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。     

基坑开挖与支护方式对邻近路基变形的影响

以某住宅小区基坑开挖为工程背景，建立数值计算模型模拟基坑开挖与支护情况，分析放坡、坡率法联合土钉支护、桩锚支护三种方案下基坑和路基的竖向变形。结合基坑稳定性、支护效果及经济性进行了支护方案的综合比较，最终得出：坡率法联合土钉支护方案路基的竖向变形相对较小，对路基沉降影响小于桩锚支护方案和放坡方案；路基整体的变形及差异变形也较小，靠近基坑侧路基受到的影响远大于远离基坑侧路基。     

降雨对软土基坑支护结构影响实测及机理研究

降雨通常易导致土质边坡的滑动、失稳,降雨对基坑特别是软土条件下的基坑的影响研究较少。针对天津市某基坑展开实测,开挖结束后在没有其他施工条件下,连续3 d 247 mm降雨导致基坑支护桩顶水平位移增加13.75 mm,因此研究降雨入渗诱发软土基坑变形的机理具有十分重要的意义。首先进行降雨的入渗深度及对非饱和黏土物理力学性质影响室内试验,在此基础上结合工程实测,采用Plaxis2D有限元分析软件建立二维软土基坑模型,分析了降雨对软土基坑支护结构变形的影响机理,主要对比了降雨强度、降雨时长、降雨量对基坑支护结构变形的影响,以及开挖深度、桩顶初始位移、支护形式不同对降雨的敏感程度。结果表明:降雨对软土基坑支护结构变形影响主要因素为坑外杂填土重度增加、坑内土体软化、渗流作用,降雨量是对基坑支护变形影响较大的因素;降雨产生的支护结构位移增量受支护结构初始位移影响最大,而基坑开挖深度对相同降雨条件下支护结构变形增量影响差异不大。     

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。     

基坑开挖对邻近建筑物基础影响分析

地铁车站基坑开挖对周围建筑物的影响问题越来越引起人们的重视。以北京地铁9号线东钓鱼台站4号出入口基坑为例,采用ANSYS模拟了基坑开挖及支护的整个过程,分析了基坑开挖过程中既有建筑物基础的沉降变形规律。结果表明:基坑开挖深度越大;基础沉降越大;基础的不同位置表现出不同的变形特点,距离基坑越近的点沉降变形越大,建筑物表现出向基坑内倾斜的趋势。     

多级基坑支护结构变形的关键影响因素分析

运用岩土工程数值分析软件FLAC,对多级基坑分步开挖支护结构的变形进行了数值模拟,并在此基础上研究了土层性质、基坑平台宽度、开挖深度、支护桩桩长、桩径、支撑刚度等多个因素的变化对基坑支护结构变形的影响,深入分析其影响规律,发现土层性质、a值（a=基坑平台宽度/开挖深度）是控制多级基坑上、下级基坑之间相互影响程度的最重要的参数,此结论对多级基坑工程设计和施工有一定参考意义。     

地块基坑临近铁路桥梁开挖安全影响分析

以地块基坑临近铁路桥梁施工过程为研究对象,结合铁路沉降观测技术规程综合拟定桥梁安全控制指标,分别分析了基坑支护体系自身变形、稳定性及基坑开挖,对基坑两侧桥梁桩基承台水平、竖直位移影响。结果表明,地块基坑自身变形及稳定性满足一级基坑设计要求;基坑开挖施工对既有铁路桥梁基础沉降影响较小,满足铁路桥梁沉降及变形控制指标要求。     

深基坑桩锚支护数值模拟研究

桩锚支护作为一种在深基坑工程应用范围广泛、支护效果较好的支护形式,具有极大的研究意义。文章以基坑变形基本理论为基础,运用了MIDAS/GTS NX有限元数值模拟软件,以北京某深基坑为研究对象,建立了其桩锚支护结构开挖施工的有限元模型,研究了“围护桩+预应力锚索”支护结构在开挖过程中的基坑以及支护结构变形规律。研究发现基坑分步开挖对其变形会产生非常大的影响,而桩锚支护形式能有效限制支护结构与周围土体的水平位移;坑底隆起值、地表沉降值、桩顶水平位移值均与基坑开挖深度正相关;考虑到基坑变形的时空效应,可以采用分小段、分层开挖支护的方法减小变形。     

