考虑拆撑影响软土深基坑施工过程力学特性研究

对软土深基坑开挖支护和拆撑过程进行了三维数值模拟,计算分析了基坑开挖支护与拆撑施工全过程土层、结构力学特性。结果表明:软土基坑围护结构与土层间错动较为显著,因软土层极限剪应变很小,局部出现滑移破坏;基坑拆撑过程对围护结构的受力变形产生了显著的影响,基坑设计施工应给予充分考虑;软土基坑开挖表现出了较强的时间效应,应减小软土基坑的暴露时间,及时施作垫层及底板,以有效控制位移和内力。     

基坑开挖顺序对围护结构及既有高铁站的影响分析

依托绍兴高铁北站TOD综合体深基坑工程,分析了基坑分区、分块施工等开挖顺序对地连墙水平位移和临近高铁站房竖向位移的影响和变形规律。研究结果表明：不同开挖顺序对基坑及周边建筑物的变形影响显著,而仅考虑优化基坑的开挖顺序是不全面的,必须考虑地下主体结构施工引起的基坑地连墙刚度和边界条件的变化等因素。对于超大型基坑,综合考虑施工工期和经济性等因素,跳坑开挖可以显著地减少对周边的影响,开挖后应及时进行地下梁、板等的浇筑,与地下结构不浇筑相比,地连墙最大水平位移可减小45.96%、相邻高铁站房最大竖向位移减小34.65%。文中得出的结论可为类似工程设计和施工提供依据和参考。     

内撑式地连墙变形特征及其参数优化研究

随着国内深基坑工程的不断发展,越来越多的基坑支护形式被提出并得到了广泛的实践,为了保证基坑工程的安全,限制基坑变形与保护周边环境,选用适当的支护形式与支护参数显得尤为重要。本文依托广州新白云国际机场第二高速公路北段暗埋隧道深基坑工程,采用有限差分软件FLAC^3D建立数值模型,取地连墙厚度、地连墙入土深度、横向支撑布置形式3个变量,探讨了不同支护参数取值对内撑式地连墙支护结构中地连墙侧向位移和支撑轴力分布的影响,提出合理的支护参数取值建议与优化效果。结果表明,基坑存在明显的坑角约束作用,限制坑角地连墙侧移与支撑轴力;地连墙整体侧移在地连墙厚度0.6~0.8 m时明显较大,且由于刚度不足出现反弯点;地连墙底部嵌固作用可有效限制侧移量,地连墙侧移随开挖深度变化曲线呈现“中间大,两头小”的抛物线形状;将支撑整体下移2 m,可有效减小墙体最大侧移,改善支护效果。     

深基坑支护受力体系转化技术

在深基坑土方开挖中,支撑是确保基坑稳定和围护体不变形的重要保障,是施工各方监控监测的重点,但地质条件的复杂性和不确定性、周边环境和各类管线的影响、施工过程中的不规范等,都会对支护受力体系产生影响,特别是在拆撑换撑阶段,对受力体系的转化尤为重要。结合某地铁车站基坑工程实例,对钢支撑和混凝土支撑的拆撑、换撑过程进行了优化研究,论述了深基坑开挖中换撑、拆撑优化对确保支护体系稳定的重要性。     

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。     

某软土钢构支护工程基坑变形的动态控制

结合福建省软土地区福州红霞新城地下2层基坑钢构支护施工,对气候条件、坑边堆载、土质状况、支护结构、施工方法等影响钢构支护基坑变形的原因进行分析,采取"基坑暴露少,形成支撑早"的变形动态控制措施,根据基坑监测数据合理安排确定施工措施,有效控制基坑变形,确保基坑施工及邻近建筑物安全.监测结果说明,土方开挖及支撑形成阶段基坑变形量约占总变形量的75%,应该引起充分重视,内撑钢构支护基坑施工关键是处理好挖与撑、填与拆的关系.     

