地铁车站深基坑地下连续墙变形监测

目前软土地区地铁车站深基坑多采用地下连续墙作为围护结构,通过对上海轨道交通10号线同济大学站基坑地下连续墙现场监测结果的分析,研究了基坑开挖深度与地下连续墙侧移及最大相对侧移的关系,同时给出了地下连续墙最大侧移及最大侧移位置随开挖时间的变化规律,并对不同测点的侧移结果进行分析比较。结果表明：长条形地铁车站深基坑虽然是对称结构,但是对基坑外侧土体进行加固一侧的地下连续墙的变形远远小于未经加固一侧的变形,所以,在对基坑设计时一定要考虑土体加固的影响。     

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。     

地下连续墙成槽参数选择对槽孔周边土体变形影响

在采用地下连续墙作为围护结构的基坑研究方面，目前主要研究方向为基坑开挖过程中的变形控制及地下连续墙施工过程中槽壁稳定性控制，对地下连续墙施工过程所造成的环境变形研究较少。依托惠民大道综合改造工程项目，以槽壁加固、地面超载、泥浆比重为变量采用ABAQUS软件对地下连续墙成槽过程中土体变形进行分析，并根据计算结果制订对应的成槽控制措施。     

近邻地铁地下连续墙全过程开挖变形分析

在位移要求严格控制的深基坑设计中,一般采用地下连续墙作为围护结构。以上海近邻地铁一号线的摩尔大厦基坑为例,分析基坑开挖的施工措施和地下连续墙的变形特征。实践证明,沿着连续墙对基坑内外进行土体加固和盆边留土抽条限时开挖措施,对于减小地铁隧道的变形是非常有效的。     

软土地区临近隧道的深大基坑变形控制方法

采用有限元软件对上海市临近已建地铁10号线的吴中路项目基坑开挖进行二维数值模拟,主要分析计算了地下连续墙最大侧向位移及隧道变形,并对地下连续墙最大侧向位移及隧道变形监测值进行了研究。监测结果与数值模拟结果对比分析表明,二维数值模拟分析模型可以较好地给出地下连续墙最大侧向位移及隧道变形规律;从基坑围护设计角度出发,通过数值模拟进一步分析了地下连续墙的插入比、被动区加固宽度对地连墙及隧道变形的影响,对于类似工程的基坑支护设计有一定的参考意义。     

紧邻已建车站基坑开挖近接施工影响分析

以上海市轨道交通8号线和10号线换乘车站共用扩大站厅层基坑工程为背景,采用有限元方法分析基坑开挖对已建车站结构的影响规律。结合监测数据,重点研究共用地下连续墙和车站结构板的变形规律,指出紧邻车站基坑开挖卸载引起共用地下连续墙向基坑内变形,已建车站结构板靠近基坑一侧上浮较明显。总结了高压旋喷桩加固、分块凿除共用地下连续墙等控制已建车站结构变形的关键技术措施,为同类工程设计施工提供借鉴。     

长峰商城超大型基坑临近地铁侧的施工保护措施

上海长峰商城超大型基坑逆作法施工期间在临近地铁侧采取了如下施工保护措施加厚围护结构地下连续墙、分层分区并按一定的顺序开挖、坑内加固、留设预留土体以及对预留土体开挖等;实测数据的分析结果表明这些施工保护措施使临近地铁侧地下连续墙的水平变形大大减小,仅相当于非地铁侧的40.38%,满足了地铁正常运营的要求.对长峰商城基坑首层开挖时地下连续墙内侧留设预留土体的宽度进行了有限元分析,计算结果表明坑内首层土体开挖后,地下连续墙的水平位移随预留土体坡肩宽度的增大而减小,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,但随着预留土体坡肩宽度的增大到一定值时,再继续增大预留土体坡肩宽度对减小地下连续墙水平位移的效果就非常小.     

