某地铁深基坑开挖变形及稳定性分析

以某地铁深基坑为背景,通过数值模拟及施工监测进行研究,分析深基坑开挖过程对支撑体系及围护桩的影响。用有限元软件GTS NX对地铁深基坑建立三维有限元模型,根据监测内容分析围护结构水平位移的动态变化规律,研究"钻孔灌注桩+刚支撑"这一围护形式在地铁深基坑中的应用表明:桩身变形量与基坑开挖的深度紧密关联,呈现出中间大两端小的"U"形变形特征;桩顶水平位移初始开挖时较小,在第一次开挖结束后增大,第二次开挖结束时达到最大值,随后减小,且趋于稳定;支撑架设不及时或支撑强度不够,都会引起周围土体向基坑内侧发生位移。     

斜抛撑在基坑支护中控制土体应力与结构受力特点研究

深大基坑的开挖支护内支撑体系中,一种斜抛撑的形式被越来越广泛地应用。通过大型通用有限元软件ABAQUS对支撑桩加承台的斜抛撑形式在深大基坑中的应用进行研究分析,并与常规应用的水平撑在深大基坑中的数值模拟结果进行对比,重点分析了基坑开挖过程中周围土体的应力状态与支护结构受力,同时比较两种不同的内支撑体系深大基坑外地表面土体沉降、基坑底部土体隆起及围护桩的水平位移不同变化情况,探讨斜抛撑的支护结构受力机理,并且得出支撑桩加承台的斜抛撑支护体系在控制围护桩水平位移和基坑外地表面土体沉降的优点及控制效果。     

框架逆作的超大基坑监测分析

塘东基地基坑是一个采用框架逆作法施工超大型深基坑,周边环境保护要求较高。基于工程特点,在基坑开挖期间进行了较为系统的监测,监测内容包括围护桩的侧移,桩后土体侧移,围护桩沉降,立柱回弹以及支撑轴力。监测数据表明:框架梁支撑与临时圆环支撑的结合很好的限制了围护桩体的水平位移,而土体的流变性对基坑的位移影响很大;底板的浇筑对围护桩和立柱的竖向位移有很好的限制作用,立柱回弹具有空间效应;临时圆环支撑结构形式有利于承担外力;框架逆作法变形略大于常规逆作法,但远小于常规顺作法基坑的变形。     

黄河冲积粉土地区深基坑变形三维有限元分析

依托黄河流域冲积粉土地区深基坑工程，采用大型岩土工程有限元软件PLAXIS 3D建立了深基坑三维有限元模型，土体采用硬化土本构模型，分析了基坑开挖对围护结构及周边环境变形的影响，研究了围护桩嵌固深度及地下水位对基坑围护结构变形的影响。结果表明：采用硬化土本构模型能较好地预测黄河流域冲积粉土围护结构的变形和周边沉降；随围护桩嵌固深度增大，基坑围护结构水平位移减小，但减小的幅度也越来越小；考虑降水的基坑围护结构水平位移远小于不考虑降水情况，应做好降水措施，防止围护结构变形过大。     

基于敏感性分析的深基坑支护方案设计及实测研究

苏州石湖华城D6地块基坑周边环境复杂,深度达14.30m,在苏州地区尚无类似采用一道内支撑基坑的先例.对该基坑支护结构体系进行敏感性分析,并以实测结果进行验证.结果 表明:采用单道支撑时,单道支撑中心深度与围护桩深层水平位移最大值呈线性关系;支撑深度的降低对控制拆撑时桩顶瞬时侧向位移是有利的;采用两道支撑时,支撑深度变...     

地下停车库基坑支护方案分析

针对某三层地下停车库基坑支护结构,进行了围护桩的支撑道数、支撑位置、围护桩的桩型、嵌固深度以及土层参数取值等五方面的优化设计,比较了有、无对撑支撑方式的两种支撑结构。计算表明,多种基坑支护方案的比较不仅节省工程造价,而且能提高基坑支护工程抗风险的能力。采用边坡加支护桩和内支撑基坑支护方案对开挖深度超过10m的基坑,可设两道支撑,支撑位置应尽量往下压,同时应控制基坑水平向的位移量。内支撑平面布局应综合考虑各种因素,尽量选用无对撑支撑方式。     

复合支撑系统基坑围护结构变形分析

针对包含围护桩、混凝土顶撑、钢管支撑和锚索的复合支撑系统基坑围护结构的监测结果进行研究.研究发现,该系统各部分存在不同的力学及变形规律.围护结构随着施工的进行,同一断面围护桩的侧向位移形态一致,围护桩的应力随横向支撑的施加而受到相应影响,锚索对限制围护桩的侧向位移效果明显.通过研究复合支撑系统基坑围护结构变形规律,为优化设计参数、调整施工工艺提供了依据.     

