深基坑深层水平位移全过程时序变化分析

为掌握基坑水平位移的变化规律,文中以基坑深层水平位移监测成果为基础,开展其现状变形规律及预测分析。结果表明,基坑不同位置处的最大水平位移值具有明显差异,变化范围为12.85～29.52 mm,均值为21.31 mm,均小于设计的变形控制值35 mm,满足设计要求;随基坑开挖持续,其水平位移具持续增加特征,且水平位移随深度增加,具先增加后减小特征,最大值主要位于12.5～13.5 m。同时,经变形预测,基坑水平位移具有收敛增加趋势,最大预测值也小于变形控制值,说明预测条件下,基坑的水平位移仍满足要求。     

7.2m深基坑水泥土重力式挡土墙的应用

某厂房地下冷却液池基坑开挖深度为７．２ｍ，采用水泥土重力式挡土墙支护基坑边坡。施工前进行的整体稳定性分析显示，墙体最大水平位移为１２ｍｍ，施工后实测位移仅８ｍｍ，基坑边坡变形未超出设计控制值。     

杭州紫之隧道南口明挖段深基坑监测分析

为了研究深基坑变形与受力特点,采用现场监测的方法对杭州紫之隧道深基坑进行实测,并探讨了基坑围护结构变形、支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降及坑外水位的变化规律。实测分析得出:当基坑的开挖深度增大时,地下连续墙的变形由原先向坑内的前倾型曲线慢慢变成折线型;钢筋混凝土和钢支撑轴力的实测值小于报警值,说明当基坑开挖深度增加时,地下连续墙的结构设计比较保守,而提高轴力的监测频率是加强基坑安全施工的可行手段;地表沉降大小与墙体深层水平位移有较大关系;建筑物的沉降值随着基坑开挖深度的增加而增大,沉降值随时间增长呈线性分布;随着基坑开挖深度的增大,地下水位也相应下降。     

“上海中心”塔楼深大圆形基坑性状的实测分析

针对上海中心大厦塔楼基坑工程周边环境极其敏感、开挖深度超深、超大直径无内支撑圆形基坑等特点,构建和实施基坑的四维信息化监测,基于围护墙深层水平位移和内力、环撑内力和立柱回弹等实测数据,对基坑支护结构的变形和内力性状进行分析。结果表明:受基坑平面形式和裙房地墙阻隔影响,围护墙最大深层水平位移均值与开挖深度比值为0.215%,远小于上海地区同类明挖顺作基坑;土方开挖均衡性、环撑完整性及施工车辆荷载均匀性是影响圆形基坑合理变形的关键因素;围护墙环向受压明显,随深度呈鼓胀型分布,内力和变形协调发展;环撑轴力受压为主,随土方开挖和温度变化动态调整,并在第四道环撑处达到最大值;立柱回弹主要受土方开挖、承压水水头升降、围护墙约束作用和支撑刚度等影响,并在第三层和第六层土方开挖阶段发展明显较快。     

南宁地铁3号线长堽路车站基坑变形特征研究

以南宁地铁3号线长堽路站基坑为工程背景,整理、分析现场施工过程监测数据,总结围护结构水平位移、周边地表变形、支撑轴力实测数据规律,探讨基坑在不同开挖深度下围护结构及坑边地表变形规律及特征。采用有限元Midas软件,建立基坑开挖模拟模型,对其分步开挖进行了数值模拟,并将计算结果与实测数据进行对比分析,进一步总结分析狭长型基坑在不同开挖深度下整体变形特征。研究表明,长堽路站基坑随着开挖深度增加,围护桩水平位移增大,最大值位置逐渐向下部移动,最大部位位于第二层开挖线与第三层开挖线之间;整体上基坑长边及短边围护结构水平位移由基坑中部向两端逐渐减小;随着基坑开挖深度不断增加,坑边地表沉降量不断增大,基坑周附近8 m范围内沉降变形最大,随着与基坑距离逐渐增大沉降量逐渐减小。基坑周边沉降影响范围约为15 m,基坑长边及短边地表沉降量均由中部向两端减小。     

