小直径圆形深基坑的施工监测与分析

介绍了小直径超深圆形基坑工程的施工监测情况.对围护墙体和坑外土体的侧移以及坑外土体的深层沉降变形的分析表明,小直径圆形基坑施工引起的环境变形较小.作用在围护墙上的坑外土压力测试结果表明,由于小直径圆形基坑的变形较小,在开挖施工过程中,土压力基本稳定,其变化主要由深层承压水降水引起.     

某软土地区深基坑施工对周边环境的影响

初步分析了某软土地区深基坑工程施工不同阶段对周边环境的影响.通过对地下水位监测、地下连续墙变形监测、土体变形监测及基坑周边房屋沉降监测等数据的综合分析,得到以下结论:(1)深基坑围护结构施工期间三轴搅拌桩施工对周边局部土体产生扰动,影响范围约为10 m左右;(2)承压水水位减低和坑内土方开挖对周边较大区域产生明显影响,导致坑外土体滑动及地下连续墙平面外变形,主要影响范围约为基坑开挖深度的2倍左右;(3)充分了解和分析了土体特性对今后类似工程的设计和施工有一定的帮助,特别是对周边有密集分布保护建筑的基坑工程,其支护设计和施工方案必须进行充分论证.     

基于HSS模型的上海地铁深基坑开挖变形分析

为研究上海软土地区地铁深基坑开挖的变形性状,选取上海地区一典型软土地铁深基坑,基于土体小应变硬化模型(HSS模型)和相应的模型参数,采用PLAXIS 3D软件对该基坑的开挖过程进行了三维有限元数值模拟,并结合现场监测的数据对基坑围护结构的侧移和坑外地表沉降进行了对比。结果表明:使用HSS模型和合适的模型参数可以有效地模拟基坑开挖过程中的变形性状,实测结果与有限元分析结果相吻合,具有很好的工程实用价值; 该上海地铁深基坑的最大地表沉降与围护结构最大侧移间的关系符合上海地区最大地表沉降与围护结构最大侧移间的统计关系; 围护结构的最大侧移深度发生在基坑的开挖面处; 长窄型地铁深基坑仍存在较明显的空间效应,基坑长边中部的变形大于基坑角部,在长窄型基坑的设计和施工中应采取针对性措施。     

基于SCPTU测试的软土基坑开挖数值模拟研究

长江漫滩地区软土厚度大，含水量和压缩性高，该地区基坑工程常面临变形难以控制等问题。小应变硬化土(HSS)模型用于基坑开挖变形数值分析预测能够取得满意的效果，然而其可靠性取决于合理的土体参数。由于地震波孔压静力触探(SCPTU)测试在土体原位状态下进行，克服了室内试验存在的取样扰动问题，本文提出采用SCPTU测试确定南京长江漫滩地区某地铁车站基坑周围深厚软土HSS模型参数的方法，进而采用该方法确定的参数对基坑开挖引起的地下连续墙水平位移及坑侧地表沉降进行了模拟。基于SCPTU的数值模拟结果分别与实测值以及基于土体压缩模量的数值模拟结果进行了对比。结果表明：基坑开挖完成后，基于SCPTU测试的地下连续墙最大水平位移模拟值约为1.16倍实测值，而基于土体压缩模量的地下连续墙最大水平位移模拟值仅为实测值的53%。基于土体压缩模量的地下连续墙最大水平位移及坑侧最大地表沉降模拟值分别为基于SCPTU模拟值的46%与38%。相较于基于土体压缩模量的模拟结果，基于SCPTU测试的基坑变形及沉降预测精度提升显著。     

城市隧道小间距相邻深基坑施工监测分析

结合某小间距相邻基坑开挖施工监测数据,分析了杭州深厚软土层紧邻基坑施工过程相邻位置地表沉降、立柱沉降、坑外水位、支撑轴力和深层土体水平位移的影响,结果表明:先行施工基坑受后继施工基坑的影响较小,后继施工基坑受先行施工基坑影响大,两基坑相邻侧土体的竖向位移与水平位移都较非相邻侧土体小,后继基坑开挖使得先行开挖基坑支撑轴力明显减小;先行施工基坑深层土体最大水平位移在最终开挖面附近,后继开挖基坑深层土体最大水平位移下移最终开挖面以下。     

基坑封闭试验对围护结构及周边环境影响分析

基于上海软土地区某深基坑工程地下连续墙施工完成后的封闭性试验,分析围护结构及首道撑施工完成、基坑开挖前的承压水降水试验引起的围护结构变形实测数据,通过理论计算分析由此引起的坑外地面沉降.得到的主要结论有:复杂敏感环境基坑工程开挖前封闭性试验的环境影响不容忽视,封闭性试验引起的围护结构最大侧向位移达开挖深度的0.12％.邻地铁侧设置小坑可以有效减小承压水降压引起的基坑外围地下连续墙变形及坑外地表沉降.小基坑外侧地下连续墙最大水平位移约为大基坑地下连续墙最大水平位移的30％.小基坑地下连续墙外侧地表最大沉降约为大基坑地下连续墙外最大地表沉降的35％.     