高层建筑深基坑开挖阶段围护桩变形特性分析

以某高层建筑深基坑施工为研究背景,根据基坑围护方案、监测方案等资料,结合监测数据,分析基坑开挖阶段围护桩的变形特性。结果表明基坑施工期围护桩的累计深层水平位移主要发生在土方开挖阶段;随基坑开挖深度增加及混凝土支撑的浇筑,围护桩的变形曲线由前倾型逐渐向弓形变化,累计深层水平位移量随之增大,最大累计位移发生位置也下移;随着测次增加,桩身第1道支撑位置的累计深层水平位移值较小,而第2,3道支撑及坑底位置的变形值呈现波动性增长趋势,围护桩变形最大的关键部位出现在桩身第3道支撑位置。     

紧邻国铁站房进行深基坑开挖的围护结构有限元分析

采用PLAXIS有限元计算程序,对福州某紧邻国铁站房设置地铁车站的围护结构进行了有限元分析,得出了地铁基坑开挖对既有站房影响的基本规律。结果表明,围护桩+内支撑+锚索的围护结构形式在基坑开挖过程中围岩体变形较小,满足对既有站房保护的变形控制要求。为确保施工过程中既有站房基础沉降及水平位移可控,可结合基岩裂隙、节理发育情况及时跟踪注浆,并对站房单桩承台基础补打树根桩等加强措施。     

新型H型钢支撑体系设计分析及工程应用研究

新型H型钢支撑体系由H型钢支撑、钢围檩、系杆、千斤顶、立柱和托梁等组成,单根H型钢支撑通过系杆连接,系杆与H型钢支撑位于同一水平面,形成平面桁架体系.与传统钢支撑体系相比,新型H型钢支撑采用全螺栓装配连接,可以任意组合、拼装,施工便捷.为了研究新型H型钢支撑体系的安全性能及其在深大基坑工程中的适用性,以上海静安府项目基坑工程为背景,对基坑围护桩变形和H型钢支撑轴力进行现场监测,分析基坑围护桩顶位移、桩体水平位移和新型H型钢支撑轴力的变化规律.结果 表明:基坑围护桩顶位移和桩体变形与基坑开挖工况和基坑底板浇筑速度密切相关;新型H型钢支撑轴力受气温影响比较明显,且气温越高,单位温度变化对其轴力的影响越明显.通过对新型H型钢支撑区域与钢筋混凝土支撑区域围护桩变形进行对比分析发现,新型H型钢支撑区域围护桩顶和桩体位移的变化规律及最终变形值均与钢筋混凝土支撑区域基本一致,且所有监测数据都在安全范围以内.     

软土地区SMW工法桩基坑支护应用研究

针对软土地区深基坑支护的特点,结合工程实例,介绍了SMW工法桩在实际工程中的应用,采用PLAXIS有限元软件分析基坑开挖对支护结构及周边建筑物、管线的影响。结果表明:SMW工法桩结合水平内支撑的围护形式对于面积不大,挖深较浅,地下结构工期较短,无条件选择悬臂式围护结构的基坑工程具有重要的参考价值,采用PLAXIS有限元模拟分析基坑开挖是一种行之有效的方法。     

深基坑桩锚撑组合支护结构变形影响因素的三维数值分析

桩锚撑组合支护结构是一种复杂的基坑组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对其变形的影响因素进行了分析。得出结论如下：围护桩参数、内支撑刚度以及锚索参数都对该组合支护结构的变形有影响。适当减小围护桩直径以及增大围护桩嵌固深度,都可以减小该组合体系的水平向位移;增大内支撑刚度,内支撑自身承受的力增大,锚索轴力减小;增大锚索间距以及减小锚索的倾斜角都会使体系中内支撑的内力增大。     

土岩复合地层深基坑开挖数值模拟及变形分析

为研究土岩复合地层条件下深基坑开挖过程中支撑结构的变形机理，以内支撑为支护形式的某基坑工程为依托，建立该基坑的三维有限元模型，分析该基坑在开挖过程中各方面位移、内力的变化规律及规律形成原因，为类似基坑工程设计提供借鉴。结果表明：随着基坑开挖，围护结构水平位移呈现中间向坑内凹陷、两头小的形态，围护结构位移最大值在靠近约小于1/2基坑深度处；水平支撑主要因两侧围护桩变形而受压，为了限制支撑的位移，支撑之间的连梁多表现为受拉；立柱竖向位移是中间柱大，边柱小，有明显的空间效应。     

新型桩–土–撑组合支护体系工程应用研究

以上海某基坑工程为背景,应用Plaxis 2D有限元软件、采用土体硬化本构模型(HS)对新型桩–土–撑组合支护体系进行计算分析,得到了该组合支护体系在基坑开挖时的变形规律。计算值通过与现场实测值对比分析发现:Plaxis2D能够较好地预测新型桩–土–撑组合支护体系实际基坑开挖的围护结构变形;钢管斜撑的存在改变了传统双排桩的变形规律,能够有效减小围护桩顶位移;基坑变形满足基坑安全和变形要求;该基坑支护体系无内支撑,不仅方便基坑开挖,而且不会因为临时支撑的施工和拆除产生大量建筑垃圾,安全经济、绿色环保,可以为软土地区的深大基坑工程提供参考。     

