紧邻深基坑非同步开挖共用地下连续墙设计与变形特性实测分析

以福州地铁祥坂站基坑和苏宁B11基坑共用地下连续墙为研究对象,采用弹性法开展了理论计算并基于现场实测数据系统分析了基坑非同步开挖全过程中共用地下连续墙的侧向变形、支撑轴力、墙顶与立柱隆沉等的变化规律。研究结果表明：共用地下连续墙的最大水平侧向变形随着开挖深度的增加而逐渐增大,并表现为一定的空间效应;共用地下连续墙上混凝土支撑轴力的变化与土层侧向变形基本同步,随着基坑开挖深度的增加而逐步增加,并在底板浇筑完成后最终趋于稳定。共用地下连续墙顶部在基坑开挖初始阶段发生一定的沉降变形,而后随着开挖的持续,坑底土的回弹隆起则致使共用地下连续墙快速发生隆起。总体而言,该紧邻深基坑围护结构中的共用地下连续墙能满足工程要求,联合三道混凝土内支撑可较出色地控制基坑侧向位移的发展。研究成果可为类似共用地下连续墙相邻基坑工程的设计与施工提供指导和参考。     

软土地层45m级超深基坑工程实测变形性状分析

以上海软土地区某挖深45m级超深基坑工程为背景,分析了其实测变形特性。结果表明：地下连续墙的侧向位移随开挖深度的增大而逐渐变大,且变形空间效应显著;由于开挖深度大,地下连续墙的绝对侧向变形量也较大,但最大侧向位移平均值与开挖深度的比值仅为0.43%,与上海软土地区挖深小于30m的基坑变形统计平均值接近;地下连续墙及立柱受开挖卸荷影响,竖向位移表现为隆起,且在底板浇筑工况下隆起值趋于稳定,立柱的最大回弹达65mm;各道支撑轴力增量基本发生在紧邻下方土体开挖工况,且最大轴力值基本发生在第六、七、八道支撑中;基坑外地表沉降均呈“凹槽形”,随施工阶段的推移地表沉降逐步增加,且发生最大沉降的位置随之逐步向坑外发展,而无量纲化地表沉降仍处于上海软土地区统计的沉降包络线范围之内;此外,基坑周边管线、磁悬浮的变形均较小,表明基坑工程的安全可控。     

上海地区某基坑开挖阶段的位移与受力分析

以上海地区采用顺作法施工开挖深度为20.8m的建筑基坑为研究对象,对五个施工阶段的地下连续墙侧向和竖向位移,立柱竖向位移和混凝土支撑轴力进行监测,以围护结构的侧向变形随深度、位置和施工阶段的差异分析基坑变形呈现的空间效应与深度效应,以立柱和地下连续墙的竖向变形规律分析基坑回弹特征,以混凝土轴力随时间变化规律分析支撑在各施工阶段的关键作用。分析结果表明：地下连续墙在远离坑角位置比靠近坑角位置侧向位移更大,最大侧移范围为开挖深度的0.12%～0.41%,其侧向位移沿深度呈现“肚胀”形曲线,最大侧向位移发生在开挖深度以上4m到以下2m范围内;地下连续墙和立柱竖向位移主要以隆起为主,地下连续墙最大隆起位移为9.14mm,立柱最大隆起位移为地下连续墙的4倍;混凝土支撑对于下一阶段开挖起着关键作用,但对更深处土层开挖影响较小,混凝土支撑轴力最大值与地下连续墙的侧向位移密切相关。     

特大圆环支撑深基坑变形特性的三维数值分析

以某特大圆环支撑深基坑工程为背景,采用有限元分析软件MIDAS/GTS,对深基坑特大圆环支撑体系的变形特性进行了系统的三维数值分析。通过与地下连续墙的水平侧向变形和墙顶沉降实测数据进行对比分析,表明采用GTS软件进行特大圆环支撑深基坑工程的三维动态施工模拟分析是可行的;研究了不同土体开挖次序下、不同工程地质条件下特大圆环支撑深基坑地下连续墙的水平侧向变形特性,结果表明:土体开挖过程,地下连续墙的水平侧向位移存在显著的位移回弹效应,且随着基坑开挖深度的增大而增强,非对称开挖明显强于对称开挖,采用对称开挖比非对称开挖能显著减小软土地层地下连续墙的水平侧向位移。     

