深基坑局部深坑突涌稳定性计算研究

突涌稳定性关乎基坑安全和造价,而局部深坑是深基坑中突涌破坏最薄弱部位。基于局部深坑坑底土体沿铅垂面整体剪切破坏的假定,提出可考虑坑底土体抗剪强度、深坑几何尺寸和坑底加固的突涌稳定性计算公式,并研究计算公式适用范围和坑底土体抗剪强度计算方法。通过对杭州钱塘江两岸大量已安全施工完成深基坑工程的计算分析,得出以下结论：考虑原状土抗剪强度可使突涌稳定系数增加30%以上,常规坑底加固使其进一步增加20%左右,计算结果符合实际情况;坑底隔水层的侧面积和顶面积的比值越大,突涌稳定性越好;平面尺寸较大的基坑可通过分块开挖来确保突涌稳定性。     

承压水作用下深基坑突涌稳定性及其参数影响分析

建立了软土深基坑抗突涌判断的弹塑性有限元数值分析模型,分析承压水位作用下的坑底突涌稳定性与基坑变形性状,并将抗突涌稳定性数值计算结果与现有理论分析方法作比较,验证数值计算的合理性。在此基础上,对影响抗突涌稳定性的承压水头、隔水层厚度、土体强度等因素进行参数分析,探讨围护墙水平位移与坑底回弹隆起的变化规律。分析结果表明:数值计算方法可以考虑坑底隔水层实际受力条件与土体强度对突涌稳定性的影响,较传统方法更为合理。随着承压水头的降低、坑底隔水层厚度的增加与土体抗剪强度的增强,基坑围护墙水平位移与坑底的回弹隆起逐渐减小。工程中应综合考虑采用多种措施,提高深基坑的抗突涌稳定性,达到经济合理的安全措施。     

抗承压水基坑底板的临界厚度计算方法

规范中的突涌分析方法仅考虑隔水层土重的影响,忽略了隔水层的土体抗剪强度对抵抗突涌的作用,计算结果往往与实际偏差较大.许多学者对此进行了改进,但大多假定基坑底部隔水层为均质线弹性梁(板)单元,这与实际有偏差.通过对基坑底板的受力平衡分析,考虑底板破坏时四周破坏面上土体抗剪强度的贡献,提出一种可以考虑土体抗剪强度的基坑突涌隔水层临界厚度简便计算公式。多个实例计算表明,根据该公式所得的计算结论与实际相符。     

承压水地层基坑坑底压拉突涌评价与物理试验

基于基坑坑底隔水层在承压水作用下承受过量弯矩发生压剪破坏或拉裂破坏假设,分别推导出了考虑土体抗剪强度和抗拉强度的基坑突涌判别公式。与现有的基坑突涌判据认为基底隔水层边缘最先发生破坏的结论不同,本判据认为基底隔水层中间部位最先发生破坏。并通过简易的基坑突涌物理试验,试探性验证了基坑基底中间部位最先发生破坏的现象。依托实例,基底隔水层临界厚度计算结果表明,除与压力平衡法的计算结果差别较大外,与其他基坑突涌评价方法的计算结果均较为接近。仅就算例和模型试验来看,利用该判据理论进行基坑突涌分析比目前规范规定的分析方法更接近实际,但需经大量工程实践的检验。     

承压水富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施研究

以江苏省泰州市永定路西段快速化改造工程雨水泵房段深基坑为背景,采用数值模拟方法对富水砂层深基坑的坑底抗突涌加固措施进行了研究。结果表明:增加止水帷幕深度能明显减小坑底隆起并增加抗突涌的稳定性;通过对比分析5种常见坑底加固方式可知,满堂加固在降低坑底隆起及塑性区分布方面效果最好。实际监测数据表明,止水帷幕穿过承压水层,坑底采用满堂加固的方式可以有效减小坑底隆起变形,确保基坑坑底抗突涌的安全。     

承压水引发基坑突涌塑性破坏抑制因素分析

针对软土地区坑底下伏有硬土的弱透水层与承压含水层的基坑.基于承压水引发基坑突涌塑性破坏的三维弹塑性有限元模型,分析了坑底弱透水层厚度、土粘聚力和摩擦角等抑制因素对基坑突涌塑性破坏的影响.计算结果表明:坑底弱透水厚度和土粘聚力与坑底土突涌塑性破坏成非线性反比关系,坑底弱透水层越厚或土粘聚力越大,坑底土突涌塑性破坏的可能性或破坏程度越小,而土摩擦角对坑底土突涌塑性破坏影响不大.最后,提出一些对含承压水基坑设计施工有参考价值的建议.     