北京市轨道交通基坑工程桩体变形特性

根据基坑开挖深度、地层条件的不同,对北京市轨道交通80个明挖顺作法基坑工程实测结果进行统计分析,研究确定北京砂卵石和黏性土地区深基坑开挖引起的桩体变形规律。研究表明：①围护桩顶和桩体均存在向基坑内和基坑外两个方向的水平位移,水平位移实测结果分布形态均近似符合正态分布。②围护桩整体最大变形均以桩体变形为主,桩向基坑内水平位移平均值约为0.05%H～0.12%H,向基坑外水平位移平均值约为0.02%H～0.07%H。③插入比、长宽比、基坑系统刚度等对桩的最大水平位移有一定的影响。④桩向基坑内水平位移最大值主要出现在0.26H～0.45H处,向基坑外水平位移最大值主要出现在0.18H～0.20H处。研究成果可对未来北京及其他地区城市轨道交通基坑工程变形大小及安全性的预测和评估,指导基坑工程设计与施工工作,对防止基坑事故的发生具有重要意义。     

复杂环境下某深厚软土基坑的实测性状研究

详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4～19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比 hm mδ/H 介于0.24%～0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%～56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15～0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;“T”型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比 vm mδ/H 介于0.26%～0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为 vmax hmaxδ=δ～ hmax2.57δ,沉降蠕变速率为0.1～0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。     

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。     

上海软土深基坑工程周围管线变形特性实测分析

深基坑工程开挖可能会引起周围地下管线不同程度的变形甚至破坏,以上海滨江软土地区某深基坑工程为例,分析了基坑周围的燃气、电力、雨水、供能和信息管线的实测变形。该基坑紧邻上海轨交6号线、8号线和11号线,开挖深度约10.40 m,采用先开挖中心大坑,后开挖边缘小坑的开挖步骤。实测结果表明:对于采用分区、分层开挖的基坑工程,管线沉降主要发生在大基坑开挖、拆除支撑及开挖紧邻管线的小基坑三个阶段,管线水平位移主要发生在开挖首层土体阶段;而承压水降压引起的管线沉降,在承压水位恢复后会产生一定回弹,但管线水平位移恢复很少;基坑止水帷幕隔水效果较差时,深层承压水降压可能加剧地下管线的沉降,引起距离基坑较远处的管线发生较大的水平位移,建议采用坑外回灌的方式以控制管线变形。     

深基坑工程施工变形监测与数值模拟对比分析研究

以天津市某深基坑工程为背景,对现场监测数据进行整理、分析,并采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对基坑开挖施工过程中地连墙深层水平位移以及周边地表沉降进行数值模拟分析,将监测数据与模拟计算结果进行对比分析,研究结果表明,数值模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,数值较接近,地连墙深层水平位移相差3 mm以内,周边地表沉降相差4 mm以内;随着开挖深度的增加,地连墙深层水平位移逐渐增大,且最大位移点逐渐下移,墙体位移变化呈中间大、两端小的"鼓肚"形状;随着土方开挖的进行,周边地表沉降逐渐增大,最大沉降值点逐渐向基坑外侧延伸,在第四步土方开挖完毕及基坑顶部施工完成后,最大值点均出现在距基坑边11 m处;实测值与计算值均在规范限制以内,符合基坑变形要求。     

广州南沙某深厚软土区综合管廊基坑变形破坏分析

粤港澳大湾区为中国经济活力最强的区域之一，在国家发展大局中具有重要战略地位。由于该区域广泛分布海积相和海陆交互相深厚软土，给工程建设带来了诸多困难，甚至造成巨大经济损失和人员伤亡。通过对广州南沙某基坑进行理论计算和数值模拟，结合对监测资料的详细分析，探讨广州南沙某深厚软土区综合管廊基坑破坏发生的成因和变形特征，所得结论如下：本基坑失稳破坏模式属于踢脚破坏和倾倒破坏的组合破坏模式，以踢脚破坏为主，基坑破坏位置桩顶水平位移整体向右，产生这种现象的原因是由于大型运输车辆在基坑左侧行驶，引起基坑单侧超载；受横撑的约束作用，基坑桩顶水平位移和竖向位移在基坑破坏前位移仍然比较小，不能有效的反映基坑的变形和安全情况，因此要重视基坑深层水平位移监测；深层水平位移最大位置主要集中在基坑深度6～11 m，基本处于基坑底部以下；深层水平位移的变形范围达到18 m左右深度，表明基坑开挖引起的支护桩变形影响范围达到坑底以下12m，变形影响深度和基坑深度的比值为3；基坑进行回填之后基坑位移明显收敛，表明回填可以有效抑制基坑变形的扩展，避免连续性破坏。     

