坑外荷载对软土地区基坑开挖变形性状的影响

针对基坑开挖时坑外通常存在着建筑材料、车辆和其他荷载的情况,基于Biot三维固结理论开发了可以考虑流固耦合的三维基坑有限元程序,分别研究了坑外荷载大小、荷载施加时间和荷载施加区域对基坑支护结构水平位移、坑外地表沉降和坑底隆起变形的影响。结果表明:荷载大小对基坑支护结构的水平位移、地表沉降和坑底隆起变形影响较大;荷载施加时间和荷载施加区域则仅仅对支护结构水平位移和地表沉降影响较大,对坑底隆起变形影响较小;在对基坑进行工程设计时,应考虑坑边荷载的影响。     

坑外荷载对深基坑开挖的影响

为研究坑外荷载对深基坑开挖的影响,本文采用Midas GTS NX有限元软件,分别分析比较了不同坑外荷载条件下,对地连墙水平位移、基坑坑底隆起量、坑外地表沉降的影响。计算结果表明:坑外荷载对地表沉降的影响较大;坑外荷载对基坑坑底隆起量有一定的影响。     

深基坑开挖坑底隆起影响因素有限元分析

深基坑工程中由于土体开挖卸荷,导致基坑坑底隆起,其隆起量的大小直接关系到基坑安全和稳定,已越来越受到重视。系统地研究基坑坑底隆起的影响因素并对其进行有限元分析尚不多见。利用有限元软件ABAQUS建立有限元模型,研究坑底工程桩、坑底被动区加固、地下连续墙插入深度和坑底软土层厚度等对坑底隆起变形的影响,并探讨各隆起变形控制措施的控制效果。最后通过南京某隧道基坑的实测数据,验证了坑底设置工程桩对坑底隆起的控制效果。     

盖挖施工荷载确定方法及邻近建筑结构变形分析

文章针对基坑工程中盖挖荷载的确定方法进行了研究,根据车辆行驶方向与路面盖板铺设方式的不同,给出了各自的取值方式.同时以一个盖挖施工的地下通道为例,采用有限元和现场监测的方法研究了不同路面盖板布置形式下基坑盖挖施工对邻近框架结构变形以及内力的影响.研究表明盖板全铺设施工导致的建筑底板附加沉降量最大,较非盖挖法大21%;盖板全铺设施工对坑底隆起控制能力最强,开挖完成后坑底隆起较非盖挖法小7.3%.     

黄土地区既有隧道上方新建建筑施工影响分析

针对黄土地区大面积基坑开挖与高层建筑施工对下卧地铁隧道的不利影响,对基坑开挖与高层建筑施工进行了模拟分析,研究表明,大面积基坑开挖引起下卧隧道的隆起变形与内力变化均在可控范围之内,地铁隧道与上部建筑“结构分离”的设计思路是安全可行的,建筑物荷载能够通过转换梁与桩基础形成的转换机制有效地传递到隧道下方的地层深处,同时扩散至隧道的附加荷载在一定程度上是有利的;基坑开挖应遵循先两边后中间的开挖步序,尽量减少基坑中部区域地层应力的释放与坑底隆起,同时还应采取措施尽量减少基坑开挖初始阶段引起的地层扰动。研究结论对后续类似工程具有重要的借鉴意义与参考价值。     

坑底抗隆起圆弧滑动模式规范条文适用性研究

结合工程实例,按两个行业标准和两个地方标准,对比分析了地铁基坑坑底抗隆起稳定性验算结果,并通过有限元分析,对基坑的坑底隆起、围护结构变形、地表沉降等进行了验证计算,提出了长条形基坑坑底抗隆起稳定性验算模式的适用条件与计算参数的取值建议。     

基于强度折减法的软土基坑抗隆起稳定性分析

基坑抗隆起稳定性验算是软土基坑支护设计中的一项重要内容。本文结合基坑工程实例,采用有限元强度折减法对基坑坑底的抗隆起稳定性进行分析。主要分析总结了基坑开挖深度、支护结构入土深度、支护结构刚度、基坑深宽比以及坑底软土层厚度对基坑抗隆起稳定性的影响规律。研究表明:基坑开挖深度、基坑宽度、支护结构入土深度和坑底软土层厚度等参数的变化均对基坑抗隆起稳定性有一定程度的影响,而支护结构刚度参数对抗隆起稳定性影响不明显。通过与规范法计算结果的对比分析,证明了有限元强度折减法在基坑抗隆起稳定性分析中的适用性。     

