铁路客运专线明挖大断面隧道施工监测分析

通过对海南东环铁路美兰机场明挖隧道试验段施工跟踪监测,获得了围护结构变形与内力变化的一些规律.监测表明:1)围护结构水平位移随工期的延续而增加,基坑开挖完成后逐渐趋于稳定,最大位移值大约出现在开挖深度的三分之一处;2)锚索拉力随基坑施工工况不同而变化,基坑开挖中漏水、涌砂等情况对锚索拉力也有较大影响;3)钢支撑轴力控制标准较为严格,承载能力还有一定潜力,轴力变化平稳,略有波动.     

深基坑围护混合支撑体系内力与变形监测分析

以混合支撑体系内力与变形的变化规律为研究目标,以某明挖隧道深基坑为例,采用现场监测方法,对基坑开挖引起的围护结构位移、锚索应力、支撑轴力的变化规律及施工中遇到的一些问题进行了分析.试验表明:开挖至基底标高时,桩顶和桩身位移达到最大值,桩身最大位移发生在基坑中上部6 m处;随着基坑的开挖,锚索应力呈波浪上升状变化,温度和施工荷载是造成波浪状变化的原因;围护结构位移、锚索应力、支撑轴力与开挖深度具有同步性.监测数据整体稳定,基坑采用的混合支撑方案安全可靠.     

基坑工程首道内支撑采用P-CFST的工程实例研究

针对北京地铁17号线某盾构竖井基坑工程开挖深度大、作业空间小的难点,围护结构首道支撑位置采用新型装配式钢管混凝土（简称P-CFST）支撑结构,扩大了支撑间距,便于基坑开挖、出土和支撑架设作业. 利用ABAQUS软件建立三维有限元模型,开展基坑开挖全过程数值模拟. 在工程实施过程中,对支撑轴力、围护桩水平位移、桩顶水平位移和地表沉降进行系统监测,保证了P-CFST支撑和钢支撑组合支护下的基坑施工安全,研究盾构竖井围护结构变形的空间效应、地表沉降曲面形态、不同位置处的支撑轴力关系等. 由模拟和监测结果的分析表明：围护桩同一深度上变形呈现抛物线形状或“盆形”,空间效应对盾构井围护结构变形的影响主要发生在距离基坑阴角小于8 m的范围内;基坑附近地表沉降等值线形状经过“圆弧形”-“陀螺形”-“梯形”变化,最大地表沉降位置经历由近及远、再向基坑靠近的移动过程;首道P-CFST支撑轴力对地层开挖、支撑架设等工况的影响更加敏感,大于架设深度更大的2、4道钢支撑轴力. 盾构竖井基坑工程内撑式围护结构首道支撑选用高刚度、高承载力的P-CFST内支撑,扩大了设计间距,围护结构和周围地层变形得到了有效控制.     

明挖地铁车站围护结构内支撑力学参数研究

以北京某地铁车站深基坑工程为研究对象, 结合现场监测数据, 分析基坑开挖过程中围护结构的水平位移随开挖深度和时间的变化规律, 同时, 运用FLAC^3D进行有限差分法数值模拟, 对比分析围护结构水平位移的监测值与模拟值, 并对钢支撑在不同预加轴力及刚度作用下的桩体水平位移及弯矩进行量化分析.主要结论有:1) 实测值和模拟值的桩体水平位移曲线变化趋势大体相似, 都表现出两头小、中间大的括弧状, 最大变形都发生在基坑侧壁中部上下;2) 预加轴力的大小对桩体位移变化有一定影响, 因此在基坑施工中应合理地选择钢支撑的预加轴力来限制围护结构变形;3) 在基坑施工中, 对变形要求严格的工程, 可通过加大钢支撑的刚度来减小桩体的水平位移.     

钢支撑代替混凝土支撑对深基坑支护结构影响的数值分析

深基坑施工时为了控制开挖影响,第一道支撑一般采用钢筋混凝土支撑,但这往往给施工带来不便。本文通过采用有限元计算软件Midas GTS,对合肥地铁某基坑部分预留混凝土支撑用钢支撑代替的支撑体系以及围护结构进行了数值分析,得出基坑支护结构的受力及变形特性。研究结果表明:用钢支撑代替部分钢筋混凝土支撑其围护结构变形为最终弯矩增大2%,最终水平位移减小了3.4%,得出围护结构最大位移发生在0.5~0.7H(H为基坑深度),从而为施工方案的更改提供理论依据,加快了施工进度。     

