大尺度坑中坑对基坑稳定性的影响分析

为了分析坑中坑对基坑稳定性的影响,以工程实例为依托建立了数值模型,分析了坑中坑开挖深度、坡度、平台宽度对支护桩顶位移的影响。分析结果显示:随着开挖深度及坡度的增加及平台宽度的减小,支护桩顶位移呈增大趋势;在不同的平台宽度及开挖坡度下,坑中坑开挖存在临界深度,在确定了开挖深度后又存在临界平台宽度;随着面积比的增大,支护桩顶位移逐渐减小,面积比达一定数值时,支护桩顶位移不再减小,即只要预留足够的平台宽度,坑中坑对基坑稳定性几乎无影响。分析成果可为坑中坑的稳定性设计提供参考。     

基坑坑壁支撑中临时挡土墙的应用

在水利工程建设中,基坑开挖完毕时,坑壁的稳定将直接影响工程的顺利进行。造成基坑坑壁坍塌的原因主要是基坑放坡不足,土体的自重应力的影响;或是地下水的渗流破坏所致。因此如果基坑开挖深度较大时应及时进行     

坑中坑土体加固对悬臂式支护结构的影响分析

基坑工程中常采用土体加固措施来减少围护结构的侧移。为了探讨坑中坑土体加固对悬臂式围护结构的影响规律,利用ABAQUS有限元软件,建立坑中坑土体加固的弹塑性计算模型,讨论加固深宽、宽度、加固刚度、加固体位置、加固体尺寸对内外坑围护结构的影响。计算结果表明:被动区加固宽度、深度、刚度都存在一个最优范围,超过该范围之后,对基坑围护结构加固效果不再明显;在坑中坑类型的基坑中,外坑被动区阶梯型加固能达到全尺寸加固的效果,因此经济上更加合理;当各阶梯加固的深度和宽度相等时,加固效果较好。研究结果可为坑中坑围护结构实际工程的应用提供参考。     

基坑开挖对围护结构变形和坑外土体沉降影响研究

为研究基坑开挖过程对围护结构深层水平位移与坑外土体沉降的影响关系,以珠江三角洲水资源配置工程为背景,通过某个始发工作井基坑在施工过程中的监测数据分析,研究基坑变形的时空效应,表明:围护墙体的深层水平位移曲线大致呈"弓"字形分布,最大侧向变形点基本位于基坑开挖面附近;坑外土体最大沉降位置随着开挖进行逐渐向外发展,最后稳定...     

外坑支护结构转动时坑间被动区土拱效应分析

为研究支护结构受力与变形特点,分析了坑中坑式基坑坑间区土体的成拱作用。当外坑支护结构绕底端转动时,利用土拱效应分析方法,推导了被动土压力表达式;定义了内外坑支护结构相对位移比,以此描述内坑支护结构位移对外坑支护结构被动土压力的影响,得到土压力呈非线性分布。工程算例对比分析表明土压力分析方法能更好地反映土拱效应及坑间距对作用在外坑支护结构上土压力的影响,以此土压力值用于基坑支护结构设计相比采用库仑理论计算值偏于安全;当内坑支护结构不发生位移时,坑间距越小、支护结构相对位移比越大,外坑支护结构所受到的被动土压力愈大,说明提高内坑支护结构支撑刚度有利于控制外坑支护结构的变形。研究成果对分析基抗支护结构安全问题,具有一定的参考价值。     

基坑坑角角度对空间效应影响研究

现今空间效应的研究多围绕基坑的长、宽、深进行，而忽略了基坑坑角的角度对空间效应的影响。为分析坑角角度与空间效应之间的关联，采用ＦＬＡＣ3Ｄ有限差分软件模拟不同坑角角度的基坑开挖，研究发现:任何坑角角度下，空间效应影响系数与坑角距离之间皆呈指数函数关系；当坑角距离与坑边长度的比值大于等于0．3时，任何坑角角度下的空间效应影响系数均大于0．9，其变形接近平面应变状态，当坑角距离与坑边长度的比值小于0．3时，坑角角度与空间效应影响系数呈指数函数关系；最后推导出了空间效应影响系数、坑角距离和坑角角度之间的函数关系，并通过工程实例对其研究结果的合理性进行验证。     

圆砾-泥岩组合地层坑中坑开挖对双排桩的影响

为研究双排桩在南宁圆砾-泥岩组合地层中的支护特性,以南宁地铁4号线某深基坑工程为依托,运用ABAQUS有限元软件和现场监测数据进行分析,得出双排桩在该地层有较好适用性的结论.然后在此基础上,进一步探讨坑趾系数、深度比在影响阈值左右范围变化以及不同土体强度弱化百分比的工况下,坑中坑开挖对双排桩的影响.结果表明各因素对双排...     

