基坑降水开挖对邻近隧道附加变形和内力分析

近接隧道基坑开挖必然会导致隧道产生附加变形和内力。针对目前基坑开挖忽略降水作用的问题,文章提出考虑基坑降水引起隧道附加应力的计算方法。分析结果表明:①基坑降水对隧道的附加变形和内力均有较大的影响,在研究近接隧道基坑施工时不可忽略;②各参数均对隧道附加变形和内力有显著影响,其中与隧道平行侧基坑开挖尺寸对隧道影响最大;③初始水位高度和基坑开挖深度越大,给水度大小对降水开挖引起的隧道附加变形和内力影响越明显。     

填海区深基坑施工对邻近管线影响及保护措施研究

在弹性地基梁模型的基础上,引入基坑开挖时引起的土体附加位移计算管线变形与内力,并建立三维模型与其相互验证管线变形与内力变化规律,研究发现在数值模拟中基坑开挖对管线影响范围超出基坑开挖长度,理论计算在计算基坑坑角附近的变形与内力存在不足。探讨抛石填海地区深基坑开挖时邻近管线的保护加固措施,发现采用隔离桩与注浆加固可有效减少管线竖向位移。分析了管线位置及基坑开挖形式对管线变形与内力的影响规律,研究发现由于基坑坑角效应的存在,管线埋设位置与基坑水平间距小于14 m时的管线变形被抑制,使得管线与基坑埋距越近其变形越小。     

考虑基坑开挖顺序的支撑系统内力分析方法

基坑水平支撑系统在开挖过程中的变形与内力变化实测结果表明，开挖顺序对基坑支护支撑系统内力有很大影响，特别是对环梁型的水平支撑系统，应特别关注施工过程中其内力变化情况。     

共壁相邻基坑先后开挖施工数值模拟分析

共壁相邻基坑开挖时,相邻基坑间共壁分隔墙的内力与变形特征与基坑外围挡墙的内力、变形特征有着显著的差异。采用数值模拟的方法分析了共壁相邻基坑先后开挖施工时围护结构在各个工况下的内力和变形特征,揭示了其受力和变形规律。     

浅析深基坑开挖对邻近盾构隧道的影响

以上海某隧道在运营期间受到邻近车站基坑开挖的影响为例,运用连续介质模型分析了基坑开挖前、后盾构隧道内力变化和变形趋势,分析中通过选取合理的本构模型,控制隧道的变形增量在20~30mm之间[1],观察内力增加量,并给出相应的设计施工措施加以控制。分析指出基坑开挖一般会引起隧道向基坑方向侧移并使隧道断面呈横椭圆形状变形[3]。本文研究成果对认识基坑开挖导致邻近隧道影响的规律和制定隧道保护标准具有指导意义。     

基坑开挖对邻近框架结构影响研究

在考虑土体小应变刚度特性的基础上,以框架结构为研究对象,建立基坑与框架结构的三维整体模型,研究基坑开挖所引发的框架结构内力与变形,得出了框架结构受基坑影响的变形特征及内力变化规律.     

基于孔隙比随深度变化的基坑开挖对邻近刚柔性桩基的影响研究

基坑开挖引起邻近土体产生附加变形和应力松弛,导致邻近建筑物桩基产生附加内力和附加位移。基于修正剑桥模型,推导了孔隙比随深度非线性变化的计算公式,采用ABAQUS中的用户子程序VOIDRI进行二次开发,分析了基坑不同开挖工况下邻近桩基的附加内力和变形,并讨论了不同桩基刚度对其附加内力和变形的影响规律,得出了一些有意义的结论,可为基坑设计和施工过程中的邻近建筑物桩基变形预测提供参考。     

挖深不同情况下基坑支护结构性状研究

为深入研究开挖深度不同情况下深基坑支护结构的变形和内力,运用岩土工程二维有限元软件PLAXIS进行此类深基坑开挖全过程的模拟。通过不同工况的模拟及计算,结果表明由于基坑开挖深度的不同,基坑两侧支护结构的水平位移和内力均有较大差异,在基坑设计中有必要对基坑的支护结构进行优化设计。     

基坑开挖对下卧盾构隧道影响的数值分析

以某盾构隧道上方近距离基坑开挖为背景,建立了基坑开挖对邻近盾构隧道衬砌内力影响的二维数值分析模型,对实际施工工况进行模拟,动态地分析了施工过程中基坑变形及开挖对盾构隧道衬砌内力的影响,研究结果表明:基坑开挖对下卧盾构隧道有较大影响,需在施工中加强对盾构隧道的监测与控制,基坑框架和内墙对于改善盾构隧道位移和内力有明显的作用。研究结论可为优化设计和施工提供了有益的参考。     

基于小应变特性的基坑开挖对邻近桩基影响分析方法

越来越多的基坑紧邻既有建筑开挖，需要评估基坑开挖对邻近建筑的影响，因此基于变形控制的基坑设计已经成了必然要求。目前仍缺乏有效简单的方法去估算基坑开挖对邻近建筑的影响，特别是采用桩基础的建筑。而且当进行变形控制设计时，要求基坑变形控制在较小的范围内，此时基坑周边土体处在小应变范围内，要建立基坑开挖对周边建筑影响的分析方法必须考虑土体小应变特性。首先采用基于小应变特性计算基坑开挖引起的深层土体位移的经验计算公式计算基坑开挖引起的自由场土体三维位移，然后基于差分方法提出了基坑开挖对邻近桩基竖向和水平向影响的两阶段分析方法。通过与有限元结果的对比，验证了本方法的正确性。并分析了基坑开挖深度和桩基离基坑距离这两个因素对邻近桩基的响应的影响。研究表明开挖深度越小对桩基影响越小，基于桩基内力控制时，基坑开挖深度应避开桩底位置，且桩基在距离基坑0.5倍开挖深度距离时最为危险。     