止水帷幕深度对控制周围地面沉降的影响研究

根据有效应力原理和比奥固结理论,应用弹塑性有限元研究基坑开挖降水过程中的地面沉降、支护结构侧向位移等变形,并以实际工程为例分析不同止水帷幕深度对基坑变形的影响,结果证明,为有效控制地面沉降和支护结构侧向位移,确定合理的止水帷幕深度非常重要。     

不同开挖方式下基坑受力变形特性三维数值分析

基坑在不同开挖卸荷方式下引起的受力变形效应不同。针对此问题,运用有限元软件midas GTS建立理想化的三维基坑模型,研究悬臂支护基坑在岛式、分层、盆式3种开挖方式下支护结构、坑底土体、周边地表、工程桩的变形规律。结果表明：3种工况下支护结构的位移随着开挖深度的增加而增加,最大位移出现在顶部,岛式开挖下支护结构的变形比分层、盆式降低了10.33%、6.23%。坑底土体隆起变形呈“拱”形,基坑中心土体隆起最大,分层和盆式最大隆起量分别是岛式的1.086倍和1.044倍。周边地表以沉降为主,分层开挖最大沉降是岛式和盆式的2倍。坑底工程桩会受到支护结构变形的影响,离支护结构越近桩位移越大,岛式开挖对工程桩的影响范围约为1.48 H,分层开挖和盆式开挖对工程桩的影响范围约为1.8 H;工程桩桩身下部位置受拉,最大拉力出现在桩身的0.6～0.7 H处。     

复杂环境下深大基坑开挖监测与数值模拟分析

以兰州市某复杂环境下深大基坑工程为案例,该基坑开挖深度为17.70~19.10m,主要采用“咬合桩＋预应力锚杆”支护结构,局部采用土钉墙。根据该基坑周围土体、支护结构、邻近建筑监测数据和基坑开挖数值模拟,分析基坑开挖过程中基坑变形性状和基坑开挖对邻近建筑的影响。研究发现：在开挖过程中,基坑支护结构、基坑周围土体和邻近建筑三者变形相互影响;基坑支护结构应避免出现结构性状突变;咬合桩加预应力锚杆的支护结构适用于兰州地区深大基坑项目。最后借助Plaxis3D有限元软件对基坑开挖过程进行数值模拟,模拟结果与监测结果趋势一致,但咬合桩的研究需深入。该深大基坑支护结构对邻近建筑变形起到良好的控制作用,为兰州地区类似基坑项目提供了很好的案例,为复杂环境下深大基坑项目的设计提供参考。     

市政道路明挖下穿铁路桥梁施工安全影响分析

以框架涵洞市政道路基坑下穿铁路桥梁施工过程为研究对象,结合铁路沉降观测技术规程综合拟定桥梁安全控制指标,分别分析基坑支护体系自身变形、稳定性及基坑开挖对基坑两侧桥梁桩基承台水平及竖直位移的影响。结果表明,市政道路基坑自身变形及稳定性满足一级基坑设计要求;基坑开挖施工对既有铁路桥梁基础沉降影响较小,满足铁路桥梁沉降及变形控制指标要求。     

基于PLAXIS的深基坑支护设计的数值模拟

深基坑开挖和支护是岩土工程领域研究的热点和难点,如何通过有效控制其变形使基坑工程安全又经济,是人们不断探索的课题.以苏州地铁2号线某实际深基坑工程为研究对象,运用有限元分析软件PLAXIS对基坑开挖、支护全过程进行了数值模拟,分析了基坑开挖深度、支护结构刚度、支撑刚度、土体参数等设计、施工和自然环境因素对支护结构变形的影响,并给出一些控制基坑变形的方法与建议,为深基坑工程的设计和施工提供了参考.     