软土地层深基坑开挖支护结构稳定性数值模拟分析

在进行软土地层地铁施工时，深基坑支护是重要的施工技术。为有效控制软土地层深基坑开挖支护结构变形，保证其稳定性，本文模拟分析了软土地层深基坑开挖支护结构稳定性。以某地铁工程为例，依据地层损失理念，构建深基坑开挖支护结构变形计算模型，计算支护结构各个参数，获取支护结构变形结果。在此基础上，采用FLAC3D软件模拟深基坑开挖支护结构数值，利用ANSYS软件处理前期数据，建立三维深基坑开挖支护结构模型，结合该地铁施工区域的实际土质情况，完成深基坑开挖支护结构的数值模拟分析。研究结果表明，在软土地层下，开挖深度逐渐增加，支护桩桩体位移以及基坑附近地表沉降，均会发生较大侧向位移。土体深层水平位移则随着与灌注桩距离的增加而降低，最大位移量超过控制标准，造成深基坑开挖支护结构变形，影响支护结构的稳定性。在实际施工时，可根据分析结果，采取相应措施，有效控制深基坑开挖支护结构变形，保证其稳定性。     

深基坑混凝土支撑的跳拆施工

针对深基坑支撑拆除过程中基坑变形难以控制的难题，对支撑的关键技术进行了总结，提出了深基坑混凝土支撑跳拆施工方法。实践表明，支撑跳拆技术具有良好的变形控制效果，为今后地下层高较高导致无楼板进行换撑的深基坑地下结构施工提供了有效借鉴。     

软土地层中深基坑SMW工法施工数值分析

考虑某市妇女活动中心大楼地质条件及周边环境特点,通过方案优选提出了基坑SMW工法的施工方案;基于有限差分理论,采用FLAC3D计算软件对基坑不同开挖工况下基坑坑底回弹、基坑周围地表沉降、钢支撑内力及SMW围护结构的侧移变形进行了模拟计算,结果表明:基坑开挖过程中坑底出现明显的回弹变形,基坑周边由于地表附加荷载的影响出现一定的沉降,支护墙侧向水平位移随开挖深度的增加而增大,布设横向钢支撑后墙体的侧移得到有效控制,钢支撑轴力随开挖深度的增大而增大。采用SMW工法进行施工,坑底回弹变形、支护结构内力及支护墙侧移量都在安全控制范围以内,由此表明采用SMW工法进行支护设计是合理可靠的。     

基于Midas/GTS的深基坑数值模拟分析

根据武汉市某深基坑支护工程,利用Midas/GTS建立三维数值分析模型,对不同的施工工况下基坑周围土体变形规律及对临近地铁隧道结构的影响进行了分析。模拟数据与实测数据基本吻合,验证了迈达斯在基坑桩撑支护数值分析方面的适用性和准确性;数据表明:基坑开挖的深度与基坑围护结构的水平位移存在正相关的函数关系。基坑开挖会对临近地隧道结构造成一定程度的水平侧向位移和竖向位移。     

“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。     

电力隧道顶管工作井支护结构受力与变形实测分析

以佛山市某电力隧道顶管工程工作井(始发井)为例,对顶管工作井施工期间支护结构受力与变形情况进行现场监测。工作井施工期间监测数据表明:围护结构的变形具有明显的时空效应,工作井开挖期间长时间的暴露会导致地连墙深层水平位移增量变大、墙顶产生隆起以及内支撑轴力增大;内支撑的架设和底板的施工能够抑制地连墙水平位移向井内进一步增大,同时,也会使得其他内支撑轴力减小;拆除内支撑时,工作井围护结构整体水平位移变化幅度较大,靠近拆撑位置向井内位移,远离拆撑位置向井外位移,并且使得其他内支撑轴力增大;工作井支护结构“角部效应”明显,内支撑轴力和位移实测值均相对较小,设计偏于保守,应对设计方案进行优化。     

超深地连墙施工对周边环境影响现场试验研究

为研究软土中超深地连墙施工对周边土体和建筑物的影响,文章依托苏州地铁5号线某车站基坑地连墙施工,以3幅相邻地连墙槽段为研究对象,展开施工全阶段监测。监测内容包括土体侧向位移,地表沉降,土体深层沉降,水土压力及临近建筑物沉降。地连墙施工过程中,成槽开挖引起地层应力释放,土体变形明显且变形随着深度增加而减小,地表沉降在垂直于槽段方向随距离增加而减小;混凝土浇筑对土体应力补偿,抑制地层变形;混凝土硬化阶段,土体应力轻微释放,地层变形趋于稳定;成槽开挖施工对地层扰动最大,引起地层变形最为显著。槽段连续施工时,相邻槽段对土体影响有限。地连墙施工引起周边建筑物沉降和倾斜较小,建筑物结构刚度和基础形式对建筑物变形控制起到重要作用。     