西安地铁运动公园站深基坑变形规律现场监测研究

以降低城市地铁车站深基坑开挖对周围环境影响,保障地铁工程施工安全为目的,该研究依托西安市地铁二号线运动公园车站深基坑施工,对施工过程中钢支撑轴力、桩身水平位移、基坑周围地表沉降进行了现场监测,分析了工程开挖前后一段时期内基坑变形规律.研究结果表明:围护桩变形的最大部位在距桩顶2/3的基坑开挖深度处;距基坑长边10m左右地表变形随着基坑开挖深度增加,基坑开挖初期变形速率较大,随着开挖深度的增加,速率逐渐减小;钢支撑能够有效地限制围护桩的水平位移,随着基坑开挖深度和钢支撑的增加,钢支撑的轴力随之增大,最后随时间内力趋于稳定.     

城际轨道深基坑支护优化及实测分析

为研究莞惠城际轨道基坑施工方案的可靠性,结合莞惠城际轨道工程深基坑开挖的具体实践,基于现场实测数据,对深基坑开挖过程中桩体水平位移、桩顶水平位移、地表沉降、支撑轴力、地下水位变化规律进行了全面深入的研究.结果表明:降水对地表沉降有较大影响,施工中应予以重视;钢支撑的预应力对基坑的变形特别是围护结构侧向位移控制有较大影响;钢支撑轴力远小于设计值,设计方案可以进一步优化;优化后的支护方案较好地限制了基坑变形.     

明挖地铁车站围护结构受力变形监测与数值模拟分析

采用FLAC^3D软件对明挖地铁车站围护结构受力变形进行模拟,并将计算结果与现场监测数据进行对比分析.采用所建立的数值模拟方法,对多种预加轴力加载方案中桩身水平变形进行对比分析;研究支撑刚度变化与围护结构变形的关系、围护桩刚度变化与围护结构变形的关系.主要结论有:1)钢支撑预加合理大小的轴力能防止和减少围护结构产生过大的变形,钢支撑预加轴力建议取设计值的80%;2)对变形要求严格的工程中,可加大钢支撑的刚度来减小基坑顶部的水平位移;3)随着围护桩桩径增加,桩身水平变形明显减小,但围护桩直径过大,桩径再增大,控制桩身变形的效果并不明显,设计中从控制基坑变形角度出发,兼顾降低工程造价,选取适当的桩径大小.     

地铁车站深基坑围护结构变形监测与数据分析

结合无锡地铁1号线梁东路地铁车站明挖法施工的具体情况,介绍了车站深基坑监测方案,并对围护结构水平位移和内支撑轴力监测数据进行分析,探讨位移和内支撑轴力随施工工况变化的规律及机理,为类似基坑作业提供借鉴。     

内支撑替换对深基坑变形影响的数值分析

深基坑开挖工程相对一般基坑工程而言比较复杂,因为大开挖深度使整个基坑维护结构的稳定性控制变得更为困难;目前的主流的做法是理论设计和实际监测相结合,实时把控基坑施工的具体情况。利用有限元分析软件Midas GTS NX对合肥某地铁区间站第一道预留砼支撑用钢支撑代替进行了数值分析,得出基坑支护结构的受力及其变形特性。结果表明:钢支撑代替第一道钢筋砼支撑会使得围护结构最终弯矩增大4%,最终水平位移增大0.5 mm;围护结构的最大位移会发生在基坑开挖深度的0.4~0.7倍。从而为支撑代替提供理论依据。     

某邻近地铁隧道深基坑施工监测分析

基坑开挖中的土体卸荷效应会引起支护结构及周围地层的变位,从而对周边环境产生不利影响.对某邻近地铁区间隧道的深基坑施工进行了全过程跟踪监测,及时反映不同工况下基坑围护结构变形、支撑轴力及立柱回弹的变化特征,分析了基坑施工对周边环境特别是对邻近地铁隧道的影响.监测结果表明:围护结构的变形增量主要发生在基坑深层土体开挖阶段,开挖至坑底后变形趋于稳定;围护结构变形与支撑轴力具有关联性,围护结构的侧向变形越大,相应位置支撑的轴力也越大;坑底土体卸荷隆起带动立柱回弹,基坑中部回弹较大,基坑边角和施工栈桥附近回弹较小;开挖卸荷引起基坑附近一定范围内地表沉降和深层土体隆起,带动相邻地铁隧道上抬;基坑施工对邻近地铁隧道竖向变形的影响比对水平变形的影响更明显.     