温州软土地区基坑支护选型调查及坑外深层土体变形的实测与规律研究

通过对温州市城区2007年以来基坑工程(220个)的支护选型进行统计分析,获得了不同工况下的基坑选型规律:深度4 m及4 m以内的基坑主要采用土钉墙支护形式;超过4 m深度的一般采用围护结构加内支撑支护形式,围护结构一般采用钻孔灌注桩,且多选用水泥土搅拌桩作为围护桩外侧止水结构,其中,深度7.5 m以内的一般采用1道内支撑,超过7.5 m的则采用2道内支撑。在此基础上,再通过对典型支护类型的现场实测数据分析,获得了坑外深层土体变形规律,即:随着基坑开挖深度的增加,深层土体最大水平位移值不断增大,土体内部位移加剧;在地下室底板混凝土具有支撑强度后,坑外深层土体水平位移量趋于稳定;深层土体最大变形点发生在坑底以上0.5～1.0 m处。     

深水桥墩钢板桩围堰深层水平位移预警值研究

深水桥墩钢板桩围堰深层水平位移值是钢板桩围堰安全关键指标.GB 50497—2019《建筑基坑工程监测标准》要求钢板桩支护结构深层水平累计位移预警值采取双控,取累计位移绝对值和相对基坑设计深度H控制值中的较小值作为预警值.以某大桥工程项目为例,对深水桥墩钢板桩围堰深层水平位移值进行研究,空间有限元法计算值和现场实测值表...     

上海软土地区半圆形基坑的实测结果研究

通过对上海临港新城某半圆形基坑实测数据的分析,结合对半圆形基坑结构优势、变形特性的综述,探讨了半圆形基坑围护结构变形、地表沉降的一般规律。结果表明：该半圆形基坑围护结构的最大侧向位移为开挖深度的0.152%～0.636%,平均值为0.325%;围护结构侧向变形通常为深层凸鼓形,围护结构最大侧移点深度一般位于开挖面以下2～6 m;基坑周边最大地表沉降为开挖深度的0.587%,平均值为0.312%。在相同地质和施工条件下,和矩形基坑相比,半圆形基坑结构形式对控制变形有一定优势。     

深基坑工程信息化施工技术研究

信息化施工技术是对深基坑工程实施过程进行监控的重要技术,也是确保基坑施工安全性并减少施工对周围环境影响的重要手段。基于深基坑施工中水平位移的实测数据,描绘了地下连续墙和墙外土体不同深度水平位移的时程曲线及不同时段水平位移随深度变化的变化曲线,总结了深基坑施工过程中水平位移的变化规律。同时,探讨了深基坑开挖与支撑支护过程中水平位移速率的变化规律、墙体与土体水平位移随深度的变化关系、基坑土方开挖完毕后墙体和土体水平位移随时间的变化规律。最后,对比支护墙体水平位移实测结果和规范方法的计算结果,得到了一些对控制深基坑水平位移有利的成果。     

土钉墙位移的影响因素分析

土钉墙是粉砂土、黏性土等地区基坑开挖围护的主要形式之一,基坑开挖会导致基坑及周围土体、土钉墙面层和土钉中的应力重新分布,为了保持土钉自身的稳定和平衡,土钉面层、土体会被迫移动到新的位置而产生变形。今以ABAQUS有限元软件为工具建立土钉—面层—土体的相互作用模型,土体应用Mohr-Coulomb本构模型,土体与土钉间的接触性质为摩擦小滑移,土钉在整个开挖过程保持弹性,土体的压缩模量随深度线性增加,在此基础上构造正交试验,分析不同工况下土钉墙面层最大水平位移、墙后沉降的影响因素及各因素对于位移的作用大小。结果表明:对于面层的最大水平位移而言,基坑开挖深度5 m时,土钉长度为8 m的面层有最小位移,而大于和小于8 m则位移增大。土钉墙倾角与面层最大位移相关性最为明显,当土钉墙倾角小时位移小,随着土钉墙倾角的增大面层位移则增大。就面层最大位移来说,当基坑开挖深度5 m时,各因素的最佳组合为:土钉墙倾角60°~80°、土钉长度8 m、间距1.6 m、土钉倾角小于15°。控制土钉墙面层位移最有效的办法是减小土钉墙倾角、合理设置土钉长度。     

