T形地下连续墙加固方案研究

南水北调东线工程某泵站地处软土地基上,为保证开挖的顺利进行,防止开挖过程中土体变形过大导致边坡失稳,采用T形地下连续墙进行支护.采用三维有限元法,通过比较在基坑开挖及泵站建设过程中地下连续墙的位移情况,对影响墙体位移的几种因素进行了分析研究,提出了满足工程实际要求的最佳支护方案.     

地下连续墙基坑开挖及其变形数值模拟分析

针对润扬大桥北锚碇基础地下连续墙连续开挖施工过程,基于ADINA三维有限元分析软件,建立了地下连续墙开挖三维有限元仿真计算模型。对地下连续墙基坑开挖过程中的水平位移及基坑中心隆起进行了模拟计算,并与实测结果进行了比较,同时对有关影响因素进行了分析。计算结果表明,ADINA计算模型能够较好模拟基坑开挖过程及其变形,最后结合施工结果讨论了计算分析的可靠性。     

双排格形地下连续墙的空间变形三维有限元分析

双排格形地下连续墙作为基坑工程的一种新型自立式支护结构,不仅可以发挥地连墙的作用,还有着墙体刚度大、抗渗性好、无需安装内支撑的优点。本文以某深基坑工程为例,采用有限单元法模拟基坑开挖与降水,重点分析双排格形地下连续墙的空间变形特性。     

勘误声明

正2014年第2期第117页《T形组合地下连续墙开挖及三维数值模拟分析》一文作者的排名顺序有误,正确的排名顺序应是:汤彬彬,吴若文,高明军,孙召花。各自所属的单位不变。由此给作者本人带来的不便,深表歉意,特此更正。     

大尺寸三角形基坑变形特性的现场试验研究

依托上海软黏土地层的某大尺寸三角形深基坑工程,通过开展现场试验,对基坑施工过程中的地下连续墙的侧向变形、地表沉降进行了监测,并对监测数据进行了系统分析。监测结果分析表明:不同于矩形基坑,大尺寸三角形基坑连续墙顶部的水平位移约为其最大水平位移的４０％ ～７０％;深基坑开挖结束后,拆除混凝土支撑产生的附加水平位移约为基坑开挖引起的墙体水平位移的３０％ ～４０％;三角形深基坑开挖引起的最大连续墙水平位移介于０．０５％Ｈ～０．３５％Ｈ（开挖深度）之间,大于矩形和圆形深基坑引起的连续墙变形。这主要是因为三角形基坑的内支撑不能同时垂直于支撑两端的地下连续墙。深基坑的端部约束效应导致地下连续墙呈现出明显的三维变形特性,基坑中部墙体的水平位移明显大于两端位移。     

泵站基坑开挖中的地下连续墙有限元结构计算

针对在某泵站基坑开挖过程中应用的超长跨度地下连续墙,首先采用ABAQUS有限元软件对抽水泵站基坑分四个开挖步进行渗流计算,在确定基坑地下连续墙两侧的地下水位分布规律后,再进行变形计算.结果表明:第四次开挖完成后,靠近基坑侧D4断面地下连续墙不同深度顶端横河向位移最大,达到35 mm.据此建议将B4-F4段南岸地下连续墙墙体厚度适当加厚变为100 cm,以减小南岸地下连续墙在基坑开挖过程中的横河向变形.     

地下连续墙与止水帷幕共同作用下富水砂层深基坑变形性状

研究富水砂层地下连续墙深基坑变形特性对深基坑工程实践具有重要指导意义。以某车站地下连续墙深基坑工程为依托,通过数值模拟和现场实测方法研究降水渗流作用下富水砂层地下连续墙深基坑施工变形性状及其影响因素。研究结果表明:地下连续墙水平位移曲线分布随开挖深度加深由“斜线”形—“弓”形—倒“V”形演变,墙体最大水平位移U_x,max及其位置深度H_x,max与开挖深度h_e符合线性关系,最大水平位移约为(0.048%～0.082%)h_e,其深度位置约为(0.60～1.20)h_e;地表竖向位移曲线分布沿横向水平距离呈凹槽形,沉降槽随开挖深度增加而变宽、加深,沉降变形显著影响区为(1.0~1.5)h_e,距坑边(1/3~1/2)h_e处地表沉降最大;考虑地下连续墙与止水帷幕共同作用的富水砂层深基坑变形与实测结果更为吻合,且帷幕隔水和挡土作用对基坑变形影响显著;地下水位上升、砂层厚度加深均引起墙体水平位移和地表竖向位移增大,当风化砂岩层渗透系数较大时,渗透系数增加对坑外地表竖向位移的影响较墙体水平位移显著,合理的止水帷幕深度及间距参数有利于控制基坑变形和保持稳定性。     