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。     

深基坑开挖对周边建筑影响的分析

为有效控制环境敏感区域中深基坑开挖变形对周边建筑的影响,在江阴市澄江西路隧道长大深基坑工程中采用了地下连续墙围护体系、地墙两侧土体三轴搅拌桩预加固、加大地下连续墙插入比、坑内加固和降水,以及通过封堵墙和加固墙将长大基坑分隔成较短的基坑等措施,有效地控制了基坑变形,减少了地面沉降和周边建筑的变形。通过对被保护建筑的专业检测、评估,确定了基坑施工的保护标准;通过信息化施工,对施工全过程进行监测及数据分析,为制订和实施深基坑周边风貌建筑群保护措施提供了科学依据。     

福州富水含砂地层超深地下连续墙成槽阶段变形分析及控制

福州地铁2号线金山站换乘段超深地下连续墙穿越含承压水的软土地层,开挖深度65~70m,同时,粗中砂、粉细砂层在地下连续墙成槽时易塌方,对泥浆质量要求较高。计算了槽壁几何形状和承压水条件对槽壁和地表变形的影响,在此基础上提出地下连续墙施工过程中槽壁加固、成槽控制措施,地表沉降监测数据表明,地下连续墙施工引起的地层变形得到了有效控制。     

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。     

地下车库逆作法施工

随着深基坑支护技术的发展,逆作法在地下工程施工中得到广泛应用。世茂滨江花园地下车库采用逆作法施工技术,外围采用地下连续墙作支护,中间支承柱采用钢管混凝土,其下采用大直径钻孔灌注桩作基础,土方施工采用盆式开挖法进行开挖。成功地解决了本工程施工场地小,基坑面积大而工期要求紧的问题。     

杭州地铁秋涛路车站深基坑信息化施工监测分析

通过对杭州地铁秋涛路车站深基坑工程东区施工中围护桩水平位移、钢支撑轴力、地表沉降和地下水位等监测数据进行分析,得出了一些有价值的结论。实测表明:桩体水平位移能直接反映围护结构的变形特性,是评价围护结构安全状况的重要指标,桩体的侧向变形主要是由土方开挖所引起,与开挖后墙面暴露时间长短相关;钢支撑的轴力随开挖深度增加而增加,其大小变化与开挖方式、开挖速度、气温以及下层支撑的拆除有关;基坑东侧的地表沉降曲线呈抛物线形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;坑外地下水位的变化可反映围护结构的止水效果。     

基于动态规划理论的大型基坑开挖路径的分析方法

为减少建筑基坑开挖对基坑围护结构变形的影响,提出利用动态规划理论分析大型基坑分区开挖最优路径的方法。结合工程实例,以基坑最大竖向位移和地下连续墙最大水平位移为目标函数,建立了基坑开挖路径分析的动态规划模型,并分析出了现有地质条件下基坑施工的最优开挖路径。其分析方法与结果可供类似工程参考。     

围护墙后开挖对基坑变形影响的数值分析

以西江引水盾构一标盾构吊出井和阀门井深基坑工程为分析对象,考虑土体的小应变刚度特性,建立三维有限元分析模型,探讨围护墙后开挖对基坑的变形影响。通过计算结果和实测数据的对比分析,表明部分围护墙后开挖卸载,造成支撑两端产生不平衡力,使开挖一侧的墙体回弹而减小水平位移,而对侧墙体水平位移继续增大,墙后土体沉降也随之增大。墙后的局部开挖卸载还能引起支撑两端墙体最大位移向相反方向移动,产生错动趋势。而开挖卸载的同时在墙后适当增加支撑可调整墙体的位移增量,有助于减少对基坑的扰动。所获得的结论对于既有基坑墙后开挖工程的设计和施工具有重要的参考价值。     

基于基坑施工工况及环境要求的地下水控制设计

基坑工程设计的安全性与地下水控制设计密不可分。本文根据基坑施工中的各种工况及环境保护的要求对由于地下水的作用而产生的浮力、渗流、地面变形、突涌等问题进行计算分析,并根据计算分析结果及地下水作用机理采取相应的应对控制措施。地下水控制设计所涉及的基坑施工工况主要有:基坑开挖前、基坑开挖中、基坑开挖至坑底、底板浇筑完成、地下每层建筑施工及回填完成;环境保护要求主要有:基坑内外地下水位控制、基坑外建(构)筑物的变形控制、围护墙体本身的各类变形控制等。针对各工况及环境要求而进行的地下水控制设计为基坑工程安全有效的施工提供了保障和指导,确保了基坑及周边环境的安全,也为类似基坑工程的地下水控制设计提供了借鉴。     