基坑支护结构全过程内力及变形分析

本文首先提出一种基坑支护结构全过程内力及变形分析的杆系有限元计算方法，然后结合工程实例，分析了基坑开挖过程中支护结构内力及变形发展的一般规律，并将该法与目前工程中常用的几种计算方法进行了分析比较。     

武汉临江超深基坑施工实测性状研究

以武汉市临江超深基坑天悦星晨工程为背景,通过对基坑开挖过程的理论研究和监测分析,探讨了基坑支护体系受力变形及周边环境沉降规律。研究发现,基坑开挖过程中支护体系和周边环境沉降存在明显的时空效应:位移最大点位于墙身顶点以下而非顶点;无论是位移或者位移变化率都是支护薄弱和基坑边长较大处较大,位移变化率在开挖基坑中上部时明显较开挖下部时大;墙身随深度内力变化曲线基本呈M形,随开挖深度加深,两峰对应深度加深,内力变化率减小;基坑边长较长处及支护薄弱处内力较大,同时内力变化率也较大;坑外沉降随离基坑距离增大先增大后迅速减小;随基坑开挖,沉降速率先增大后减小;内支撑轴力随基坑开挖先迅速增大后缓慢减小。     

软土基坑施工优化离心模型试验

以上海五坊园三期基坑工程为依托,开展了两组不同开挖分区方式的基坑开挖离心模型试验,通过测定不同开挖分区和支护方式对应的基坑围护结构变形规律及周边地层变形规律,探讨了开挖分区和支护方式对基坑开挖扰动效应的影响。试验结果表明:不同开挖分区工况下围护结构变形均随开挖深度的增大而增加,墙后地表沉降呈现勺子形分布并随距离的增加而减小;开挖分区工况对围护墙的内力变形影响较大,分区开挖有效控制了围护结构以及坑外土层的变形,后期开挖基坑对先期开挖完成基坑的地下连续墙弯矩和变形影响较小。先期较大面积开挖产生的弯矩和侧向位移均大于开挖面积较小工况的值,且较小分区面积对于远处地表沉降约束较好。     

基坑工程的时空效应与土方开挖

软粘土的流变特性使得基坑土方开挖具有明显的时空效应规律,主要体现在：基坑周围地层位移随时间而变化;围护结构变形及内力随时间而变化;基坑土体开挖的空间作用。应用时空效应原理进行土方开挖,可以科学地利用土体自身的控制地层位移的能力,有助于解决基坑特别是软土地区基坑的稳定和变形问题。     

“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。     

基坑开挖对周边建筑物的影响分析

邻近建筑物越靠近基坑部分受基坑开挖影响越大,基坑开挖后,邻近建筑物结构变形主要表现为沉降和指向基坑的水平位移,结构发生微量倾斜;受到邻近基坑开挖影响,上部结构虽然因支座变位产生内力重分布,但经检算整,整个结构仍然安全可靠。     

基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析

基坑开挖将造成邻近地下预埋管线向基坑方向变形,针对此问题,采用弹性地基梁推导了管线的变形和内力解析式。传统的弹性地基梁模型中,在基坑开挖面施加卸载释放荷载,然后通过Mindlin解获取管线上的附加应力,详细分析了该法的不足,提出采用基坑开挖引起的土体附加变形作为弹性地基梁模型中的外部作用。分析了基坑一侧土体纵向变形适用的经验公式,并以此建立了弹性地基梁微分方程,给出了管线变形和内力的解析解,针对解析解的计算困难,进一步给出了加权残值解。考虑到实际工程为三维问题,推导了管线的扭矩求解公式,完善了弹性地基梁解答。     

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%。     

深基坑开挖对坑底桩受力变形特性的影响研究

随着基坑开挖深度不断加大,基坑开挖过程对已施工坑底工程桩的受力和变形影响不容忽视,针对该问题,对深开挖条件下桩基进行了桩身内力及位移的工程现场实测.对比分析不同位置及不同长度的坑底桩基在开挖过程中的受力和变形规律.结合工程建立三维数值分析模型,基桩采用钢筋混凝土损伤模型,探究了基坑开挖深度、桩的相对位置等因素对桩身轴力...     

相邻双基坑开挖相互影响三维性状分析

相邻基坑开挖引起围护结构和周围土体变形与基坑单独开挖存在较大的差异,目前较缺乏考虑相邻基坑开挖产生的相互影响及其空间效应的研究。以实际相邻双基坑工程为分析原型,建立其开挖的三维有限元模型,研究双基坑开挖的空间效应。分析了相邻基坑同步开挖和不同基坑间距对基坑间土体沉降、支护结构内力、支护结构位移、坑底隆起、坑外地表沉降等的影响,探讨基坑开挖角部刚度效应。结果表明:相邻基坑开挖影响支护结构的内力和位移分布;基坑间土体沉降产生叠加影响,沉降量大于基坑两侧地面;近端支护结构变形和坑底隆起小于远端。基坑角部刚度效应在一定范围内会较明显地限制土体变形和支护结构的位移,且角部刚度效应随开挖深度增大而增大。基坑间距对相邻基坑产生相互影响的范围为2.5~3倍基坑开挖深度。