某地铁站非对称坑中坑开挖数值模拟研究

以兰州地铁1号线盘旋路站基坑工程为背景,通过PLAXIS 2D对基坑整体建模,分析了非对称坑中坑开挖过程中支护结构的变形特性;对比了不同工况下两侧支护桩的位移变化规律;研究了内坑开挖对外侧支护结构的影响。结果表明：非对称坑中坑的开挖不同于对称坑中坑的开挖,左右两侧支护结构的水平位移明显不对称,且由于左侧被动土体开挖过深导致基坑上部整体向右侧发生偏移;内坑开挖对外坑两侧支护桩水平位移的影响系数随着挖深基本呈正态分布;在工程施工时宜对左侧支护桩中部、内坑底左侧等区域进行重点监测和防护。     

坡顶堆载作用下土钉墙变形规律分析

坡顶堆载作用下土钉墙变形规律的研究,可以为采用土钉墙支护形式的基坑工程的施工提供参考。文章以受坡顶堆载作用的某土钉墙支护工程为研究对象,利用Plaxis3D有限元软件进行三维仿真模拟,并结合工程实测数据,分析了坡顶堆载作用下土钉墙的土钉轴力、整体变形以及坡顶变形的相关性。结果表明：基坑坡顶水平位移和沉降之间为非线性关系,且这种关系在正常施工前期并不明显,可近似为线性关系,但是在坡顶堆载作用下非线性关系却非常明显;在坡顶堆载作用下,实施土体开挖等作业会导致土钉墙提前发生破坏,此时的坡顶水平位移临界值仅为开挖深度的5.75‰,应建立多级监测预警机制以保障施工安全。     

土岩基坑开挖变形相关因素与规律

利用FLAC3D,模拟设计要求和最不利状态情况下某地铁车站深基坑工程开挖。研究得出土岩基坑的变形规律特点,模拟结果同时表明:基坑周边的荷载对土体沉降影响较大,对支护桩侧向位移影响较小,且车辆荷载比堆载影响大;有无支撑对基坑变形影响较大。     

基坑开挖对邻近既有下卧隧道的影响分析

随着城市化的发展,骑跨于邻近地铁隧道之上的基坑开挖工程越来越多,在基坑开挖过程中如何更好的控制对既有隧道变形的影响是一个亟待解决的问题。本文运用ABAQUS有限元软件,对下卧地铁上、下行线隧道顶、侧、底面的水平和竖向位移进行了三维数值模拟计算和对比分析,结果表明：基坑开挖对邻近既有下卧隧道的变形影响明显,位于基坑中部位置以下的隧道竖向位移相对较大,靠近基坑边缘位置的隧道水平位移相对较大;同一隧道顶部位置的竖向位移大于侧面和底部的位移,隧道侧面的水平位移大于顶、底部的位移;受基坑开挖卸荷的影响,隧道的自身变形表现为竖向直径增大,水平向直径减小。对位于既有隧道上方的基坑开挖要引起关注。     

软土地区超深基坑设计优化分析

天津一中心医院新址基坑工程位于天津西青软土区,具有超大、超深的特点.开挖后由于工期因素,需要对原支护方案进行优化调整,采用启明星软件和Plaxis 2D有限元模拟对优化前后的典型剖面进行对比,并将开挖实测数据与模拟值进行综合对比分析.结果表明：在支护桩已经完成的条件下,优化后方案技术可行,安全可靠,支护桩的弯矩和截面变化处于合理范围内.同时,在北侧和西南角设立两座出土栈桥,有利于提高开挖效率,缩短工期,降低成本,部分区域支护桩最大侧向水平位移地表沉降值比原方案有所增加,变形依旧控制在合理范围内,可对类似的超大深基坑工程方案优化提供借鉴.     

双基坑开挖对中间既有建筑物的影响

以某基坑开挖工程为研究背景，通过MIDAS/GTS分析双基坑同时开挖和单独依次开挖时对中间建筑物的影响机制。研究结果表明：单独依次开挖相对于同时开挖，基坑围护结构变形最大位移值比同时开挖少了45%左右，建筑物筏板沉降位移值比同时开挖多了50%~111%左右。通过数据模拟分析出两种不同开挖方式对建筑物的最不利位置，比较出两者的差异，优化施工步骤，从而保证建筑物的安全。本双基坑开挖的研究可为此类工程提供参考。     

基坑开挖对邻近既有下卧隧道的影响分析

运用ABAQUS有限元软件,对下卧地铁上、下行线隧道顶、侧、底面的水平和竖向位移进行了三维数值模拟计算和对比分析,结果表明：基坑开挖对邻近既有下卧隧道的变形影响明显,位于基坑中部位置以下的隧道竖向位移相对较大,靠近基坑边缘位置的隧道水平位移相对较大;同一隧道顶部位置的竖向位移大于侧面和底部的位移,隧道侧面的水平位移大于顶、底部的位移;受基坑开挖卸荷的影响,隧道的自身变形表现为竖向直径增大,水平向直径减小。对位于既有隧道上方的基坑开挖要引起关注。     