邻近地层损失对地下挡土结构土压力与地表沉降影响试验研究

城市浅层空间隧道往往从一侧或两侧地下挡土结构物之间穿过,多数情况下会引起地层损失。目前城市地下开挖引起塌陷事故呈现逐年增多的趋势,当地层损失产生后,周边已建或在建基坑挡土结构的土压力和地层沉降发展规律是决定是否需要进行加固或处理的依据。为了获取地层损失的扰动影响规律,开发了模型试验装置与钢棒相似土技术,采用活动门下沉模拟地下开挖引起的地层损失,采用挡墙平移模拟基坑开挖。分别考虑活动门深度与宽度比、活动门位置深度与距离比、活动门位置深度与侧限宽度比,开展了15组二维模型试验。利用挡土板上的18块悬臂式载荷计测得挡土结构土压力,采用粒子图像测速技术获取表面沉降曲线。结果表明:地层损失会使邻近基坑挡墙上部土压力增加,下部土压力减小;地层损失发生后,邻近的新建基坑如继续进行开挖施工,由于土体受到了充分的扰动,挡土结构底部不会出现土压力减小的箱槽效应,挡墙平移达到主动极限状态时的土压力分布与库仑主动土压力较为吻合;邻近地下开挖引起地层损失与挡墙平移的叠加效应影响下,地表沉降最大值和曲线曲率随活动门宽度增加而增加,随活动门距离和侧限宽度减小而增加。由于采用钢棒相似土,所获得的研究成果主要反映砂土地层的土压力与变形特性。     

柔性挡土结构空间土压力性状的三维有限元分析

为了研究基坑开挖对柔性挡土结构土压力空间分布规律的影响,进而为基坑的设计与安全防护提供相应依据,用ABAQUS建立基坑开挖的有限元模型,分析基坑开挖对挡土结构“单片墙”空间土压力的影响。考虑了不同刚度、有无支撑、不同开挖深度对挡土墙不同部位的土压力分布和挡土墙位移的影响,并将挡土结构三维土压力分布规律与二维数据进行了对比,验证了三维有限元模拟的必要性,对比了加支撑与否对基坑土压力空间分布的影响。结果表明:“单片墙”主动区土压力呈马鞍状分布,挡土结构后部土体的影响范围和下部土体的影响范围都约为2倍开挖深度;支撑结构极大地限制了墙后土体危险区域的范围,但是对墙下土体的限制作用并不是很明显。     

某人防工程深基坑安全监测与分析

为保证基坑施工安全及了解基坑开挖时围护结构和支撑体系的受力、变形特点,对某人防工程深基坑进行了安全监测,共设置了水平位移、沉降、测斜、支撑轴力、钢筋应力和地下水位等监测项目。根据现场测试数据发现,基坑围护体系及周边环境的受力、变形在土方开挖期间变化较为显著,而在非开挖期间则相对稳定,钢筋混凝土支撑一般截面面积较大,控制地下连续墙侧向位移的效果比钢支撑好。现场监测是保证深基坑施工安全、验证设计理论的有效手段。     

窄基坑围护墙插入深度优化解析及离心试验研究

与宽基坑相比,窄基坑由于基坑开挖宽度小,围护墙的稳定性有很大的提高。对纵向长度长达数公里的窄基坑工程,在满足稳定的前提下,如果围护墙的插入深度可以得到优化,其经济效益将是巨大的。以福建省某城区电缆隧道的窄基坑工程为依托,开展窄基坑围护墙插入深度优化的研究。首先,采用解析的方法对比了不同开挖宽度条件下围护墙的受力及变形特征。结果表明,开挖宽度减小时,作用在围护墙的水平附加荷载将大幅降低,同时墙体的内力和变形也大幅减小。基于此,提出适用于窄基坑的坑底土体抗隆起稳定性安全系数计算方法,改进规范提出的计算方法。计算结果表明,由改进的计算方法得到的安全系数大于规范方法算得的安全系数。若按照改进的计算方法进行设计,围护墙插入深度可减少25%。最后,基于离心物理模型试验对提出的理论进行验证。试验结果表明,对于窄基坑,规范提供的围护墙临界插入深度计算方法确实过于保守,在设计窄基坑时有必要对围护墙插入深度进行优化。研究成果可为窄基坑工程围护墙插入深度的优化设计提供理论依据。