软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——软土地区深基坑坑底隆起变形问题

目前常用的弹性抗力法在计算基坑开挖引起的变形时,只能考虑围护桩(墙)在土压力作用下产生的变形,没有反映软土中深基坑开挖的坑底隆起变形及其引起的围护桩(墙)变形和坑外土体沉降.已有的实测结果表明,软土桩深基坑开挖产生的坑底隆起变形及其引起的支护结构和土体的附加变形较为显著,因此,软土中的深开挖引起的隆起变形及其工程效应不容忽视,并应采取针对性措施予以控制.     

圆环支撑在高灵敏度软土地区深基坑中的应用实例

通过高灵敏度软土地区两层地下室基坑采用圆环形内支撑的设计工程实例,对比分析了深层土体位移、坑外路面沉降和圆环形支撑轴力的实测结果与计算值的差异。通过实测数据可知,第一道圆环梁轴力的实测值远大于设计值,尤其是挖土无法做到均匀开挖时更应提高支撑梁的设计余量;由于土体高灵敏度、受扰动后时空效应显著,基坑开挖对周边环境的影响范围可达5倍开挖深度;坑边深层土体位移最大值可达设计值的1.8倍。     

上海软土深基坑施工中各工序变形特性及控制

随着基坑工程的积累,监测手段及监测数据的不断丰富,越来越多的实测数据表明水泥土加固、地下连续墙成槽、开挖卸荷等不同基坑施工阶段对周边环境均有一定程度的影响。为研究基坑施工过程中不同工况下周边土体变形的特性,选取上海软土地区较为典型的深基坑工程,对基坑工程周边环境的变形进行了全过程的监测,按照施工顺序,依次分析了不同工况下坑外地表隆沉的分布形式,总结了上海软土地区基坑工程的变形特征,并对基坑工程不同施工阶段的变形影响原因进行了分析。     

上海地区板式支护体系基坑变形预测简化计算方法

基坑变形预测是分析基坑开挖对环境影响的核心内容之一。收集了上海地区65个常见的板式支护体系基坑工程案例,并对其进行了分类。对不同类型的板式支护体系基坑建立不同的基于土体HS-Small模型的平面应变有限元模型进行分析。根据室内土工试验结果与基于实测数据的参数反演分析,确定了上海软土地区典型土层土体的HS-Small模型计算参数。通过对108个有限元计算结果的分析及归一化,推导了能够综合考虑基坑系统刚度、基坑深度和基坑宽度的上海地区板式支护体系基坑围护结构最大侧移和地表最大沉降的简化计算公式,并且提出了基坑围护结构侧移曲线和地表沉降曲线,同时也给出了上海地区板式支护体系基坑变形的预测流程。采用本文给出的简化方法预测了上海地区的7个工程的变形并与实测结果进行了比较,结果表明该方法能较好地预测上海地区的板式支护体系基坑的变形。     

大面积加卸载对软土地铁隧道的影响

选择HSS(Hardening Soil Small-Strain Model)本构,建立二维平面应变模型,进行既有软土地铁隧道上地表大面积加卸载情况下土体固结分析。研究结果显示:①大面积加载会增大衬砌结构的变形,并进而导致衬砌结构出现病害;②渗漏水会增大衬砌结构的内力;③回填土应及时卸除;④卸载后土体回弹,但有一部分变形无法得到恢复,回填土厚度越大,无法恢复的沉降越大;⑤在衬砌结构损伤的情况下,水平大直径卸载后无法恢复,最终表现为增长,根据曲线形态将沉降过程分为5个阶段。结合工程实例,对监测数据进行分析,验证上述结论。     

上海陆家嘴地区超深大基坑邻近地层变形的实测分析

结合上海国际金融中心超大体量卸载、超深开挖深度、超长降水周期的基坑工程实践,通过对邻近地层变形的信息化监测,研究上海陆家嘴地区超深大基坑在顺逆作同步交叉实施条件下邻近地层的时空位移特征,初步探讨其变形机理和影响因素。研究表明:重车动载对坑外地表沉降影响较大,地墙隆起对0.1H范围内的地表土体拖带上抬;地表沉降主要受软弱土开挖和承压井降水影响凹槽分布,纵向地表沉降空间效应明显,受顺逆作同步交叉实施影响差异沉降突出;坑外地层侧移角部效应明显,形成水平方向的土拱作用,并与系统刚度和土体硬度呈正比;坑内土体强隆起范围远超开挖面下1倍挖深,立柱隆起在第三和第五层土方开挖时发展速率明显较快;坑外设计挖深上部地层以斜向下位移为主,下部地层以斜向上位移为主;基坑土方开挖阶段,坑内地层卸荷隆起为主流动补偿为辅,坑外设计挖深以上地层土体流动补偿和承压井降水固结沉降均显著,而设计挖深以下地层以卸荷隆起为主兼有少量流动补偿。     