基坑开挖对临近隧道的变形影响分析

随着城市交通运输量的急剧增大,地下地铁隧道工程越来越多,临近地铁隧道的基坑工程也越来越普遍,为研究基坑开挖对临近隧道变形的影响,以具体临近已建隧道的基坑支护工程为案例,阐述工程采用的主要施工方案、支撑体系以及挡土与止水措施,并运用MIDAS/GTS有限元软件模拟基坑的支护方案进行基坑开挖工况模拟,分析其对隧道位移及应力的影响,并进行基坑正常支护和基坑坍塌两种情况下隧道的变形分析。结果表明,对于周边土体主要是砾质黏土的基坑采用"地连墙+三道内环撑"支护能有效控制变形;临近隧道的变形不仅与土层开挖有关,还与基坑支护强度有关;利用数值模拟分析软件能更好地分析基坑对周围建筑的影响与进行相应的安全性评估。结论可为此类临近已建隧道的基坑支护工程的方案设计提供参考经验。     

深厚软土大跨深基坑变形与参数敏感性分析

针对临海深厚软土地层深基坑围护结构的变形控制问题,结合信息化监测及数值模拟手段,对结构的变形规律及参数敏感性进行分析。结果表明,基坑长边开挖面附近为不利断面;竖向支撑主要在后期发挥作用;地连墙厚度对变形的影响程度有限;水平支撑楼板厚度在深层开挖时的变形控制效果较优;坑底加固在浅部开挖时效果尤为明显;地连墙长宽比对长边影响最大。     

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。     

地铁基坑地下连续墙变形规律及渗漏治理分析

为更好控制基坑围护结构变形及减少渗漏水风险，根据基坑围护结构监测数据，分析得出北京地区600 mm厚薄壁地连墙结构在基坑开挖过程中变形规律，同时根据实际案例归纳总结出地连墙接缝处渗漏水原因及治理方式方法。总结得出：地连墙体发生较大变形主要发生在3种施工阶段，即开挖第二—三道支撑之间土方阶段、拆除钢支撑阶段、墙体背后注浆阶段；地连墙出现裂缝的主要位置位于玻璃纤维筋与普通钢筋搭接处；地连墙锁口管接头在承压水层止水效果较差，地连墙接缝渗漏治理一般采用坑外注浆坑内堵漏双重措施。     

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。     

地连墙基坑逆作开挖的动态规划

许多位于城市繁华中心地区的深基坑常采用逆作法与地连墙相结合的施工方案来控制基坑变形和保护周边环境。而地连墙基坑逆作开挖过程存在开挖参数的优化问题,目前没有有效的方法进行逆作开挖参数的规划。为了对其进行规划,本文引入响应面–枚举法,建立优化模型,讨论逆作法施工下地连墙基坑二维剖面的决策变量及目标函数。并在既有的地连墙支护体系下,运用响应面–枚举法规划逆作开挖参数使得土方施工工期最短。以云南某基坑为例,规划逆作C区基坑二维剖面上的开挖参数,以此验证响应面–枚举法的可行性和有效性。     

临近既有地铁新建基坑及建筑施工影响分析

基于某地铁站工程，建立了包含车站结构、出入口、风亭及风道的三维数值模型，分析了紧邻车站主体上跨车站附属进行基坑开挖并新建3座塔楼对车站结构的位移影响。研究表明：车站结构、出入口及风亭均满足变形控制标准，新建结构施工对已建地铁结构的影响处于可控状态，并存有一定的安全余量。总体上，竖向位移大于水平位移，近基坑处结构变形大于远端的车站结构变形。基坑开挖阶段对结构影响最为明显，是保护既有结构的关键时期；通过钢管桩、钢筋网以及角撑可以有效保护既有结构稳定性；同等条件下，既有结构受基坑开挖影响程度的因素中，位置远近高于规模大小。