不同支护形式下基坑坑底回弹隆起数值分析

采用三维有限元方法研究了不同支护形式下对坑底回弹隆起的影响,讨论了基坑位置,预加轴力,支撑间距、入土深度以及围护刚度对坑底回弹隆起的影响分析;研究表明,基坑围护结构对坑底回弹隆起有限制作用,基坑坑底回弹隆起具有明显的空间效应;改变锚固段的长度对坑底回弹隆起的影响不是很大。对于内支撑的形式,支撑等间距的增大,坑底回弹隆起却随之减小,而且减少的幅度大致相同。     

软～流塑状态泥炭质土基坑深层滑移破坏分析

在软～流塑状态泥炭质土地质环境下,基坑易发生边坡失稳、坑底隆起、蠕变等工程问题。本研究根据昆明某基坑边坡大变形实例,基于瑞典条分法,利用枚举法搜索最危险圆弧滑面,对滇池区域软～流塑状态泥炭质土中的基坑边坡进行了稳定性分析,结果表明场地周边的施工荷载是导致基坑边坡发生深层滑移破坏的主要诱因。软～流塑态泥炭质土地质环境下的基坑需重视周边附加载荷对基坑稳定性的影响。     

软土地区基坑坑底抗隆起稳定计算分析

基坑坑底抗隆起稳定性验算在软土地区基坑工程设计中位居核心地位,不仅关系到基坑的稳定及周边环境的安全,还影响基坑工程的造价。对基坑坑底抗隆起计算方法及适用条件进行梳理,结合工程实例,以极限平衡法中的圆弧滑动模式为基础,计算分析了围护墙插入比、最下道支撑的位置、坑内加固及基坑尺寸对坑底抗隆起稳定性的影响。结果表明增加围护墙插入比、减小最下道支撑与坑底的距离、增加坑底土体加固均能有效增加坑底抗隆起稳定性;对于基坑宽度较小的狭窄基坑应考虑空间约束效应,若以传统的圆弧滑动计算模式则过于保守,会造成较大浪费。     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

上下同步逆作法深基坑及邻近地铁车站变形分析

以北京上下同步逆作法基坑工程为背景,运用PLAXIS 3D有限元软件对上下同步逆作法基坑施工的全过程进行模拟,研究上下同步逆作法基坑的受力、变形特性及其对邻近地铁车站的影响.结果 表明:上部结构施加的竖向荷载和地下连续墙水平荷载耦合会增大地下连续墙水平位移和弯矩;地下连续墙后有地铁车站存在时,由于其遮蔽作用,地表沉降范围随开挖深度增加基本不变,最大沉降比无地铁车站时大17％;随开挖深度增加,二期立柱的隆起随坑底隆起增大不断增大,而一期立柱则在坑底隆起和上部荷载共同作用下由隆起逐渐转为沉降;地铁结构埋深和距基坑边缘的距离对结构变形量和变形形式影响显著,地铁结构的最大变形与基坑开挖深度近似呈线性正相关.     

软土地区偏压基坑抗隆起稳定安全系数的强度折减法研究

针对偏压工况下软土地区基坑开挖的坑底隆起问题,建立了二维有限元强度折减分析模型。对偏压范围、偏压距离以及偏压荷载大小对抗隆起稳定安全系数的影响进行了数值模拟分析,同时对比了极限平衡法、极限分析法和上述数值方法在偏压工况下的抗隆起稳定安全系数。结果表明:偏压范围越大或偏压距离越小,基坑抗隆起稳定安全系数越小;不同深宽比下的基坑抗隆起稳定安全系数均随偏压荷载大小增加而线性减小;Terzaghi极限平衡法和极限分析法均高估了偏压基坑的抗隆起稳定性,偏危险;BjerrumEide极限平衡法和基于Prandtl机构的规范法低估了偏压基坑的抗隆起稳定性,偏保守。     