基坑开挖对既有隧道影响分析

基坑开挖势必导致下部隧道发生变形,威胁地铁隧道的安全。通过Midas/GTS有限元软件,对合肥地铁1号线上部基坑开挖过程中隧道的位移进行了数值模拟,分析了不同工况下隧道横向和纵向变形。结果表明:基坑中心下方的隧道拱顶产生最大竖向位移,且在基坑开挖范围内隧道竖向位移变化最大。隧道横向水平位移最大值发生在距离基坑中心8 m下的拱腰处,并不是在基坑中心位置。数值计算结果和隧道原位测试结果比较接近,说明数值模拟的边界和参数的选取是符合实际工况的,本文的方法可以为今后类似工程提供参考。     

基于MIDAS GTS基坑支护数值模拟分析

岩土工程中数值分析是起着重要作用.本文通过MIDAS GTS有限元软件建立基坑开挖模型,模拟实际施工,得出相应的变形数据以及锚杆轴力变化,可以提前预测出基坑开挖过程中出现基坑位移和土体隆起量最大的位置.结果表明随着开挖深度逐渐加大,桩身水平位移逐渐增大,最大水平位移随着开挖深度增大而向下移;在基底处发生了隆起,基底中间...     

顶部带撑条形基坑排桩围护结构变形

目的 推导顶部带撑条形基坑排桩围护体系的桩顶位移表达式.方法 以条形基坑常用的带顶部支撑排桩支护体系为研究对象,考虑实际施工过程以及冠梁的影响,基于最小势能原理推导了支护桩变形的简化公式,并对影响变形的支护参数进行分析.结果 桩顶最大位移δmax随着悬臂开挖深度增加线性增加,且在相同开挖深度下,悬臂开挖深度所引起的桩顶位移要明显大于撑后开挖深度所引起的桩顶位移;桩顶位移随地基土水平抗力系数m值增大而迅速减小;桩顶位移随地面荷载q线性增长,但增速缓慢.结论 悬臂开挖对桩顶位移影响较大,尽快加撑有利于控制基坑变形;地基土水平抗力系数m对桩顶位移影响较大;桩顶位移随地面荷载q增长而线性缓慢增大.     

公路隧道深基坑围护桩受力与变形监测

针对某市南北快速干线隧道17. 8 m深基坑工程,采用同济启明星Qimstar~?基坑支护结构软件,对基坑开挖过程中围护桩的受力情况进行模拟计算,并用测斜仪对围护桩的水平位移进行现场实时监测,研究桩体受力特点及变形规律.结果表明:模拟结果与监测结果在数值上比较接近,且变化趋势一致;桩身最大水平位移与基坑土层的开挖深度密切相关,随开挖深度的增加而发生非线性增大;受基坑时空效应的影响,桩体最大变形部位不断下移,桩身形状也由最初的前倾形曲线逐步向弓形曲线发展,最终在距基坑设计开挖总深度的2/3处达到11. 25 mm的最大值;在基坑底板浇筑完成后,围护桩变形趋于稳定.     

西安地铁运动公园站深基坑变形规律现场监测研究

以降低城市地铁车站深基坑开挖对周围环境影响,保障地铁工程施工安全为目的,该研究依托西安市地铁二号线运动公园车站深基坑施工,对施工过程中钢支撑轴力、桩身水平位移、基坑周围地表沉降进行了现场监测,分析了工程开挖前后一段时期内基坑变形规律.研究结果表明:围护桩变形的最大部位在距桩顶2/3的基坑开挖深度处;距基坑长边10m左右地表变形随着基坑开挖深度增加,基坑开挖初期变形速率较大,随着开挖深度的增加,速率逐渐减小;钢支撑能够有效地限制围护桩的水平位移,随着基坑开挖深度和钢支撑的增加,钢支撑的轴力随之增大,最后随时间内力趋于稳定.     

明挖地铁车站围护结构内支撑力学参数研究

以北京某地铁车站深基坑工程为研究对象,结合现场监测数据,分析基坑开挖过程中围护结构的水平位移随开挖深度和时间的变化规律,同时,运用FLAC3D进行有限差分法数值模拟,对比分析围护结构水平位移的监测值与模拟值,并对钢支撑在不同预加轴力及刚度作用下的桩体水平位移及弯矩进行量化分析.主要结论有:1)实测值和模拟值的桩体水平位移曲线变化趋势大体相似,都表现出两头小、中间大的括弧状,最大变形都发生在基坑侧壁中部上下;2)预加轴力的大小对桩体位移变化有一定影响,因此在基坑施工中应合理地选择钢支撑的预加轴力来限制围护结构变形;3)在基坑施工中,对变形要求严格的工程,可通过加大钢支撑的刚度来减小桩体的水平位移.     