考虑土体卸荷力学特性的基坑变形分析

基坑开挖过程中侧壁土体和坑底土体受到一定程度的卸载扰动,强度及模量均有一定程度的降低,采用常规三轴试验所确定的土体参数进行基坑变形计算将会产生一定误差。为了寻找在土体开挖卸荷作用下更适合于基坑变形计算的土体参数,对郑州某深基坑工程坑壁主要土层进行了常规三轴试验、轴向应力减小及侧向应力减小的UU-1卸载试验、轴向应力不变及侧向应力减小的IU-1.5卸载试验、轴向应力增大及侧向应力减小的LU-2卸载试验4种不同应力路径试验,得到适用于基坑变形计算的土体参数。通过数值模拟结果与现场监测数据的对比分析,发现不同应力路径对基坑侧壁土体水平位移和土体沉降影响很大,考虑轴向卸荷参数的数值模拟得到的曲线和实际监测得到的曲线比较接近,说明采用轴向卸荷实验参数对工程施工设计更具有参考价值。     

地铁施工对邻近建筑物和地表变形影响的分析

根据沈阳地铁中街站大跨度隧道洞桩法开挖施工过程中引起地表沉降变形的现场跟踪监测数据,分析得出隧道开挖过程影响地表沉降变形的特征和规律。结果表明:对地层土体扰动较大、明显影响地表沉降变形的步序分别是小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段,约占最终沉降量的70%,而其他步序影响较小,因此控制小导洞开挖和初衬扣拱施工阶段的地表沉降是工程关键。分析还表明,施工前对拱顶上部地层及建筑物基础围岩进行注浆加固,可显著减小地表和建筑物的沉降变形。     

堆土加卸载与基坑开挖叠加对既有隧道变形的影响研究

针对堆土加卸载与基坑开挖叠加效应导致既有地铁隧道变形较大的问题,建立考虑加卸载叠加效应影响的三维空间分析模型,研究不同堆土加卸载叠加基坑开挖卸载模式对邻近地铁隧道变形规律的影响,探讨隧道在堆土加载、移土卸载再叠加基坑开挖下的变形规律。结果表明:正上方堆土加卸载对隧道的竖向位移影响较大,是侧向堆土加卸载的3倍～5倍; 在经历堆土加卸载后,隧道会残留不可忽视的变形,其残留竖向位移约为加载后位移的62%; 堆土加卸载叠加侧方基坑开挖时,隧道变形受基坑开挖深度的影响较大,大于隧道埋深的开挖阶段会加剧隧道变形; 4种叠加模式中,正上方堆土加卸载-侧方基坑开挖卸载隧道最终竖向位移最大,约17 mm,侧方堆土加卸载-异侧基坑开挖卸载隧道最终水平位移最大,约8 mm,邻近隧道施工时应充分考虑叠加效应的影响,尽量避免这两种情况。     

软弱地层盾构穿越老旧民居变形规律分析

老旧浅基础民居安全性较低,盾构穿越会对其造成不利影响。本文以杭州某出入线段盾构穿越老旧民居为背景,分析盾构穿越民居变形规律,探讨盾构穿越民居掘进参数最优区间。结果表明,出入线段无论先下穿后侧穿或先侧穿后下穿,民居竖向位移曲线较一致,且第一次穿越前后变形较小,第二次穿越时变形迅速增大,主要表现为沉降;盾构埋深、注浆参数等对老旧民居变形、倾斜影响较大;地表沉降曲线大致呈漏斗形,出线段施工对地表变形影响较小,入线段施工对出线段地表变形影响较大,对自身上部土体变形影响较小。     

盾构施工引起地面长期沉降的理论计算研究

 对盾构施工引起的隧道轴线上方地面工后沉降进行研究,结果表明,土体开挖卸荷引起应力释放,产生初始超孔隙水压力,其分布呈三角形。假定衬砌不排水、土体为单面排水、压缩层厚度为隧道覆土厚度,采用太沙基一维固结理论,得到地面工后固结沉降的理论计算公式。假定地面长期沉降主要由施工期间沉降和工后固结沉降组成,进而得到地面长期沉降的理论计算公式。算例分析结果表明：该方法的预测值与实测值非常吻合;上海软土地区盾构隧道施工引起的地面长期沉降相当显著,最终地面沉降量在80 mm以上,固结沉降占总沉降量的80%～90%;按最小覆土深度5 m计算,需要2 a以上地面沉降才能最终稳定。     

软土基坑坑外加固对基坑变形的影响分析

在软土基坑施工过程中,由于地铁盾构进出洞以及为了保护基坑周围建筑物等原因,常常会进行坑外加固。坑外加固能提高土体强度,也会对基坑变形产生影响。结合上海地铁某车站端头井加固的工程实例,分析坑外加固对基坑变形造成的不利影响,并在此基础上提出减少坑外加固影响的控制措施。     

坑外搅拌桩加固对基坑变形的影响分析

在软土基坑施工过程中,由于地铁盾构进出洞以及为了保护基坑周围建筑物等原因,常常会进行坑外加固。坑外加固会提高土体强度,也会对基坑变形产生影响。本文结合上海地铁某车站端头井加固的工程实例,分析了坑外搅拌桩加固对基坑变形造成的不利影响,并在此基础上提出了一些减少坑外加固影响的控制措施,希望对以后的类似工程提供借鉴。