杭州某软土超深基坑变形性状研究

分析了杭州淤泥质黏土地基中,开挖深度达23 m,采用逆作法的深基坑变形性状。基于基坑围护墙体水平位移及周边地表沉降实测数据进行了统计分析。由于坑内淤泥质土层较厚,项目采用了水泥土固化加固方案,本基坑围护墙最大水平变形达98.7 mm,最大水平变形达0.24%～0.49%H_m(H_m为最大开挖深度),总体变形较大。其中开挖间歇期产生的蠕变变形占总水平变形的38.2%～50.1%,开挖至底板标高后围护墙产生的蠕变变形占总变形量的17.4%～21.3%,说明在高地应力下软土基坑蠕变明显,应尽量快挖快浇。本基坑墙后地表沉降主要影响范围为0.5～2.0H_m,呈漏斗形,最大沉降处距坑壁0.8～1.5H_m,最大沉降为0.17～0.37H_m,地表沉降发展有较明显的滞后性。     

TRD搅拌墙施工对周边环境影响实测分析

以苏州轨道交通5号线茅蓬路站基坑工程为研究背景,对该基坑TRD搅拌墙(止水帷幕)施工过程中的周边地表沉降、深层土体水平位移、土压力及孔隙水压力等进行了现场实测,并对实测数据进行整理分析,结果表明:在TRD搅拌墙成墙施工阶段,土体向墙体(槽段)外侧位移、地表隆起、土压力和孔隙水压力增加;在墙体形成但尚未结硬前,土体向墙体(槽段)内侧位移、地表回落、土压力和孔隙水压力减小,随着墙体水泥土逐步硬化,土体变形、土压力和孔隙水压力最终趋于稳定;在TRD搅拌墙施工阶段,周边1 m～5 m范围内地表隆起值为5.65 mm～7.15 mm,深层土体水平位移最大值为16.14 mm(地表下4 m深度),对周边环境的影响总体较小。     

坭洲水道桥圆形地连墙支护体系监测与分析

对虎门二桥坭洲水道桥直径90 m、深29 m东锚碇工程进行了监测,实测得到开挖过程中地连墙墙后土压力、墙体径向位移、竖向弯矩等。同时,设计并实施了地连墙槽段接缝的单元体试验,探讨了圆形地连墙环向刚度折减系数的取值方法,并结合轴对称弹性地基梁法对监测数据进行了对比分析。计算与实测分析结果表明,圆形地连墙支护体系墙体最大位移值为开挖深度的0.018%,远小于工程预警值,说明其可有效控制基坑变形;施工过程中土体开挖及内衬施工对地连墙应力影响最大,是相应深度地连墙应力达到峰值的主要原因,其影响范围为上下两倍当层开挖深度;圆形地连墙墙后土体具有空间效应,实测土压力值小于主动土压力理论计算值;由计算对比可知,考虑环向效应及环向刚度折减的弹性地基梁法可较好地反映圆形地连墙支护体系的受力变形特性。     

临近地铁高架综合体项目基坑开挖监测研究

依托某临近地铁高架综合体项目基坑工程,对基坑开挖过程中坑顶水平位移和沉降、深层水平位移和支撑轴力进行监测,研究坡顶变形与时间的关系、深层水平位移、支撑轴力等变化规律。结果表明：坑顶水平位移随着工程的开挖进度向坑内偏移;坑顶竖向沉降在不同部位变化趋势类似,但数值有所差异,主要受施工荷载影响明显;围护桩深层水平位移随开挖深度呈现“两头小,中间大”的趋势,最大深层水平位移随施工进度而增加;基坑内支撑能够有效承担主动土压力,有效控制基坑变形。研究结果对类似基坑工程具有一定的指导意义。