基坑开挖中群桩受力及变形性状的三维有限元分析

通过有限元计算,研究了大面积深基坑开挖对群桩的受力和变形特性的影响。群桩基础的受力及变形性状明显不同于单桩。对于坑底群桩,随着基坑开挖深度增加,桩身轴力随之增加,桩身轴力最大值位置由桩身中上部转移到中部,与单桩的轴力最大值位置(桩身中下部)有一定程度的差别。在同一开挖深度中,距离地下连续墙近的桩身轴力较小,距离基坑中心近的桩身轴力较大。其主要原因是基坑中心处的土体回弹大于基坑边部,相应的桩土位移及桩侧摩阻力发挥程度也较大。由于基坑开挖造成支护结构发生侧向变形,使得靠近支护结构的桩产生弯曲,整体表现为桩身上部变形较大,中下部变形较小。     

某明挖隧道深基坑施工监测与分析

以某明挖隧道深基坑的组合支撑轴力、地表沉降、墙体水平位移、水土压力等施工监测数据为依据,探讨了组合支撑轴力、地表沉降、墙体水平位移等的变化规律。结果表明:围护结构外沉降量与离基坑的距离有一定的关系;深基坑开挖时应考虑时空效应及土的流变特性,在基坑开挖前应做好支撑工作,以围护基坑的稳定性;围护结构变形呈抛物线型,基坑顶部和底部变形较小,基坑的中部变形较大的原因可能是深基坑的第一道支撑接近地表,监测数据是在第一道支撑完成后才开始测量,且地下连续墙入土较深或地下连续墙下层土体较结实,底部墙体位移受到制约。     

深厚软土地铁车站基坑立柱隆起简化分析方法

软土深基坑开挖中的立柱隆起量通常较大而会威胁支护体系的安全。软土基坑立柱隆起分析涉及土体-立柱(立柱桩)-内支撑之间复杂的相互作用，尤其需要掌握不排水开挖过程中的土体隆起规律，目前还没有一个合适的简化计算方法。首先适当简化了地铁基坑土体-立柱(立柱桩)-内支撑的相互作用，给出一个可以应用于工程设计的立柱隆起分析模型，其中的关键点是确定立柱桩桩周土的隆起变形曲线。通过数值分析方法，给出深厚软土典型地铁车站基坑坑底土体隆起的归一化曲线，提出通过连续墙最大侧向变形预估坑底土体隆起变形的方法。最后以上海某地铁车站基坑为例，详细说明采用这一设计方法计算立柱隆起的过程，结合实测结果验证其合理性；并结合计算结果对地铁车站基坑立柱桩的受力、变形特征以及立柱隆起控制的设计原理进行更为深入的讨论。     

坑底加固对平行换乘车站基坑变形影响的计算分析

采用弹性地基上的板壳有限元 ,分析地铁平行换乘车站深基坑开挖过程中 ,坑底土体加固的深度、加固的密度、加固的程度对基坑变形的影响。在基坑开挖过程中 ,坑底土体加固主要影响开挖面以下连续墙侧向变形 ,对基坑最后一道支撑以上墙体变形影响很小     

坑底加固对平行换乘车站基坑变形影响的计算分析

采用弹性地基上的板壳有限元，分析地铁平行换乘车站深基坑开挖过程中，坑底土体加固的深度、加固的密度、加固的程度对基坑变形的影响。在基坑开挖过程中，坑底土体加固主要影响开挖面以下连续墙侧向变形，对基坑最后一道支撑以上墙体变形影响很小。     

绍兴地铁某风井深基坑施工监测分析

以绍兴地铁杭绍线某风井深基坑为背景,对开挖施工过程中的支护结构侧向位移、土体侧向位移、周边地表沉降、临近高速公路沉降和支撑轴力的监测数据进行分析。研究表明:围护结构的测斜分布曲线和临近土体的测斜曲线变化趋势一致,最大侧向变形值位于基坑底部;基坑开挖引起的周边沉降具有明显的时空效应,呈现凹槽型的变化趋势;沉降的大小不仅与支护结构的侧向位移有关,还受到场边堆载和基坑隆起的影响;高速公路临近基坑区域的沉降变形最大,需要加强监测并减少施工扰动;内支撑轴力在施工初期增长较快,随后逐渐趋于平缓。     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2 m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。     