超深富水基坑开挖工程突涌以及变形分析

以宁波轨道交通7号线明海大道站标准段超深基坑工程为例，通过模拟承压水作用条件下的基坑开挖模型，研究了基坑开挖对周围环境的影响。在数值模拟的结果基础上，结合基坑抗突涌验算，预测了地面沉降、地下连续墙的变形以及基坑内隆起变形，并进行了参数研究。结果表明：基于HSS本构模型模拟超深富水基坑开挖工程，地连墙水平变形值和坑底隆起变形均小于位移控制值，与现场实际和工程经验一致；经验算，基坑抗突涌与基坑底部稳定性均满足要求。因此无需进行降承压水处理以及坑底加固，现有施工方案已能满足工程的安全性考虑；参数研究表明，基坑变形对地下连续墙入土深度并不敏感。在宁波地区进行深基坑工程时，不建议采取增加地下连续墙深度的方式来控制变形。     

承压水作用下岩质地层基坑抗突涌安全厚度研究

受下部承压水作用,基坑开挖后坑底发生突涌破坏是普遍存在的工程灾害。为保障基坑安全,设置足够的坑底厚度是阻止此类破坏的关键。基于塑性上限定理,将坑底突涌破坏范围分为上部被动区与下部剪切区两部分,分析了岩质地层中基坑突涌破坏机制。进一步,基于Hoek-Brown强度准则,推导了突涌破坏面曲线方程解析表达式,并给出了基坑临界安全厚度与承压水压力的理论预测公式。在此基础上,分析得到了被动区厚度、承压水压力、岩体强度参数等对基坑安全厚度及破坏范围的影响规律,并与现有研究方法、数值模拟得到的结果进行对比,验证了所提出方法的有效性。结果显示,基坑临界安全厚度与承压水压力、岩体经验参数等正相关,与被动区厚度、经验参数、岩体抗压强度、抗拉强度和重度等负相关。     

钱塘江两岸深基坑突涌问题分析

结合多个钱塘江两岸地下三层(及以上)的基坑项目,探讨了杭州地区深基坑的突涌问题。分析了土体抗剪强度在抗突涌中的作用,提出了相应的技术处理措施,其中详细分析了采取满堂加固形式处理突涌的措施。计算结果表明,土体抗剪强度在抗突涌中发挥了较大作用,挖土中采用分块施工可有效提高抗突涌能力。     

软土地区承压水基坑突涌稳定计算法研究综述

总结了承压水基坑既有突涌稳定分析方法,分析每种方法存在的不足.最后分析指出,软土地区承压水基坑抗突涌稳定分析,应从坑底土透水性和土体发生突涌破坏的机理着手.坑底为不透水层土时,应从土体发生突涌塑性破坏的角度进行分析;坑底为弱透水层土时,应从土体发生突涌渗透破坏的角度进行分析.     

高承压水地层开挖基坑底板隆起稳定性分析

在分析高承压水地层基坑开挖时基坑底板破坏机理的基础上,利用塑性极限分析中的塑性铰线法提出了一种计算抗承压水基坑底板临界厚度的方法,其优点是能综合考虑基坑底板的几何尺寸、底板土层的破坏强度及破坏形式等因素对底板稳定性的影响。在7个工程实例的计算中,该法与传统基坑底板稳定性分析方法以及数值模拟方法进行了比较,结果表明本文方法明显优于传统的稳定性分析方法,能较真实地反映基坑底板抗隆起的稳定性。     

地铁工程中抗剪强度试验方法选择及指标应用

红杭州地铁一号线主要建筑物均位于软土地基中,土的抗剪强度对建筑物稳定与安全关系重大。本文简要分析了地铁工程前期勘探阶段地下隧洞的软土围岩及地铁车站深基坑软土边坡、基坑底部土体的应力状态与抗剪强度试验方法关联,指标的选用及实际应用中应注意的问题。     

