基坑开挖对围护结构变形影响的三维数值模拟分析

采用岩土专业有限差分软件FLAC3D对某轨道交通工程基坑开挖过程进行了三维数值模拟,分析了基坑开挖对其围护结构位移变化的影响。根据有限差分模拟结果,分析了在基坑开挖过程,基坑围护结构位移变化规律及原因。提出相关可减小围护结构位移变化的措施,确保基坑开挖过程中其围护结构的稳定性。     

某深基坑开挖变形的数值模拟

基坑工程不是一项简单工程,其综合性很强,要想顺利完成难度高、风险大的工程项目,不仅需保证支护结构的施工安全,还要严密地控制基坑周围土体水平位移和沉降情况,以及基坑周围建筑物和地下管线的安全.如果对基坑的结构设计和施工监测处理不当,可能导致基坑施工过程中出现严重的安全问题,故需要对基坑开挖变形的规律进行研究.本文利用有限...     

考虑降水影响与分布开挖的基坑变形数值模拟

为了分析在降水影响下地铁车站基坑的稳定性和现场实测的精确性,建立了基坑体系二维有限元数值模拟.采用弹性模型考虑地基上的非线性性质,针对深基坑开挖过程引起的承载体系受力变形特性,分析了基坑降水和不降水两种情况引起的基坑变形,考虑了地下连续墙与周围土体的相互作用,包括地下连续墙变形、地表沉降及坑底回弹.结果表明,理论分析和实际监测结果较吻合,为工程的顺利实施提供了依据.     

基坑水泥搅拌桩桩身水平位移影响因素的 颗粒流数值模拟

采用基于散体介质理论建立的颗粒流细观力学方法, 对基坑开挖过程中水泥搅拌桩支护的桩 身水平位移特征及影响因素进行了计算分析.分析中主要考虑了5 个影响因素:桩身埋置深度, 桩 径尺寸, 土体内摩擦系数, 颗粒刚度参数及施工进度.数值模拟结果表明, 当桩身埋置深度较小时, 增加桩身埋置深度可以明显减小基坑侧壁的水平位移变形量, 但是, 当桩身埋置深度超出基坑开挖 深度后, 对桩身水平位移的限制作用就不大了.桩径尺寸对基坑水泥搅拌桩桩身水平位移影响较为 显著, 能有效控制桩身水平位移大小.土体内摩擦系数的增大对桩身水平位移影响具有一定的影 响, 但其并不是起控制作用.颗粒刚度的变化体现了不同的土层性状的差异, 其对桩身水平位移变 化也比较明显.基坑开挖中分层施工进度的快慢对桩身最大水平位移影响也较大, 随着基坑暴露时 间的加长, 桩身水平位移逐渐加大, 反映了基坑开挖过程中水泥搅拌桩桩身水平位移具有时效性.     

渗透变形中相似性问题的颗粒流模拟

在离心试验中进行渗流试验一般采用原型土,由于土样没有和模型同比缩放,导致试验中流体流动不遵循流体动力学相似准则.在分析离心试验结果的基础上,对照流体动力学相似准则,提出通过调整颗粒粒径和流体材料参数,获得模型和原型的完全相似.由于颗粒粒径和流体材料参数调整具有一定的难度,根据离散单元法的特点,考虑采用颗粒流程序对离心试验中的渗透变形问题进行模拟.数值模拟结果表明模型和原型中的流场可以实现较好的相似,与理论及试验结果一致.说明采用颗粒流程序进行离心试验是可行的,同时为颗粒流在涉及渗流过程的离心试验中进一步运用提供了参考.     