高层建筑基坑支护结构变形量估计模型构建

为保证高层建筑基坑施工的安全,可通过构建高层建筑基坑支护结构变形量估计模型来实现。以基坑工程的开挖深度、支护结构高度以及地下水的深度为依据,计算基坑支护结构的主被动水压力和主被动土压力,从而为后续的变形量估计模型提供重要的参数基础。根据水平力作用下围护墙的弯矩,推导出主被动土压力、主被动水压力和支护结构顶部拉力下支护结构变形量,结合所构建的模型得到变形量估计结果。实验结果表明,模型可以精准分析支护结构在正常情况下和施加荷载后的变形情况,估计精度较高。     

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。     

基坑开挖对近接地铁隧道的影响规律研究

以广州地区某临近运营地铁区间隧道的基坑开挖为工程背景,采用数值计算方法,考虑隧道结构-土体-基坑支护结构的共同作用,建立了三维非线性计算模型。通过多工况的静动力学计算,研究了基坑与隧道不同间距、基坑不同开挖深度和开挖大小等基坑参数的变化对隧道结构变形及振动特性的影响,得出相关的研究成果,可为设计提供参考。     

深基坑支护设计影响因素的有限元分析

深基坑工程是当前岩土工程中的热点和难点问题之一，如何有效控制基坑变形，使基坑工程既安全叉经济，是人们一直探索的课题。深基坑的支护结构的变形是影响基坑变形的重要因素。针对武汉地区具有代表性的粉质粘土，通过大量的真三轴试验模拟了基坑开挖过程中的应力路径，了解了开挖过程中基坑土体的变形性状，并得到了邓肯一张模型的各参数，建立了深基坑支护结构的非线性弹性模型。同时以平面应变有限元法为基础，通过对武汉某基坑工程进行基坑变形的计算分析，分析了支护结构的刚度、基坑的开挖宽度、土体的变形模量、插入深度、支撑位置和坑内土体加固、基坑开挖的时空效应和基坑周围水环境等设计、施工和自然环境因素对支护结构的变形的影响，了解了基坑开挖过程中基坑支护结构变形、周围地层沉降的发展变化规律，并提出了一些控制基坑变形的方法措施，为深基坑工程的设计和旋工提供了依据。     

坑中坑开挖对桩锚支护基坑稳定性与变形的影响

桩锚支护结构是深基坑常用的支护形式之一,在工程中已获得广泛应用。深基坑开挖后再次开挖内坑会对基坑整体稳定性与变形造成不利的影响。依据合肥市滨湖新区恒大中心深基坑为原型,基于Flac3d数值模拟,分析了坑趾系数、内外坑深度比、外坑支护结构插入比对基坑整体稳定性及变形的影响。分析结果表明:该基坑坑中坑支护设计是可靠和安全的;内坑施工对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响随坑趾系数、外坑支护结构插入比的增大而减小,随内外坑深度比的增大而增大;内外坑深度比和坑趾系数的变化对基坑整体稳定性及围护结构最大变形的影响皆敏感,且对围护结构最大变形的影响更为显著。     

某深基坑安全开挖引起临近建筑物较大沉降的实例分析

在基坑开挖过程中确保周边建筑物的变形和沉降在安全范围是基坑支护体系的重要使命。结合一开挖深度约12.6 m深基坑施工过程中的现场监测结果,分析了深基坑开挖导致临近建筑物沉降变形的发展过程,及其与地质条件、基坑开挖施工工序、支护结构水平位移、邻近建筑物的基础型式之间的关系。结果表明,支护桩间水土流失及不当的施工工序是诱发临近浅基础建筑沉降过大的根本原因。强大的支护体系、有效的止水帷幕和正确的施工工序是控制该类深基坑开挖工程对邻近建筑物影响的关键。     

软土地层中深基坑SMW工法施工数值分析

考虑某市妇女活动中心大楼地质条件及周边环境特点,通过方案优选提出了基坑SMW工法的施工方案;基于有限差分理论,采用FLAC3D计算软件对基坑不同开挖工况下基坑坑底回弹、基坑周围地表沉降、钢支撑内力及SMW围护结构的侧移变形进行了模拟计算,结果表明:基坑开挖过程中坑底出现明显的回弹变形,基坑周边由于地表附加荷载的影响出现一定的沉降,支护墙侧向水平位移随开挖深度的增加而增大,布设横向钢支撑后墙体的侧移得到有效控制,钢支撑轴力随开挖深度的增大而增大。采用SMW工法进行施工,坑底回弹变形、支护结构内力及支护墙侧移量都在安全控制范围以内,由此表明采用SMW工法进行支护设计是合理可靠的。