基础托换对基坑周边建筑物变形控制作用的三维有限元分析

鼎鼎外滩深基坑工程紧邻上海市历史保护建筑,由于基坑挖深很大且建筑物距离基坑很近,采用锚杆静压桩基础托换技术对邻近的浅基础保护建筑进行了加固处理。采用Plaxis3D软件建立基坑及邻近建筑物的三维有限元模型,土体采用HS-small小应变本构模型,对基坑开挖过程进行了模拟。数值分析及与实测数据的对比表明:基于HS-small本构模型的三维有限元分析能较好地模拟基坑的变形和对邻近建筑物的影响,基础托换能够显著减小基坑开挖对周边浅基础建筑物的影响。     

复杂条件下昆明某桩锚支护基坑环境影响分析

以昆明某桩锚支护基坑工程为基础,建立桩锚支护结构与周围环境共同作用的分析模型,通过与实际监测数据对比,验证了模型的可靠性。在此基础上,探讨桩锚基坑邻近建筑物时二者的相互影响。研究结果表明,桩锚基坑邻近建筑物的基础形式对围护结构变形影响很大,浅基础时围护结构最大侧移为0.25%~0.53%H(H为基坑深度),最大值发生在坑顶;桩基础时最大值为0.23%~0.30%H,发生在0.6~0.8H深度范围内,二者相差较大。邻近建筑物基础形式为浅基础时,建筑物沉降是桩基条件下的3倍。因此桩锚基坑设计施工时应特别重视邻近浅基础建筑物的情况。     

深基坑开挖对邻近建筑物上部结构影响分析

为研究基坑开挖对邻近建筑物上部结构的内力及重力二阶效应的影响,通过有限元法建立基坑-土体-建筑物整体三维模型,研究条形基础、箱型基础及桩基础的多层框架建筑物在与基坑不同距离条件下,其总沉降量、差异沉降量及角变量的变化规律;然后通过SAP2000有限元研究由于基坑开挖引起邻近结构物支座变位导致内力及重力二阶效应的影响规律。结果表明:相对于条形基础及桩基础,基坑开挖对邻近的箱型基础建筑物影响最大;本算例条件下,基坑开挖对邻近多层框架的影响总体上而言相对较小,条形基础、桩基础或箱型基础的多层框架结构受邻近基坑开挖导致的内力变化值在11%以内;重力二阶效应(P-Δ)随着结构层高的增加而增加,12层框架结构P-Δ效应最大(7.5%),构件的承载力能满足开挖后的验算要求,总体可控;但由于随着结构层数的增加,邻近结构物的P-Δ效应及内力变化趋势将会增加,因此对于高层或者超高层,需要进行专门计算研究以确定总体承载力的变化情况,根据承载力的变化情况有效控制基坑变形。     

拱形隔离桩对软土深基坑邻边建筑物的变形隔离效果实测分析

结合上海市密集城区某深基坑工程项目,针对采用拱形隔离桩对邻边老旧砖混建筑物进行保护的问题,采用实时监测手段对基坑围护桩、拱形隔离桩、砖混建筑物的变形规律进行全过程分析,对浅基础砖混结构的安全状态及拱形排桩的隔离效果进行评价。结果表明：(1) 浅基础砖混建筑物的保护标准,应考虑建筑物的既有变形影响,并以附加沉降、整体倾斜、相对挠曲度等指标进行合理确定;(2) 不同基坑部位及不同开挖工况下的隔离效果存在显著差异。其中,基坑中部的隔离效果高于南北两侧角部,最高可达63.23%;浅层开挖的隔离效果高于深层开挖,最后一层开挖较首层开挖的隔离效果高出10%～17%;(3) 总体上软土地层拱形隔离桩的隔离效果可达40%～60%,邻近房屋累计最大变形仅3.65 mm,有效保护了建筑物的安全。研究成果对深基坑设计施工中合理考虑隔离桩的隔离效果具有参考价值。     

地下连续墙施工对邻近浅基础建筑物的影响分析

目前对地铁基坑的变形研究主要集中在基坑开挖阶段,而地连墙施工阶段的变形很少有考虑,结合福州某地铁深基坑施工,在整个施工过程中对地铁深基坑邻近浅基础建筑物进行监测,详细分析了在地铁深基坑施工过程中地连墙施工、基坑开挖等对基坑邻近浅基础建筑物的影响。监测结果表明,地下连续墙成槽施工对邻近浅基础建筑物的沉降量占总沉降量的50%以上,其影响范围较基坑开挖影响范围更大,在基坑施工时应引起重视。     

