超深风井基坑结构变形行为的监测研究

超深风井基坑周边环境复杂,其结构变形问题是影响深基坑工程安全的重要因素。文章依托厦门地铁3号线过海段风井基坑工程,通过现场监测的研究手段,系统分析了深基坑结构变形特征,明晰了地连墙水平位移、支撑轴力、地下水位、地表沉降等指标的演化规律。结果表明：地连墙水平位移、支撑轴力、地表沉降均随着基坑开挖深度的增加而增大。地连墙水平位移在基坑开挖至第四层时增长最为显著;支撑轴力最大值出现在基坑开挖至坑底阶段,内支撑的设置对地表变形也有一定抑制作用,但基坑周围动荷载对地表沉降影响显著;地下水在基坑开挖完成后会逐渐趋于稳定。研究成果可为沿海地区深基坑工程设计与施工提供参考。     

地铁车站风亭异型基坑开挖支护结构变形数值分析

结合合肥某地铁车站风亭异型基坑工程,基于数值模拟结合工程监测手段,以风亭异形基坑围护结构侧移变形、邻近基坑地表沉降及基坑内支撑轴力为指标,通过分析三种指标在基坑开挖过程中的空间分布规律与变化趋势,开展地铁车站异型风亭基坑开挖的安全性研究。计算与监测结果表明,基坑开挖结束后,围护桩变形呈两端小、中部大趋势,其中南北侧桩侧移值较西侧桩侧移稍大,峰值为6.5mm,深度位于6m处;地表沉降位移随远基坑开挖进行表现为邻近基坑位移明显增大,且南、北、西侧工后沉降计算值相差不大,峰值为6.9mm,峰值点距离基坑约2m;内支撑轴力结果表明,混凝土支撑内力较钢支撑稍小,约20t,钢支撑轴力峰值约41t,计算变形与内力均低于设计许用值。     

地铁车站深基坑开挖岩土体的变形特征

为研究地铁车站深基坑开挖岩土体的变形规律,应用数值模拟软件FLAC3D模拟分析基坑开挖过程中周边岩土体水平、沉降位移和混凝土支撑轴力的变化情况,并对其变形规律进行总结分析。     

地铁车站深基坑施工有限元分析

地铁车站深基坑施工涉及复杂土体-结构相互作用问题，例如土体变形、应力分布、支撑结构稳定性等。文中以南方地区某地铁车站项目为依托，应用有限元软件，围绕围护结构水平位移、地表沉降、坑底隆起变形、降水对基坑变形的影响等展开研究。结果表明，开挖1工序下，围护结构水平位移与开挖深度成反比，地连墙顶部水平位移最大为3.1 m，底部水平位移最小。开挖2、3、4工序下，围护结构水平位移随深度的增加先增后减，在地连墙腹部处达到最大。地表沉降曲线呈V形，距基坑边缘约15 m左右处地表沉降量达到最大。     

深基坑开挖支护后数值模拟及地表监测分析

以某车站基坑为例，采用MIDAS数值软件进行深基坑开挖支护数值模拟，同时结合地表监测数据与数值模拟结果进行了对比分析。研究表明：在基坑开挖后期基坑支撑轴力逐渐趋于稳定，且开挖宽度越大，基坑支撑轴力也相对越大。同时由基坑开挖周边地表变形曲线可知：在基坑开挖初期，引起的周边地表沉降位移值整体较小，沉降曲线近似呈“下三角形”分布；在开挖后期，沉降曲线近似呈“凹槽形”分布，且基坑长边的沉降主要影响范围比短边大。应重点关注该地表范围内的沉降变形情况，同时加大监测频率，以保证基坑开挖施工的安全。     

超深地铁基坑开挖变形安全性分析

针对超深基坑开挖变形的安全问题,以合肥地铁5号线北一环站地下四层车站基坑为例,通过数值模拟,结合实测分析的方法,研究超深基坑施工中基坑开挖响应情况。结果表明：数值模拟值接近实测分析结果;基坑周边地表沉降远小于预警值,随着开挖地连墙底部附近土层渗流场逐渐扩大,基坑内外孔压差异增大,深部土层的孔压逐步降低,进而引起上部土层的沉降;对于地下连续墙,其水平位移随开挖逐渐增大,最大位移位置处于基坑中部以下处;第一层混凝土支撑承受的荷载最大,随着开挖,支撑结构的轴力逐渐增大,下部基坑开挖会造成上部支撑轴力的波动。     