考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性上限分析

为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。     

基于ANSYS的某深基坑降水开挖加固方案优化设计

为了验证某城市深基坑开挖加固设计方案的合理性,采用有限元软件ANSYS对基坑开挖加固过程进行全程数值模拟预测,研究了施工过程中基坑土体的位移和稳定安全系数变化规律,结果表明:(1)随着基坑开挖深度增加,基坑侧向土体和底部土体变形量也逐渐增加,预应力锚杆施工后变形量得到控制;(2)随着基坑开挖深度增加,基坑边坡的稳定性逐渐降低,采取素土夯实压重坡脚后基坑稳定性显著提高;(3)地下连续墙实际受到的轴力、弯矩和剪力均小于墙体极限刚度和极限强度,且变形较小,基坑结构整体稳定。相关研究成果可为类似基坑工程加固方案的优化设计提供借鉴。     

非对称异形基坑挡墙离心模型试验研究

随着坑中坑一类基坑数量增多及内坑规模增大,因设计低估内坑影响造成的基坑事故时有发生,坑中坑问题成为一个亟待解决的岩石工程问题。以南京梅子洲过江通道超大型地下交通系统工程为背景,通过离心模型试验分析内外坑间距对内外坑围护墙土压力及变形的影响。研究结果表明:随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙外侧土压力逐渐增大,始终大于静止土压力,中墙外侧底部土压力接近坑外静止土压力;随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙顶部左侧水平位移及右墙最大水平位移均逐渐减小,始终向坑内方向变形;土压力的变化与围护墙的变形较为吻合。     

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。     

基坑稳定性的塑性极限分析上限法研究

基坑稳定性验算是基坑支护设计中的一项重要内容,将极限分析上限理论、有限元离散思想和数学规划方法结合起来研究基坑的稳定性。首先将基坑土体用三角形有限单元离散,然后根据上限定理构建同时满足公共边速度不连续条件、单元塑性流动约束条件和单元速度边界条件的机动许可速度场,并由内、外功率相等条件建立目标函数,构建基坑稳定性分析的上限法数学规划模型,通过对模型的优化求解,得到基坑整体稳定性分析的极限荷载(或安全系数)上限解及相应的破坏机构,最后分析了土体抗剪参数、支护结构嵌固深度及基坑开挖深度等因素对基坑整体稳定性的影响规律。     

水利工程中节制闸基坑支护及开挖土体变形特征研究

基坑支护主要结合周边环境、地质情况综合考虑，根据横河节制闸基坑工程情况，采用支护桩进行支护。为了分析基坑开挖过程中的变形情况，建立数值模拟模型，研究分层开挖过程中基坑的变形特征。结果表明，距离基坑中心越远，周边土体变形量越小，坑底回弹变形量越小；基坑变形速率随着基坑开挖深度的增大而增大，基坑变形影响范围主要集中在距坑边1倍基坑深度范围内；根据变形监测数据，侧壁变形量与基坑开挖深度满足y=2.7356e^0.5379x(R²=0.9983),基坑回弹变形量与基坑开挖深度满足y=0.1959e^0.6567x(R²=0.9846)。在施工过程中，需要严格控制基坑开挖速率，保持基坑变形量的稳定，同时需要加强对周边厂房的监测，做好预警工作。     

FLAC3D正交试验在基坑工程中的应用

以上海某软土深基坑为研究对象,利用FLAC3D软件进行了9组正交试验,分析基坑开挖过程中隆起量、桩体位移和坑外土体沉降量。研究表明,基坑中间隆起量最大,基坑隆起量可以用指数模型y=AxB模拟,围护桩入土深度对隆起量影响最大;桩体左侧位移开始逐渐增加,当达到最大值18.91~35.58 mm后逐渐减小,桩径对桩体位移影响最大;土体沉降曲线呈现"勺子"状,坑外下侧土体沉降最大为40.76~51.68 mm,桩径对土体沉降影响最大。     

考虑空间效应的基坑开挖对邻近管线的影响分析

基坑开挖诱发的周边土体位移将会对邻近管线产生不利影响。考虑基坑开挖的空间效应及管线的空间分布，将邻近管线视为Pasternak地基上的Euler-Bernoulli梁，采用三维影像源法提出了预测基坑开挖引起邻近管线附加水平变形的解析方法，并利用已有案例验证了该方法的合理性。结果表明：(1)管线总的水平变形主要由邻近并平行于管线的围护墙变形诱发产生，两侧的围护墙变形对开挖范围外的管线水平变形有较大影响。(2)针对管线的不同空间分布，通过定义的管线水平变形安全系数可预测基坑开挖对管线水平变形的不利程度，同时通过安全系数等值线得到了基坑开挖对管线水平变形的影响区域。(3)当管线与围护墙距离在0.75H(H为基坑开挖深度)内时，安全系数随着管线埋深的增加先减小后增大，且当管线埋深约为1.0H时管线的安全系数最小；当管线与围护墙距离超过0.75H时，安全系数随管线埋深增加而增大。     

