

以某地铁换乘车站基坑为研究背景,分析了基坑施工过程中地下连续墙水平位移随基坑开挖深度和时间的变化规律。建立三维有限元模型对地铁车站深基坑开挖进行模拟计算,将获得的地下连续墙变形结果与监测结果进行了对比分析。结果表明:地下连续墙最大水平位移的计算值与实测值差距很小,其发展变化的趋势几乎一致,有限元计算的结果是可信的。三维有限元模型能够更好的考虑基坑空间效应对地下连续墙水平位移的影响,可以为优化设计和施工提供有益的参考。