绍兴某地铁深基坑开挖变形性状分析

针对绍兴某地铁淤泥质软土深基坑工程地质条件差、周边环境复杂的特点,构建了基坑信息化监测系统,通过分析采集到的基坑围护墙体水平位移、支撑轴力、地表沉降等监测数据,研究深基坑围护结构和周边地表的变形性状。结果表明：(1)淤泥质软土深基坑围护墙变形大,尤其在最后一层土方开挖至底板施工完成期间,变形尤为显著,基坑端头井良好的空间效应有效控制变形;(2)在基坑偏压和坑边荷载的共同作用下,淤泥质软土基坑不同部位围护墙变形特征差异明显。同时随基坑开挖深度的不断增大,第一道钢筋混凝土支撑所受压力不增反减,水平和竖直面上各道支撑轴力也表现出明显的联动性;(3)坑边地表沉降分布近似符合基坑开挖工程的Peck地表沉降规律,最大沉降点距基坑围护结构边的距离x_max取值范围为8～13 m(0.5h～0.9h),计算得到Peck公式中曲线拐点σ值为4 m～7 m。     

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。     

黄河软土地区深基坑阳角区域变形特性分析

以济南市济洛路穿黄隧道汽修厂站深基坑为例,通过监测手段对获取的地表沉降、地连墙深层水平位移和支撑轴力等数据展开分析,研究了黄河软土地区深基坑阳角区域的变形特性。研究结果表明：基坑标准段地表沉降变形规律呈三角形,最大值发生在距离基坑7 m处,阳角区域地表沉降变形规律呈汤勺形,最大值发生在距离基坑5 m处;基坑开挖地连墙深层水平位移阳角区域的偏移量比标准段偏移量大,最大偏移量为36.10 mm,且整体变化规律表现为“弯弓”形,其最大偏移点随开挖进度的变化逐渐下移,同时整体变形量也随开挖进度的变化在不断增加;首道支撑总体的受力变化形态呈下降趋势,且基本处于受拉状态,与对应的深层水平位移变形特征基本一致,其余3道钢支撑轴力呈波动上升趋势。     

地铁深基坑变形特性有限元模拟及监测分析

为明确地铁车站深基坑开挖变形特性,以某地铁车站的深基坑作为研究对象,并现场监测深基坑施工过程中支护结构的变形,重点分析墙身水平位移、钢支撑轴力随基坑开挖的变化规律。建立有限元模型,对基坑施工过程进行数值模拟计算,并将计算结果与现场监测进行对比分析。发现钢支撑的设置对地连墙的侧向变形有较好的限制作用;有限元数值计算结果与现场实测数据变化规律比较一致;墙身水平位移表现出明显的非线性增长,且墙身位移在其1/2的位置出现最大值。     

软土地层复杂环境条件下深基坑施工变形及力学性能研究

为解决复杂城区环境下,软土深基坑开挖过程中的变形控制和支撑内力控制难题,以上海市某软土地层深基坑工程为研究对象,运用有限元模拟手段建立了三维分析模型,分别研究了深基坑工程开挖过程中地下连续墙和地表位移、基坑内部混凝土结构的力学性能。结果表明,在基坑直角长边方向上,地下连续墙位移为正值,最大位移约45mm;在基坑斜线方向上,地下连续墙位移为负值,最大位移约-40mm;在基坑直角短边侧的地下连墙上下左右的位移分布较为均匀,变形值约为5mm;基坑周围地表沉降的变形规律明显,沿着基坑三角边线方向上均表现为边线中部凹陷最大,逐步向边线两边逐步减小,在边线法线方向上,地表沉降的变形逐步减小;基坑开挖对地表沉降的影响范围斜边上最大,其次为基坑直角长边方向,最小为基坑直角短边方向;4道支撑的内力整体上均随着开挖深度的增加而增加,在基坑开挖至底部时,4道支撑的内力发挥程度均>80%。     

过江隧道超深基坑开挖与监测分析

以皖江第一隧工作井深基坑为工程背景,对深基坑在开挖过程中的地下连续墙水平位移、立柱与地连墙顶沉降、支撑轴力、地表沉降以及在临江水位汛期时各项监测数据进行分析。研究结果表明:地下地连墙水平位移随着开挖量逐渐增大,而随着汛期灌水反压的进行逐渐减小;立柱的沉降随着灌水反压由沉降逐状态渐变为隆起状态,地连墙随着开挖进行沉降逐渐减小,在灌水反压阶段趋于稳定;在基坑开挖周围10m范围内地表沉降量最大,地表沉降量随着开挖深度增加而增大,不随灌水反压进行而变化;灌水反压措施能够较好地控制基坑在汛期期间结构的变形,保持基坑的稳定性,为解决临江深基坑开挖稳定性问题提供合理有效的依据。     