超大深基坑开挖对周围环境变形影响及对策分析

为研究超大复杂深基坑施工对邻近环境变形的影响,以河南省郑州市龙湖金融岛项目基坑工程为例,采用全站仪对基坑内支护桩顶、内支撑格构柱及坑外地面进行监测,利用多点位移计对支护桩旁土体进行测斜,通过分析基坑周围环境的位移时空变化特征,探究基坑支护桩、坑外土体及基坑变形的协调性。结果表明：基坑施工过程中,支护结构及周围建筑物沉降变形特征可分为土方开挖、垫层施工、内支撑拆除和垫层完工4个阶段;土方开挖及内支撑拆除阶段,支护桩桩顶、格构柱及邻近地面沉降变形较大,垫层施工对基坑变形具有减弱作用;土方开挖、垫层施工及内支撑拆除阶段,相邻格构柱间不均匀沉降使格构柱变形增大;基坑开挖主要对邻近管廊的沉降变形具有影响,特别是土方开挖前期邻近管廊的变形出现快速增大。针对基坑开挖过程中存在的问题提出了工程技术措施。     

咬合灌注桩钢支撑联合支护的相邻型基坑稳定性分析

对于形状复杂的地铁基坑的开挖,安全性越来越需要重视。基坑支护变形及稳定性分析尤为重要,要对基坑两侧不同水压力产生的影响进行分析,以防基坑整体围护结构沿一侧移动。运用 FLAC3D数值模拟软件,针对相邻型基坑进行研究分析,基坑支护结构主要为咬合灌注桩及钢支撑支护,其坑与坑之间的支护结构具有透水能力,其他围护结构不透水,一个坑开挖过程中,另一个坑与小坑同时降水。随着开挖深度增加,第一个坑整体支护结构向相邻基坑侧移,通过研究对比分析,得出侧移原因。通过在另一坑一侧的围护结构增加一排钢护结构,来保证相邻型基坑的稳定。     

粉砂地层节制闸基坑注浆加固效果数值模拟研究

以某粉砂地层深基坑为研究对象，采用FLAC3D计算并分析水闸基坑底采用注浆加固的效果，并将模拟结果与实测结果进行对比分析。结果表明：(1)基坑在开挖过程中，坑内地下水位线迅速降低，而坑外保持不变，表明施工过程中所采用的地连墙止水效果良好，可以阻止坑外地下水向坑内渗流；(2)基坑开挖过程中，坑外地表最大沉降点在距坑壁10m左右范围内，开挖的影响范围为1倍开挖深度。此外，采用注浆加固可以显著减小坑外地表沉降变形；(3)地连墙的水平位移表现为中间大、两端小的抛物线形态，且地连墙位移随开挖深度增大而增大，最大位移出现在12m位置。注浆加固后，地连墙的水平位移大大减小，当加固土体弹性模量分别为50、100和200MPa时，地连墙最大水平位移为27、24和22mm。最大水平位移减小55%～65%。     

昆明市某深基坑变形监测实例分析

昆明某深基坑开挖面积大、开挖深度深、形状复杂，并且紧邻地铁和小学，周围环境复杂。为了确保建筑施工的安全，必须对基坑的支护结构以及周边环境进行监测。综合考虑基坑周围环境、工程地质条件及水文地质条件，制定基坑监测方案，论述深基坑变形监测的目的、监测内容以及监测点布置。根据工程监测数据结果，对坡顶水平位移及垂直位移、土体深层水平位移、立柱内力、支撑内力、地下水位进行分析。结果表明，内支撑的轴力、基坑坡顶、冠梁顶部位移整体呈现平稳的增长趋势。立柱底部受基坑土体挤压，引起基坑土体回弹，后期逐渐稳定。监测结果能够真实准确地反映基坑的变形情况，为今后类似工程施工提供借鉴和参考。     

动荷载对微型桩深基坑开挖稳定性的影响

为研究动荷载对临近桥梁微型桩深基坑开挖稳定性的影响，以中国“一带一路”重点贡献项目格鲁吉亚E60高速公路Ubisa-Shorapani(F3)标段工程为主要依托，通过数值模拟分析列车荷载对基坑土体、支护结构内力及变形影响，并将数值计算结果与现场监测数据对比分析。结果表明：相对于无列车荷载，考虑列车荷载作用下近侧桩体最大位移和土体最大沉降分别增大14.5%、20%,基坑整体安全系数减小0.1,在开挖过程中应充分考虑列车荷载对基坑稳定性的影响。不同列车荷载施加方式下，首道支撑所受影响显著，各道支撑轴力变化幅度随开挖从上到下逐渐减小。列车荷载距离基坑边界5 m时近列车侧土体最大沉降比20 m条件下增大3.61 mm,且当距离为20 m时土体沉降几乎不受列车荷载影响，基坑稳定性较好。动荷载时速为120 km/h、距离为5 m情况下桩体内力受荷载影响较大，弯矩及最大弯矩位置深度随荷载距离减小逐渐增大，最大弯矩相比无列车荷载时增大210 kN·m。