某地铁站非对称坑中坑开挖数值模拟研究

以兰州地铁1号线盘旋路站基坑工程为背景,通过PLAXIS 2D对基坑整体建模,分析了非对称坑中坑开挖过程中支护结构的变形特性;对比了不同工况下两侧支护桩的位移变化规律;研究了内坑开挖对外侧支护结构的影响。结果表明：非对称坑中坑的开挖不同于对称坑中坑的开挖,左右两侧支护结构的水平位移明显不对称,且由于左侧被动土体开挖过深导致基坑上部整体向右侧发生偏移;内坑开挖对外坑两侧支护桩水平位移的影响系数随着挖深基本呈正态分布;在工程施工时宜对左侧支护桩中部、内坑底左侧等区域进行重点监测和防护。     

坑中坑基坑围护结构变形特性分析

以上海自然博物馆与地铁13号线共建深大异形坑中坑基坑为背景,分析了内、外坑开挖的相互影响;通过离心模型试验对比研究了三种不同内、外坑间距下内、外坑地下连续墙的变形规律;在此基础上,结合基坑平面尺度效应进行了数值计算分析,研究了不同外坑开挖宽度对内、外坑地下连续墙变形的影响,得出了内、外坑开挖相互影响的临界间距介于22m与24m之间,并据此确定了上海自然博物馆坑中坑基坑开挖过程中不利于基坑稳定的影响范围。     

某住宅楼深基坑开挖支护三维数值模拟

采用FLAC3D模拟某深基坑工程开挖和支护全过程,分析开挖支护过程中基坑坑壁的变形分布规律.研究结果表明,深基坑坑壁变形是一个复杂的三维空间问题.同时表明,FLAC3D在岩土工程问题分析中具有广泛的应用前景.     

基坑开挖及降水对坑外地表沉降的影响

考虑降水、支护结构变形以及基坑隆起3个因素引起的基坑周围土体的沉降,根据降水引起土体沉降的机理,运用修正的分层总和法单独计算出由降水引起的周围土体沉降。通过研究基坑开挖引起坑外土体沉降的规律,推导出由基坑开挖引起的坑外土体沉降理论公式。把降水引起的沉降及基坑开挖引起的沉降进行叠加,加入修正系数,最终以简化的理论公式合理地计算出基坑周围土体沉降。具体工程验证表明,推导的理论解析解与实测数据十分接近,能有效预估基坑周围土体沉降,为施工方案编制提供可靠的理论依据,最大限度减少基坑施工对周围环境的影响。     

软黏土中坑中坑式内支撑基坑抗隆起稳定性分析

坑中坑式基坑在基坑底部进行二次开挖,其隆起破坏机理比普通单一基坑要复杂.采用强度折减有限元分析法研究坑中坑式基坑的抗隆起稳定性.研究了内外坑间平台宽度,内坑宽度和深度,内外坑挡墙的插入深度,软土层不排水抗剪强度等归一化参数对坑中坑式基坑抗隆起破坏模式及抗隆起稳定安全系数的影响.坑中坑式基坑的抗隆起破坏模式可分为三种内外坑整体隆起破坏(M1),内外坑整体隆起破坏和外坑独立隆起破坏同时发生(M2),外坑独立隆起破坏(M3).确定基坑破坏模式在M1,M2以及M3之间转化时,各个参数的临界值.增大内外坑间平台宽度,内外坑挡墙的插入深度以及软土层的不排水抗剪强度,会提高坑中坑式基坑的抗隆起稳定安全系数.增大内坑的宽度和深度则会降低坑中坑式基坑的抗隆起稳定安全系数.     

大型坑基支护中分块施工的优化研究

在大型坑基的施工中,坑基支护的设计和施工与常规坑基有明显的区别,不恰当的施工方法会给施工带来不必要的麻烦.本次研究中通过分析一些工程案例对大型坑基支护中的技术优化,分别从施工技术和管理方式两个方面进行优化.大型坑基的支护中分块施工经常用到,着重探讨分块施工的技术要点,综合考虑坑基的变形和周边环境的变化等安全要素.     

可回收桩锚支护基坑模型试验及数值模拟研究

通过室内可回收桩锚支护基坑模型试验与数值模拟探究基坑施工全过程对支护结构变形的影响规律。结果表明：地表沉降曲线呈凹槽形分布,坑后1倍开挖深度范围内沉降变形受施工影响显著。坑底最大隆起变形最终发生于坑壁附近,坑底以下1倍开挖深度范围土体隆起变形明显为强影响区。在回填过程中,坑后0.75H附近地表对沉降变形尤为敏感,增长幅度达54.5%。锚杆的失效回收是导致支护结构在回填阶段变形增长的主要因素,其中又以上层锚杆的影响最为突出。在采用可回收桩锚的工程中,基坑设计应统筹基坑开挖与锚杆回收这2个阶段。     

小尺度井结构基坑墙后土压力的坑角效应

为研究小尺度井结构基坑墙后土压力的坑角效应,通过对井结构基坑进行室内模型试验及FLAC3d数值模拟,研究了井结构基坑墙后土压力的空间分布和墙后土压力坑角效应对围护结构内力的影响,分析了基坑尺度对墙后土压力坑角效应的影响规律.结果表明:1.5H深度以内墙后土压力分布具有坑角效应,且不同尺寸井结构基坑坑角效应的影响范围在离坑角0.2H以内;坑角效应使得角部水泥土剪应力较大;当L/H(主墙长度与挖深之比)≤1.5时,坑角效应主要受L/H的影响;L/B(主墙长度与附墙长度之比)对坑角效应影响不显著.     

湿陷性黄土中基坑支护的数值模拟分析

以河南省洛阳市某湿陷性黄土基坑工程为例,结合其所在区域的地质条件、周边环境等,采用了桩锚支护的基坑支护方案。针对该支护方案,应用有限差分程序FLAC3D建模分析了不同工况下支护结构和坑周土体的变形规律,得出了坑周土体的位移随着距坑距离的增大逐渐减小;支护桩的水平位移随着开挖深度的增加,桩顶处位移不断增大,而桩底部的位移越来越小;坑周地表沉降和水平位移及支护结构变形均满足设计要求。同时,研究了湿陷性黄土对桩土位移的影响,结果表明,该支护方案较为合理,桩锚支护结构对深基坑的变形起到了很好的控制作用。研究结果可为黄土地区湿陷性条件下的基坑支护技术及理论研究提供参考。     

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。