地下连续墙支撑开挖监测及数值模拟

地下连续墙是保持深基坑开挖稳定性的重要技术之一,在地下连续墙基坑开挖过程中如何确保结构的稳定是岩土工程界十分关注的问题。以南京市区某基坑项目为例,通过测斜仪分析开挖过程中地下连续墙的变形趋势,采用数值软件对基坑开挖进行模拟,对比分析莫尔-库仑本构(M-C)模型和硬化土体模型(HS)的计算结果与实测结果之间的差异。结果表明,M-C模型会高估地连墙体底部的水平运动,而HS模型会低估地墙底部位移,但因HS模型计算的位移和实际测量位移之间的强相关性,因此数值模拟方法建议采用硬化土体模型(HS)进行建模,可以用来作为基坑开挖地连墙的初步变形趋势判断。     

深大坑中坑基坑围护结构离心模型试验研究

圆形地下连续墙作为一种受力合理的围护结构,由于空间"拱效应"的存在,作用在拱圈上的土压力主要在地下连续墙内自身平衡,地下连续墙的水平位移相对较小。基于某深大圆形基坑工程实际,采用离心模拟技术研究基坑开挖过程中基坑围护结构的水平位移和弯矩分布规律。分析表明,基坑地下连续墙最大水平位移为11.6mm,位于上部基坑的中下部,并且随着开挖深度增大,墙体位移逐渐增大且最大位移点不断下移。研究成果可为圆形基坑开挖和支护过程中围护结构的变形规律分析提供参考。     

反分析方法在基坑工程中的应用

本文根据大量的现场观测资料，用数值方法中的有限元法采用邓肯发展了一个可以进行开挖、加撑模拟分析的有限元程序；运用该程序分析基坑开挖过程中基坑周围土体的位移、墙体的水平领衔以及应力路径；提出了在地下连续墙基坑开挖过程中利用第一级（初期）开挖的观测资料运用反分析法反算与现场观测相一致的土体计算参数，为工程的设计和施工提供可靠的依据和信息。     

富水砂层大直径深竖井开挖稳定性有限元分析

某输水隧洞盾构接收竖井具有开挖直径大、深度深、砂层水位高的特点,对开挖过程中竖井结构受力和变形提出更高的要求。笔者以该竖井工程为研究对象,采用有限元分析方法模拟了竖井的施工过程,研究了竖井地下连续墙及地层在开挖过程中的位移、应力规律。分析结果表明:竖井开挖完成后,地表最大隆起为39.50 mm,出现在井口附近;地层最大隆起为41.60 mm,出现在井底地层。地下连续墙最大水平位移为2.79 mm,出现在竖井顶部,地下连续墙顶部水平位移计算值与实测值吻合较好。地下连续墙最大拉应力为1.13 MPa,未超过混凝土标准抗拉强度,表明盾构接收竖井开挖稳定性良好。笔者分析方法及结果可供类似工程参考。     

转河河道地下连续墙设计

介绍了转河河道地下连续墙和连续墙、排桩、地梁组合的设计情况及双排桩刚架支护理论在转河地铁车辆段的应用.简要分析了墙体的变形检测与监测结果、墙体内部受力情况.     

不同开挖方式对软土区深基坑连续墙变形的影响分析

以上海地区某地下变电站深基坑工程为背景,根据工程实测数据分析基坑开挖对支护结构变形的影响规律。结果表明:基坑开挖过程中,连续墙的位移呈抛物线形,且位移值随着开挖深度增加而增加,但最大水平位移的位置始终保持在开挖面附近;基坑支护结构的变形受到明显的坑角效应影响。采用有限元软件Plaxis分别对该工程顺作法和逆作法施工过程进行数值模拟,通过分析比较得出不同施工方案对基坑变形的影响规律。将数值模拟结果与实测数据对比,分析逆作法施工方案的可行性与优势。     