锚拉式双排钢板桩在软土基坑中的应用研究

为满足工期要求,石臼漾水厂纳滤车间基坑采用了锚拉式双排钢板桩围护。对锚拉式双排钢板桩围护的应用、纳滤车间的基坑设计、周边环境的影响分析以及现场实施情况进行了说明。锚拉式双排钢板桩施工便利,不需要养护,可大大减少工期;费用低于水泥土搅拌桩挡墙,更远低于双排灌注桩;具有止水可靠、绿色可回收等优势,不需要设置内支撑和锚杆,不会影响内部结构施工和周边管道施工。锚拉式双排钢板桩围护适用于不方便设置内支撑的防水要求高的地下结构和不便设置锚杆的周边管线较多的给排水场站基坑围护工程。     

基坑开挖与临近横向推力桩基础的相互影响研究

以成绵乐客运专线双流机场车站基坑及临近的T2航站楼斜拱桩基础为例,采用有限元数值方法对基坑开挖至不同深度、桩基础加载条件下,基坑围护结构和桩基础的水平位移、桩身弯矩等进行了计算。通过计算结果的对比分析,得出了基坑开挖与邻近桩基础相互影响的基本规律。研究表明:受与基坑临近的、所受水平推力指向基坑的桩基础影响,基坑围护墙水平位移、开挖侧最大弯矩均比基坑单独施工时的大;桩基础承受荷载时基坑的开挖深度越小,基坑开挖至坑底时围护墙的侧向位移越大,基坑开挖引起的桩基础承台水平位移也越大,基坑开挖对桩基础前、后排桩的桩身弯矩影响也越大;基坑开挖引起的桩基础前、后排桩桩身弯矩主要使其远离基坑侧受拉。     

季节性温度变化对某深大基坑工程的影响分析

通过对软土地区某停滞深大基坑16个月监测数据的整理分析,研究了季节性温度变化对环梁支撑受力、围护结构位移及基坑周边环境的影响规律。该基坑近似呈矩形,长178 m,宽148 m,采用多道钢筋混凝土圆环支撑结合中部对撑的布置形式。监测结果表明:环梁支撑轴力随着夏季到来持续增大,进入冬季后又逐渐减小,支撑内力变化受温度升降趋势影响显著;温度降低阶段,围护桩明显向坑内移动,且桩顶水平位移增量与温度变化近似呈线性关系,降温引起的多道水平支撑体系的围护结构变形增量呈倒三角变形模式;围护结构水平位移的增加,进一步加剧了坑外土体沉降,对基坑的整体变形以及基坑周边环境造成不利的影响。另外,三维有限元分析表明,围护结构刚度对支撑的温度应力影响很大,土质条件越硬,温度对支撑轴力的影响越大。     

不同约束条件下的围护桩受力分析

在基坑支护中围护桩被广泛采用,且常与其他形式的加固措施联合使用,因而将围护桩作为悬臂式结构进行计算分析,在一定程度上是不合理的。以合肥某地铁车站深基坑为例,将不同形式的加固措施抽象为力学上的约束条件。采用有限元方法计算分析了不同约束条件下围护桩的受力与变形。计算结果表明,对围护桩顶端施加侧向位移约束可有效减小桩体的侧向变形与所受弯矩,因而应尽可能地施加水平支撑或锚杆。对桩顶端角位移的约束也可有效减小桩体的侧向变形,因此,冠梁的存在是必要的。深基坑的施工中,应采取多种措施增加围护桩的约束,提高其稳定性,从而更好地保证基坑安全。     

基坑围护桩水平位移特性研究

在实际基坑工程中,使用大型有限元软件PLAXIS对基坑开挖阶段支护结构变形特性进行了分析,对开挖时围护桩的水平位移变化进行了分析并得出结论:施加预应力对围护桩位移影响较大,是控制围护结构的一种较为有效的方法;而使用Hardening-soil模型进行分析时,可以更好地描述土体卸载特性,结果也更准确.     

基于水平受荷桩p-y曲线的桩锚支护结构位移分析

基于位移控制的深基坑支护结构设计方法已经被广泛采用,为了更准确地计算出围护桩的水平位移,本文引入水平受荷桩的p-y曲线模型,推导得出水平反力系数k_s与基坑开挖深度和围护桩水平位移的关系,结合土体与围护桩共同变形的挠曲线方程,建立差分方程,并编写Matlab计算程序,通过编程解得围护桩的水平位移。通过实例分析,将编程计算位移与有限元分析软件分析得到的位移以及实测相比较,本文方法所算得的位移更符合实际情况。