基于强度折减法的圆形深基坑坑底抗隆起稳定性分析

用于一般形状基坑的坑底抗隆起稳定分析方法因不能考虑圆形基坑环向土体挤压作用而不适合于圆形基坑的分析。基于非线性有限元提出了轴对称条件下基坑坑底抗隆起稳定分析的强度折减方法。研究表明：圆形基坑强度折减到破坏时的滑裂面形状与一般形状基坑的滑裂面形状相似,但圆形基坑的滑裂面并不通过围护墙墙底,而是通过墙底下方的土体。采用平面轴对称有限元的强度折减法分析得到的坑底抗隆起稳定系数较平面应变有限元强度折减分析得到的稳定系数高得多。当开挖深度很小时,圆形基坑具有较大的坑底抗隆起稳定系数;但其值随着开挖深度的增大而逐渐减小。圆形基坑的坑底抗隆起稳定系数随着围护墙插入比的增大呈线性增加。最后采用基于平面轴对称有限元的强度折减法分析了上海世博500kV地下变电站圆形基坑的坑底抗隆起稳定性。     

车辆动力荷载对地铁基坑开挖变形的影响

通过数值模拟方法研究了车辆动力荷载作用对基坑开挖变形的影响,对比分析了考虑车辆动力荷载、不考虑车辆动力荷载、不考虑车辆荷载三种荷载工况下基坑围护结构及周围土体变形规律。分析认为:基坑开挖完成后考虑车辆动力荷载与不考虑车辆动力荷载作用下基坑围护结构最大侧移差值不超过5%,地表最大沉降差值不超过5%,考虑车辆荷载与不考虑车辆荷载作用下坑底最大隆起位移差值不超过10%。     

某桥梁基础施工引起下卧隧道变形的规律研究

针对某桥梁基础施工中基坑开挖对下卧运营地铁隧道的保护问题,基于工程实测数据,对隧道回弹隆起规律进行了分析,得出了坑底以下隧道的回弹变形受基坑开挖方式与基坑放置时间的影响,以及隧道的最大回弹隆起值与基坑放置时间、开挖方式之间的具体关系,在考虑基坑开挖时空效应的基础上,推导了适合工程预测应用的坑底隆起计算公式.     

基于FLAC3D的地铁深基坑数值模拟分析

利用FLAC3D有限元软件对合肥市某地铁车站深基坑工程进行模拟,通过对不同工况下坑底隆起变形量的计算分析,得出基坑中部的隆起量明显大于支护结构周边,且坑底隆起的主要影响范围为基坑开挖深度的1.25倍左右。除此之外,通过对基坑周边建筑物的变形测算可知,基坑开挖过程中对于周边建筑物的竖向变形影响最大,在基坑开挖过程中做好对周边超高层建筑物的监测尤为重要。     

考虑土体强度不均匀性时宽窄基坑坑底隆起稳定研究

在基坑坑底隆起稳定性分析中,准确的破坏模式及滑动面是确定安全系数的基础。然而,基坑坑底隆起破坏模式种类繁多且形式各异。传统的经典基坑坑底隆起稳定分析以及规范分析方法在破坏模式及滑动面的选取上均存在差异和局限性。基于不连续布局优化法,首先研究了土体强度不均匀性对不同宽度基坑坑底隆起稳定性的影响。结果表明,软土层厚度较大且土体强度沿深度逐渐增长时,宽基坑坑底隆起滑动面并不覆盖整个坑底,即相当于软土层下部存在一硬土层,限制了滑动面向下延伸。进一步,分析了围护结构长度及抗弯强度对破坏模式及安全系数的影响,并提出以滑动面触碰围护结构来区分宽窄基坑。在宽基坑中,当围护结构嵌固深度较小时,失稳破坏滑动面并不通过桩底,此时应用绕最下道支撑的圆弧滑动模式时应适当修正滑动面半径。对于窄基坑,应用圆弧滑动模式时需修正坑内滑动面,以考虑窄基坑的空间效应对安全系数的提高作用。     

深大基坑基底隆起安全性分析

以某深基坑工程为依托,采用有限元数值计算软件,研究了基坑开挖全过程坑底隆起变形规律,对坑底隆起指标进行了分析,确定了坑底加固或增加围护结构嵌入度的应对措施,研究成果可以为类似工程提供借鉴。     

武汉地区地铁车站深基坑变形控制的有限元分析

以武汉地铁车站王家墩东站为研究背景,运用大型通用软件ANSYS对基坑坑底采用旋喷桩加固前后的基坑进行模拟,从地下连续墙水平位移、坑外土体沉降、坑底土体隆起三个方面进行对比分析,得出旋喷桩的存在对地下连续墙的水平位移和坑外土体沉降有一定的限制作用,对限制坑底隆起作用尤为明显,为武汉地区后续地铁车站深基坑变形控制提供一定的参考依据.