紧邻地铁深基坑开挖对周边环境影响分析

某深基坑工程位于深圳市前海地区,基坑开挖深度大,临海地区水文地质条件复杂,紧邻基坑东侧有3条正在运行的地铁线路,地下水变动对周边影响较大。该文通过数值模拟手段,分析了该基坑现有支护及止水方案的适用性和可靠性,研究了该基坑工程开挖引起的渗流场变化及对周边环境的影响,结合实际监测数据表明,该工程采用“地下连续墙+环形内支撑”支护方案后开挖对周边的环境影响在可控范围内,数值分析结果与实测结果较为吻合,可为同类工程分析提供借鉴。     

基于Midas的双层内支撑深基坑有限元分析

以昆明市某内支撑深基坑为研究对象,根据基坑周围环境、工程地质条件及水文地质条件,利用有限元软件Midas GTS NX建立基坑开挖三维数值模型,对基坑开挖过程中的变形以及支撑内力进行分析,并且与现场监测数据进行对比。结果表明:土体位移和支护桩位移的数值模拟结果与监测数据基本趋于一致,内支撑内力监测数据最大值未超过模拟计算结果,有限元模拟分析具有一定可靠性,可为基坑监测提供参考依据。     

接头形式对框格式地下连续墙应力变形影响的有限元分析

在水电工程中采用地下连续墙处理复杂地质条件的地基时,在施工过程中不可避免地产生施工接头,接头的存在对地下连续墙的整体受力性能存在一定的影响,成为困扰工程界的一个难题。根据桐子林水电站末段框格式地下连续墙地质条件,在连续墙上分别设置刚性接头、铰接头及半自由接头,模拟地下连续墙在工程上常采用的各种接头形式,建立了不同接头形式的3组框格式地下连续墙槽段有限元模型。基于ABAQUS软件对框格式地下连续墙在不同接头形式下的施工过程进行了非线性有限元数值模拟,详细分析比较了3种接头形式的地下连续墙在最危险施工工况下的应力与变形,得到了不同的施工接头对框格式地下连续墙应力变形的影响情况,研究成果可为类似工程提供借鉴。     

佛山软土地区狭长型基坑长边效应研究

对佛山软土地区狭长基坑的长边效应进行研究,是保证基坑建设期安全非常重要的一项工作。依托佛山地铁某站狭长深基坑工程实践,结合地下连续墙变形监测数据,开展该类基坑的长边效应分析研究,并利用有限元分析软件进行模拟分析。研究结果表明:狭长型深基坑的长边效应显著存在,主要表现在显著增大基坑长边跨中地下连续墙最大水平位移值,且降低最大水平位移点的深度,对该类基坑的建设期安全极为不利;通过对比实测与模拟分析结果,得出实测位移最大值明显大于模拟值。提出增大基坑长边跨中刚度的方法可减小长边效应的不利影响,能确保建设期安全。     

全地下泵站深基坑开挖支护结构安全稳定性分析

针对当前使用基于开挖施工监测与数值模拟分析、基于“墙-撑-锚”组合支护体系变形模拟分析方法,易受由于地基中大量存水导致塌陷从而使数值模拟结果不精准的问题,进行全地下泵站深基坑开挖支护结构的安全稳定性分析。以空港污水处理厂迁厂输水管线及泵站工程项目为例,阐述深基坑支护技术及常用的支护结构类型,着重从深基坑支护的整体抗滑稳定性、基底抗隆起稳定性和抗管涌特性分析全地下式泵站深基坑支护的安全稳定性,并通过实例验算了地下连续墙作为全地下式泵站的基坑支护是可靠的;在结构失稳情况下,中心隆起程度模拟结果与实际数值最大相差0.06 mm,模拟结果具有精准性。     

地下连续墙墙体质量检测方法分析研究

正地下连续墙的质量问题,主要包括成槽质量、墙体质量及接头质量等方面。目前地下连续墙质量检测方法有声波透射法、声波CT法、高密度电阻率法、钻芯法、钻孔摄像检测等方法。墙体质量方面,声波透射法和钻芯法是地下连续墙墙体质量检测的两种常用的方法。一、地下连续墙墙体质量检测方法及原理声波透射法的工作原理:地下连续墙施工时在墙体钢筋笼的内侧按一定方式预埋声测管,作为换能器的通道;     

高压喷射连续墙的应力与变形研究

本文采用三维非线性有限元方法,研究了某枢纽围堰基础高喷连续墙的应力和变形,着重对墙体不同夹角布置、不同弹模对墙体应力、变形特性的影响和墙上分载关系进行了细致的比较研究。 首次提出墙体之间存在着拉应力最小的最优夹角,在有限元计算中,采用了虚化结构的方法分析基坑开挖,并考虑了土石料的湿化作用。