地铁车站深基坑开挖支护变形力学特性分析

以某城市地铁车站深基坑开挖支护施工为工程背景,针对城市复杂环境下的深基坑开挖和支护的施工过程开展了数值仿真分析。有限元分析结果表明:随着基坑开挖深度和范围的增加,引起周围地层发生向基坑内的变形,其水平位移随着其距基坑边距离的增大而逐渐减小,基坑开挖对周围地层水平位移的影响范围约30 m;而基坑开挖引起的周围土体地表沉降量,则呈现先增大后减小的趋势,并且在距基坑边20 m范围内的地表沉降量较大;分析基坑开挖过程中支护结构的变形规律,可以发现随着基坑开挖深度增加,支护结构两侧向基坑中间部分鼓出;基坑支撑轴力的最大值发生在拆除第3道支撑时,此时整个支撑体系处于最不利工况,应引起重视。     

高灵敏度地层深基坑开挖施工监测分析

以太原地铁2号线矿机站深基坑开挖为例,对基坑开挖引起的地表沉降、地连墙墙顶位移、水平位移数据分析。结果表明,随开挖深度的增加,多数测点地表沉降均逐渐增大,部分地表沉降测点出现了加速阶段且沉降值超过了规范允许值。经分析,地层的高灵敏度和较小的地连墙插入比是地表沉降和地连墙变形的主因。     

SMW工法深基坑工程位移沉降分析

对某深基坑工程开挖施工期间基坑内外位移、沉降、支撑内力、地下水位等监测分析,研究表明:土体的深层水平位移随开挖深度的增加而增大,且与内支撑密度密切相关;基坑坡顶水平位移、坡顶沉降及土体深层水平位移三者变化规律相同,可互相验证;基坑北侧的地表沉降曲线呈凹槽形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;基坑周边地表沉降情况受地下水位变化影响,且具有一定滞后性;台风降雨对于基坑内支撑的轴力及基坑变形影响很大。     

漫滩地层深基坑稳定性特征机理及支护方案研究

以太原漫滩地区某地铁车站施工为例,研究深基坑支护方案的合理性。采用理论分析与有限元相结合的方法,考虑基坑开挖的实际步骤,采用FLAC~(3D)对深基坑开挖的全过程进行数值模拟,分析了深基坑地下连续墙的变形和对周围地表的沉降,得出深基坑采用地下连续墙与内支撑支护形式下基坑变形形式及对周围地表沉降变形特征,从而验证基坑支护设计方案,对太原地铁车站基坑开挖后续设计及施工方案的优化和改进及变形预测都具有重要的参考意义。     

长江漫滩高承压水地基地连墙承载特性现场试验研究

 针对长江漫滩高承压水地基,以南京青奥轴线-梅子洲过江通道基坑为依托工程,开展格栅地连墙和普通地连墙承载特性的现场试验研究,分别测试研究其墙顶水平位移、墙体深层水平位移、地表沉降、支撑轴力等随基坑开挖及时间的变化规律。主要结论如下：(1) 墙顶水平位移在支撑设置后均有回弹变形趋势,变形受支撑架设、预加轴力及拆除影响较大;(2) 2种墙体深层水平位移随深度均呈“胀肚型”变化趋势,两者最大侧移均发生在埋深中上部区域;(3) 格栅地连墙在基坑开挖初期,地表先小幅隆起,普通地连墙无隆起现象,且沉降明显偏大,两者随距墙体距离增大沉降逐步变小,且不同距离处差异沉降在基坑开挖后期均有增大趋势。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程 ,分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度 ,可以减小墙身位移 ,引起连续墙正弯矩减小 ,负弯矩增大。但达到一定的量级后 ,对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形 ,减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小     

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。     

支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响

本文结合平行换乘车站深基坑工程，分析了支撑刚度和预加轴力对新站基坑和既有车站共用连续墙变形和内力的影响。增大支撑刚度，可以减小墙身位移，引起连续墙正弯矩减小，负弯矩增大。但达到一定的量级后，对墙体的变形和弯矩的影响很小。增大支撑预加轴力可以有效的控制连续墙的变形，减小墙身负弯矩。支撑刚度和预加轴力的变化对基坑开挖面以下墙体变形和内力的影响较小。