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。     

超深逆作基坑围护结构变形分析

基于天津站交通枢纽基坑工程2标段施工监测资料,对超深逆作基坑开挖过程中地下连续墙及墙后土体水平变形、竖向位移等进行了分析。由分析结果可知,逆作基坑地连墙水平变形随深度变化近似呈弓形分布,在坑口处有向坑外的变形;水平变形最大值出现在基坑开挖面以上约1/3深度处,与顺作法发生在基底开挖面附近有显著不同。墙后土体的水平变形与墙体变形趋势大致相同,但变形值要小。在竖直方向上,随开挖深度的增加,地连墙不断隆起,层板浇筑后隆起值变小,最终变形趋于稳定。通过对逆作基坑开挖的监测分析,得出了有别于顺作基坑围护结构变形的规律,体现了逆作法变形小、整体性强的特点。     

深基坑地下连续墙施工侧向变形分析

地下连续墙作为地下工程中常用的一种结构形式,受到越来越广泛地使用.文中以沿海城市某地铁车站深大基坑工程为依托,通过现场超声波检测和数值计算等方法,构建三维弹塑性有限元模型,对地连墙成槽施工的过程进行数值模拟,揭示地下连续墙的侧向变形特征.研究表明地下水的作用会能够加速土颗粒的流动以及降低砂性地层的抗剪强度;随着内摩擦角...     

南京江北新区相邻深浅基坑开挖时序优化研究

依托南京江北新区江漫滩地层地下空间基坑群工程,对深度、面积差别较大的两相邻基坑进行开挖数值模拟研究,提出3种不同开挖时序,对比了不同开挖时序下围护结构变形、地表沉降、坑底隆起规律。结果表明:不同开挖时序控制下基坑外墙与共墙变形作用不同,深浅交替时序控制作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 在开挖深坑下部土方时,先浅后深时序下,共墙最大变形位置在浅坑底部附近,而另外2种开挖时序下共墙最大变形位置上移到墙顶; 在减小坑外地表沉降方面,深浅交替时序作用最大,先深后浅次之,先浅后深最小; 先浅后深时序施工深坑上部土方时,最大沉降位置逐渐靠近坑壁,而先深后浅时序施工浅坑时最大沉降位置远离坑壁,深浅交替时序施工时,最大沉降位置亦远离坑壁; 在深坑下部土方未开挖时,深浅交替时序对控制浅坑坑底隆起作用最大; 深坑与浅坑均开挖完时,先浅后深时序最有利于控制深坑坑底隆起; 对比各时序基坑变形规律,建议采用深浅交替时序开挖此类相邻基坑。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

深基坑开挖对坑底桩受力变形特性的影响研究

随着基坑开挖深度不断加大,基坑开挖过程对已施工坑底工程桩的受力和变形影响不容忽视,针对该问题,对深开挖条件下桩基进行了桩身内力及位移的工程现场实测。对比分析不同位置及不同长度的坑底桩基在开挖过程中的受力和变形规律。结合工程建立三维数值分析模型,基桩采用钢筋混凝土损伤模型,探究了基坑开挖深度、桩的相对位置等因素对桩身轴力、桩土侧摩阻力和桩身刚度的影响规律。结果表明：基坑开挖过程中,桩身受拉力作用;桩身混凝土在产生塑性应变前,桩身拉力随开挖深度增加逐渐增大;桩身混凝土应变超过极限拉应变后,拉力开始逐渐降低,桩身塑性区侧摩阻力变化显著。此外,坑底桩位置和桩长是影响其受力变形特性的重要因素。相同位置处,长桩的桩顶竖向位移更小;靠近基坑中心部位的桩顶竖向位移大,桩身塑性拉应变区较大。     

邻近老旧住宅地铁深基坑施工规律分析

地铁深基坑周边环境较为复杂,控制既有建筑物及周边环境变形是基坑工程的重点。本文研究了杭州软弱地层地铁深基坑围护结构、周边建筑物变形规律,探讨了围护结构侧向位移与土体水平位移之间的关系。结果表明,围护结构侧向位移曲线呈S型,伺服钢支撑可减小围护结构侧向位移,但轴力过大会使围护结构向坑外方向变形;地下连续墙侧向变形和土体水平变形呈线性关系。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。