软土深基坑围护结构水平变形特性研究

结合广州某软土深基坑工程实例,建立了地下连续墙、钢筋混凝土内支撑和土层的二维有限元模型,对深基坑开挖过程进行数值模拟.研究结果表明：随着基坑开挖深度的增大,围护结构水平位移增大,最大水平位移的位置由桩顶往下移,而且围护桩水平变形曲线发展形态呈现出向坑内凸的“大肚形”,与实测结果基本一致.支撑结构对减小基坑围护结构的变形起着重要作用,无支撑结构的桩体水平位移最大值达到24.6 mm;土体弹性模量及围护结构刚度对基坑围护结构变形影响较大,桩体水平位移随着土体弹性模量及围护结构刚度的增大而减小.     

预应力锚杆复合土钉支护三维非线性分析

应用三维非线性有限元分析通用软件,对基坑工程中采用预应力锚杆复合土钉支护和单纯土钉支护2种支护方式进行数值模拟分析,包括分步土方开挖、土钉安设与面层制作等全过程的施工模拟,对同等工况下的单纯土钉支护和预应力锚杆复合土钉支护进行力学性状比较,包括坑外土层张拉应力区分布、变形特征、支护坑壁力学特征和土钉与锚杆拉力分布等方面的差异性,并结合复合土钉支护基坑工程应用情况,系统地研究了预应力锚杆复合土钉支护作用机理及其工作性能。     

框架结构二阶内力分析

针对目前普遍采用的框架一阶内力分析所存在的精度不够及不安全问题,提出了框架的二阶内力分析方法.首先推导了基于几何非线性框架的转角位移方程,然后在算例中运用该方程求解有侧移框架的内力及侧移,并将其结果同该框架的一阶内力及位移进行比较,最后得出相应的结论.算例结果表明,二阶效应在框架分析中不应忽略.文章仅限于在材料线弹性范围内的应用.     

基于地铁站基坑工程施工过程的场地土参数动态反演

为了高效准确地反演出用于基坑工程数值模拟计算的场地土参数,以某地铁站工程的大量现场监测资料为基础,基于位移反分析思想,以基坑支护结构地下连续墙最大位移为目标函数,借鉴单变量优化计算过程,将多变量对目标函数影响用权系数表达,结合二分法进行区间优化逼近,利用3维有限元法对复杂地质条件的场地土参数进行反演,提高了反分析的计算...     

南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状

为了阐明南沙港区软土狭长深基坑围护体系性状,对广州深厚软土地层采用地连墙加内支撑作为围护体系的狭长深基坑实测分析.研究结果表明,1)墙体最大侧移量δm的变化范围为0.07%H～0.38%H(H为开挖深度),平均值为0.22%H,最大侧移位置深度Hδm为H-6～H+3,且大多数位于开挖面以上. 2)墙体变形主要发生在第2、3层土体开挖阶段,其变形量分别占累积变形的32.6%、40.1%,基坑开挖具有深度效应,深基坑分层开挖对墙体变形控制非常重要,墙体变形主要影响深度约为基坑开挖深度的2倍,空间效应显著. 3)墙体竖向钢筋应力与侧斜位移变化特性基本相似,随着基坑深度开挖,最大值位置逐渐下移,揭露了墙体变形与应力动态调节过程.4)支撑轴力在支撑架设后历时2周左右即达到最大值,随基坑开挖表现出即时性,多层支撑结构的各支撑轴力大小随着基坑开挖支护过程动态调整以协调变形发展,当基坑开挖完成,最终趋于稳定的钢筋混凝土支撑轴力约为设计值的0.73倍,第1、2道钢支撑轴力分别为其设计值的0.40、0.31倍,钢支撑设计偏保守,在保证基坑稳定的前提下,可以考虑支撑方案优化设计.研究成果对后续该地区同类基坑...     

Mechanical performance of a double-face reinforced retaining wall in an area disturbed by mining

The application of a double-face reinforced retaining wall during road construction can reduce engineering costs, speed road paving and have a good influence on environment. An ABAQUS numerical model of a double-face reinforced retaining wall was built. The influence of surface subsidence induced by mining was considered. A physical model test was also performed in the laboratory on a reinforced retaining wall. The influence of subsidence induced by mining was observed. The numerical results match measurements in the laboratory very well. The vertical pressure on the base of the retaining wall, the horizontal displacement of the wall and the horizontal soil pressure acting on the wall were analyzed. The differential settlement of the reinforced belt and axial forces in the wall were also studied.