黏性隔水层基坑突涌机制的离心模型试验

 针对承压水作用下基坑底隔水层为黏性土体的情况,设计突涌离心模型试验,分析不同开挖深度和水位作用下围护墙的弯矩、水平位移与稳定性,观测坑底土体隆起和突涌破坏状态。试验结果表明：随着承压水头的升高或开挖深度的增加,土体隆起变形的曲率变大并在坑底中央逐渐产生裂隙破坏;墙体被动侧土体抗力逐渐减小,围护墙弯矩和水平位移逐渐变大;围护墙后土体内形成竖向裂纹,基坑发生踢脚破坏。考虑土体强度的基坑抗突涌稳定性分析,宜将土体黏聚力折减来反映土体与围护结构接触缺陷、隔水层裂隙发育以及受到地下水软化等不利因素的影响。     

土钉墙支护淤泥质粉质粘土型基坑

位于饱和淤泥质粘质粉土中的深度为7.2~8.2m的深基坑,开挖时极易产生流土现象,且轻型井点降水和钢板桩基坑支护无法实施,采用了较经济的土钉墙基坑支护结构。并论述了土钉基坑支护结构的稳定性分析方法、基坑开挖过程中孔隙水压力的变化规律,以及采用不同应力路径时的土体抗剪强度指标进行基坑支护结构设计的合理性,同时论述了基坑支护结构设计时水土分算的不合理性。     

土体K_0固结-卸荷剪切试验研究

根据基坑开挖的特点,改进常规三轴试验仪器的控制程序。并以此为基础,利用三轴仪对基坑开挖过程中土体的K_0固结-侧向卸荷过程进行模拟,同时与常规三轴压缩试验结果进行对比分析,研究了侧向卸荷过程对土体抗剪强度指标产生的影响。试验结果表明,经过侧向卸荷过程的土样抗剪强度指标与常规三轴压缩试验结果明显不同,特别对于深层土,抗剪强度指标下降急剧,说明卸荷过程对土体抗剪强度指标有较大影响。     

某软土地区深基坑支护设计与施工工艺研究

主要对钢板桩支护结构在软土地基基坑的施工工序及设计参数进行了一定的验证,通过对基坑整体稳定性、基坑底部土体抗隆起、基坑墙底抗隆起等进行计算,得出基坑在开挖过程中处于稳定状态,对今后类似工程有一定的参考作用。     

软土层对地铁狭长深基坑地表沉降的影响研究

随着我国城市轨道交通的快速发展,地铁地下车站狭长深基坑工程越来越多,尤其是长江中下游和沿海地区城市的狭长深基坑大多开挖于深厚软土场地,对该类深基坑的施工安全造成了严重的威胁和工程事故。鉴于此,本文基于Midas商用软件,建立了土体-围护结构相互作用体系的三维有限元分析模型,通过现场实测与数值计算结果的对比分析,验证了数值分析模型的可行性。通过改变软土层厚度、埋深和开挖深度等不同组合的108个计算工况,系统分析了软土层厚度和埋深变化对地铁狭长深基坑周围地表沉降的影响规律。结果表明:当软土层主要位于基坑底面以上侧向地基中时,软土层厚度变化对基坑周围地表沉降影响较大;地铁狭长深基坑侧向地基中软土层埋深增大时基坑周围地表沉降先变大后变小,且变化转折点为软土层顶层埋深高于基坑底面以上的一定范围内;当软土层埋深较大且较厚时,开挖深度对地表沉降的影响有增速的趋势,即当基坑开挖深度较深时软土层的影响更为明显。同时,根据数值计算结果,给出了软土层厚度和埋深等与地表沉降的统计关系。     

河南某基坑失稳原因分析及应急方案

土层强度指标是基坑支护设计的重要参数,取值不当将影响支护设计的合理性,甚至造成工程事故.本文以某失稳基坑为工程背景,通过现场调研、土工试验、计算分析、工程经验等方法,提出地勘资料不准确、地基施工、超挖、支护不及时等是造成基坑失稳的主要原因.通过对比分析,估算出土层受施工影响后抗剪强度和承载力的折减系数,并针对性提出了应...