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。     

敏感环境下大型基坑变形控制及分析

上海某大型基坑紧邻运营的地铁线路和大型厂房,为有效减小基坑开挖对邻近建(构)筑物的影响,现场除采取常规的地基加固变形控制措施外,还采用分区开挖法,即利用多幅中隔墙将大型基坑分隔为若干小面积基坑的方法。现场监测数据表明,地下连续墙水平位移、地表沉降、邻近地铁和建筑物的变形均远小于对应的变形控制指标,这说明在敏感环境下大型基坑开挖过程中,分区开挖与地基加固相结合的方法为有效的变形控制方法。     

基坑开挖对邻近建筑物变形的影响

随着城市地铁工程的高速发展,地铁车站基坑的施工必然会对邻近建筑物造成一定的影响。运用Midas GTS分析了地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物变形的影响,绘制了建筑物基础在不同开挖次序下随基坑开挖深度的沉降曲线。研究结果表明基坑开挖对邻近建筑物产生的变形影响不仅和距离基坑的远近、基坑的开挖深度有关,还与开挖次序有关。对于L形基坑,先开挖标准段再开挖扩大段的施工次序对邻近建筑物的变形影响最小。     

深基坑施工对高架基础的变形影响及控制研究

以上海某下穿高架并紧邻高架基础的地铁车站深基坑为背景,采用简化分析、三维数值模拟及原位监测等手段,对复杂环境下深基坑施工对邻近高架基础的变形影响及变形控制措施进行研究。采用基坑开挖环境影响简化分区图并根据保护对象与基坑的相对位置关系,确定高架桩基的影响类型。根据混凝土结构裂缝控制要求,采用等代荷载法普通梁模型建立由桩身应力控制的桩基及基坑围护结构变形控制指标。通过建立三维整体计算模型,动态预测基坑围护结构及高架桩基的变形性态。主要监测结果与上海地区其他工程的对比分析表明,本工程采取的基坑围护结构及支撑体系调整、坑内地基加固及结构局部逆作等一系列变形控制措施,不但有效控制基坑自身的变形,也有效保护邻近高架基础的安全。     

武汉地区深厚软土地层基坑开挖对临近天然地基浅基础建筑物的影响初探

本文选取武汉地区一级阶地深厚软土地层一个典型基坑实例,采取基坑开挖与临近建筑物共同作用数值分析的方法,研究基坑开挖对临近天然地基浅基础建筑物的影响.研究表明:对于临近基坑的老旧多层民用建筑物,用均布超载模拟分析基坑开挖对其影响是比较合适的:天然地基浅基础建筑物,离基坑开挖边线越远,建筑物层数越少,建筑物的倾斜值越小;建...     

邻近建筑物受基坑开挖影响有限元分析

基坑开挖对邻近建筑物的影响是个重要的课题,本文结合一个工程算例,利用平面有限元分析了深基坑开挖对邻近浅基础建筑物的影响,考虑了土体、围护结构与建筑物的相互作用,其中包括支撑刚度、建筑物自身刚度、建筑物与基坑距离等因素的影响,并把这些因素进行了综合比较。     

地铁基坑围护结构成槽施工对邻近建筑物沉降影响及监测数据分析

基坑邻近建筑物沉降控制是基坑工程中的重点与难点。为了分析围护结构施工对建筑物沉降的影响,介绍天津地铁一车站深基坑三轴高压旋喷桩与地下连续墙围护结构施工对邻近历史保护建筑影响的沉降监测工作,利用各阶段监测数据重点分析地下连续墙成槽工序施工对邻近建筑物的影响,对围护结构施工阶段产生的建筑物沉降与基坑开挖阶段及施工全过程产生的建筑物沉降进行对比,探讨三轴高压旋喷桩围护结构与地下连续墙不同工序施工对建筑物沉降的影响,重点分析不同围护形式影响建筑物沉降的原因,提出控制地下连续墙成槽施工造成建筑物沉降的方法,所获结果可供同类工程参考。     

桩锚支护基坑开挖对邻近浅基础建筑影响分析

为了研究桩锚支护深基坑开挖对邻近浅基础框架建筑结构变形和内力的影响,本文针对某基坑工程进行了现场地表沉降和支护结构位移的实测分析,并采用有限差分程序FLAC3D建立了考虑上部结构—基础—地基相互作用的三维数值模型。采用数值模拟对桩锚支护深基坑开挖影响下地层应力、围护结构变形以及邻近浅基础框架结构的附加内力演化进行了较为详细的分析,通过实测数据验证了数值模型的合理性。分析结果表明:本文采用的桩锚支护方案及施工参数能较好地控制地层变形并保障邻近既有浅基础建筑结构的安全。桩锚支护基坑开挖不仅导致浅基础结构产生差异沉降,还会引起基础水平位移。桩锚支护基坑开挖后结构柱附加弯矩趋向于集中在框架底层,建议类似工程中结构安全监测重点布置在紧临开挖侧的低楼层板柱连接处。     