开挖诱发坑内既有基桩附加内力的模型试验

既有建筑下挖改造引起的基坑被动区土体侧移会对坑内基桩承载性产生重要影响. 通过室内模型试验研究坑内基桩在被动区土体侧移作用下的桩身受力特性,重点分析支护结构与坑内基桩距离、开挖深度、桩顶竖向荷载及承台约束高度对基桩弯矩和剪力的影响. 试验结果表明,在悬臂式支护开挖条件下,被动区土体位移模式呈倒三角形,基桩弯矩和剪力沿桩身分布具有多个异号峰值,桩身自上而下可分为开挖裸露段、被动受荷段和主动作用段. 基桩与支护水平间距越小、基坑下挖深度越大,基桩各部位弯矩和剪力越大,且竖向受荷和桩身侧向变形的耦合效应将使桩身弯矩变大. 桩顶约束高度的改变会对基桩弯矩和剪力产生影响,在其他条件相同时,约束高度越大,基桩弯矩和剪力越小. 研究结果可为地下增层工程的设计提供支撑.     

深基坑双排桩支护体系承载机理研究

目的研究分析不同开挖阶段双排桩支护体系位移、应力、应变变化规律,为基坑支护设计的优化、施工提供了有效的理论依据．方法通过MidasGTS有限元数值分析法,对不同开挖阶段,双排桩支护结构位移、受力情况进行分析,得到在不同的开挖阶段双排桩支护体系的位移、受力特征．结果基坑开挖后双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构深度的增加,位移逐渐减小,第一、二次开挖后前排桩最大位移值为1．058mm、42．5mm,第一、二次开挖后后排桩最大位移值1．062mm、42．5mm,前排桩比后排桩值偏大;基坑开挖后,基底处剪切应力最大,双排桩支护结构桩顶、基底处弯矩值较大．结论基坑开挖后,双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构的深度的增加,位移逐渐减小,且前排桩位移值比后排桩位移值偏大;随着基坑开挖深度的加深,桩底处弯矩逐渐减小,最大弯矩处逐渐上移,桩顶位置值显著增大,前后排桩弯矩值变化是一致．     

排桩支护内力试验研究

通过对邯郸某深基坑桩锚式支护结构桩身内力的计算与现场实测,研究分析了深基坑开挖过程中桩身钢筋应力及弯矩的分布和变化规律.在开挖过程中,桩身内力随开挖深度的增大而增加.桩身钢筋应力与基坑的暴露时间、桩体位移及预应力锚杆的施加等因素有关.在桩身内力实测结果和理论计算结果对比分析的基础上,得出在桩锚支护设计中使用弹性法比经典法更加合理,从而为桩锚支护结构设计提供了依据.     

煤矿储煤仓非典型状况下基坑变形研究

以煤矿储煤仓基坑工程为对象,结合工程现场实际,模拟储煤仓基坑工程施工过程中可能发生的非正常情况下的施工现象,借助有限元分析方法模拟基坑土体及支护结构在非正常状况下的受力与变形特性.结果表明:钢支撑没有预加轴力对围护桩的受力和变形影响较大;桩体嵌固深度不足对位移影响不明显,但对桩体应力增大明显.     

咬合桩在邻近高填土基坑中的工程应用与实测分析

针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析,当咬合桩作为围护桩时,可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形;作为隔离桩使用时,忽略素混凝土桩的作用,仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力.现场实测表明,邻近高填土基坑工程在开挖时,咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动,满足了高填土自身的稳定,保证基坑工程在高填土作用下的安全.而咬合桩作为一种新型排桩围护结构,也能够起到很好的应力隔离作用,有效地分担了邻近超载的影响,确保了高填土的稳定和基坑工程安全.     

基于FLAC3D的深基坑桩锚支护结构分析

运用FLAC3D和理正数值模拟软件对实际深基坑桩锚支护结构进行了数值分析与计算.主要分析了开挖过程中支护桩桩顶位移、深层水平位移及支护桩内力的变化,并将现场实测值与模拟软件的计算结果进行了对比分析.结果表明,FLAC3D数值模拟结果更符合实测值,可为基坑工程的设计和施工提供参考.     

土体硬化模型参数试验研究及其在南昌地区基坑工程的应用

基坑开挖数值分析的关键在于土体本构的选择和计算参数的合理选取,硬化模型（HS模型）是应用较为广泛的模型之一。通过采用GDS空心扭剪试验仪（SS-HCA）和常规固结仪完成大量室内试验,获取了南昌地区软土层的硬化模型参数,对各层土参数中模量之间的比例关系进行探讨,并将试验得到的结果与相关文献的结果进行比较和总结。运用PLAXIS有限元数值计算软件,对南昌某地下室深基坑工程进行数值模拟,土体本构模型采用程序内置的HS模型。结果表明,围护桩深层水平位移的实测数据与数值计算结果基本吻合,表明获取的HS模型参数及方法适用于南昌地区基坑开挖的数值分析。