深基坑开挖及降水引起的邻近浅基础沉降分析

在城市繁华地区进行基坑工程施工,需要重点考虑施工过程对周边环境的影响。论文以深圳某地铁基坑工程为例,模拟了深基坑内降水条件下的基坑开挖过程,分析了地铁车站深基坑开挖及降水引起的邻近浅基础建筑物沉降及支撑结构的变形。研究表明,基坑降水对周边建筑物的沉降有重要的影响,其影响在浅层土开挖时尤为显著,随着开挖深度的增加,降水产生的作用逐渐减弱。另外,降水的影响范围远大于土体开挖卸荷本身。连续墙嵌固在中风化岩中的方案与连续墙嵌固在微风化岩中的方案相比,邻近建筑物平均沉降有大幅增加,差异沉降也有小幅增加。同时,连续墙的底部侧向变形大幅增长。本研究对基坑开挖过程中邻近建筑物的保护有指导意义。     

基于变形控制的基坑开挖和邻近建筑物保护技术

根据基坑开挖、场地地质条件和邻近建筑物的特点,基于变形控制的考虑,采用预应力锚杆限制基坑侧向变形,通过微型桩对邻近建筑物基础进行预托换加固增强其抵抗变形能力,保证工程顺利完工和周围建筑的安全使用。     

软土深基坑分区施工对邻近顶管电力隧道变形影响研究

宁波某软土深基坑临近保护等级较高的顶管电力隧道,基坑采用分区施工的方案来控制基坑变形影响。借助MIDAS GTS NX有限元软件建立基坑对邻近电力隧道的三维计算模型。对基坑分区开挖的过程进行动态模拟,获取基坑开挖过程中的围护桩、周围土体、电力隧道变形结果,并与实测结果对比。研究表明,宁波软土地区深基坑,采用分区施工的方案,能起到很好的变形控制作用,采用HSM土体本构模型能较好反映土体应力-应变关系,基坑开挖对邻近电力隧道变形影响与实测数据基本吻合。     

基坑开挖对邻近地表建筑物沉降影响的数值分析

以广州地铁建设项目的某车站作为工程依托,基于FLAC3D软件对基坑开挖引起的地表建筑物的沉降进行数值模拟,分析认为:在距基坑开挖长边和短边相同距离的建筑物对基坑开挖的响应不同,并且在基坑长边的影响范围较于短边对邻近建筑物影响大。对超过沉降警戒值的基坑长边邻近建筑物的地基注入超细水泥浆液,结果表明加固后的建筑物沉降位移远小于未加固时的沉降位移,并且采取加固措施的建筑物未超过沉降警戒值,说明对基坑长边邻近的建筑物采取的注入水泥浆的加固措施是有效的。     

被动区加固对基坑邻近保护建筑的变形控制研究

在城市中心进行基坑开挖的过程中，周边环境变形控制是确保项目顺利进行的重中之重。本文基于某紧邻既有建筑软土地基深基坑工程实例，分析了基坑被动区加固重要参数与坑顶浅基础建筑物荷载的共同作用，结果表明：基坑被动区加固可有效控制围护桩水平位移最大值及坑顶浅基础建筑物沉降，且就变形控制效果而言，增大加固区宽度的影响更加显著；被动区土体加固则存在最优加固深度，超过该数值后增大加固深度对坑外土体的沉降控制效果减弱。在实际建设项目开展过程中，应根据项目实际情况选择适宜的坑内加固方案。     

深基坑开挖引起的桩基承载力损失和桩身附加拉力简化计算方法

对于深大基坑工程,当桩基础在基坑开挖之前已经施工完成时,在基坑开挖过程中,桩基础将因土体卸荷松弛而导致承载力降低。另外,坑底以下土体隆起将在桩身产生附加拉力。从理论推导入手,提出一种既简便实用又能合理评估开挖卸荷对桩基基础影响的简化算法,主要用于计算开挖卸荷引起的桩基础承载力降低值和土体回弹引起的桩身附加拉力。并结合桩基础开展参数分析,获得了基坑开挖时桩基承载力和桩身附加拉力随开挖深度和桩径的变化规律,并提出几点应对建议,供工程技术人员参考。     

邻近基坑的北京地铁某暗挖通道变形监测与数值分析

地铁暗挖通道与邻近基坑同步开挖是一项具有较大风险源的工程。以北京某邻近基坑的地铁暗挖隧道工程为背景,采用FLAC3D进行三维数值模拟,分析了同步开挖情况下基坑围护桩水平位移、基坑周边地面沉降,及不同开挖顺序对基坑稳定性影响等问题,并结合施工现场监测结果研究暗挖通道开挖对明挖基坑的影响。结果表明:基坑开挖初期,围护桩呈向坑内变形的前倾型曲线,地表沉降迅速发展,在暗挖通道的同步开挖影响下,围护桩中、下部水平位移快速向坑内发展,变形曲线转变为弓形,随着暗挖通道中、下台阶的开挖,位移继续增大,最大水平位移发生在第2,3道钢支撑之间。