某明挖车站基坑开挖过程监测与数值模拟

采用有限差分软件FLAC3D对芜湖火车站基坑开挖过程中围护结构钻孔灌注桩侧向变形、基坑周边地表沉降和不同平面位置处的支撑轴力进行数值模拟,分析其在开挖过程中的变化规律,并与实际监测结果进行对比。结果表明:随着基坑的开挖,钻孔灌注桩最大侧向变形点沿桩体不断下移,侧向变形增大,且各位置的钻孔灌注桩侧向变形表现出一致的变化趋势;基坑围护结构后土体沉降随着基坑开挖深度的增加而加大,且最大沉降出现在围护结构后3.5 m左右处;支撑体系中钢筋混凝土支撑发挥了较大的支撑作用。基坑的数值模拟结果接近监测结果,变化规律基本一致,分析结果可为类似车站基坑的施工和设计提供参考。     

基坑开挖对下卧既有地铁隧道变形规律研究

研究基坑工程下卧既有地铁隧道的变形规律,可以为基坑安全施工、控制隧道变形、提高隧道运营的安全稳定提供参考依据。文章依托青岛梅岭东路地下通道工程,基于Mindlin解与弹性地基梁理论,推导了基坑工程开挖时隧道附加应力与变形量的计算公式,并采用有限差分软件,模拟基坑工程开挖对下卧既有地铁隧道的变形影响,对比分析了地表沉降和地层竖向变形的理论、实测和数值结果。结果表明：基坑开挖时,距钻孔灌注桩<20 m,围护桩后地表沉降与测点距围护桩距离成正相关;隧道衬砌结构竖向和水平位移分别与基坑开挖深度成正相关,至基坑开挖完成后,其竖向和水平最大位移分别为9.35和2.15 mm。     

坑中坑基坑支护变形的数值模拟研究

坑中坑问题在基坑工程中很常见,内坑的开挖对外坑支护变形的影响是该问题研究的重点。采用有限差分软件FLAC3D,从土体弹性模量E,内、外坑的坑边距2个方面,模拟研究内坑开挖对外坑支护的影响,为坑中坑基坑工程的支护提供一定的参考。     

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。     

神经元网络在基坑工程变形预报中的应用研究

文中提出了基坑工程施工过程中地表沉降预测的人工神经网络分析方法,建立和编制了在各种条件下的基坑工程中均能类似地应用的预测网络模型和计算程序,并结合一具体工程实例进行了分析和程序应用,结果是令人满意的。     

基坑群不同开挖顺序的地表沉降数值模拟

基于上海某地铁换乘枢纽基坑群的工程地质资料,使用Midas／gts三维有限元软件,建立基于修正剑桥模型的基坑群三维模型,对基坑群不同开挖顺序进行模拟,分析得出不同工况下相应的地表沉降规律,并与单坑开挖的情况进行比较．研究表明,相比单坑开挖的情况,基坑群三种开挖方式除在基坑群短边地下墙处使地表沉降有所降低之外,大部分范围内地表沉降均有不同程度的增加．本文的研究成果对于软土地区基坑群的设计和施工具有一定的参考意义．     

盾构竖井基坑开挖有限元模拟与分析

虽然基坑工程的理论也相对比较完善,目前进坑工程正朝着超深基坑的方向发展,因此目前常用的经典土力学理论已经不能够满足现代基坑的发展要求。本文将结合实际工程的现场地质条件,通过有限元软件模拟施工并同理论计算值和实测值进行比较,已验证有限元模拟对于指导深基坑施工的现实意义。     

软土地基基坑开挖地表沉降量的数值研究

本文用有限元法首先就软土地基基坑开挖过程中,影响周围地表最大沉降量的几个因素进行了系统的分析,接着还分析了基坑被动加固区深度和宽度变化对基坑变形的影响,得到了一些实用价值的结论,供工程实践参考。     

燃气管线保护涵基坑开挖对临近高铁影响数值仿真分析

由于城市建设与铁路事业的发展,导致临近高铁路线的工程日益增多,此类工程的基坑施工会对临近高铁产生影响,然而运营期的高铁对于变形控制极为严格.为了确保铁路运营安全,针对这种现象,以某中压燃气管线保护涵下穿大西高铁桥梁为背景,建立三维数值仿真分析模型,对基坑施工全过程进行分析模拟.得到以下结论:基坑防护桩施打结束以后,临近高铁桥墩总沉降值达到最大;“开挖至坑底”施工阶段对各桥墩竖向变形及水平变形影响最大,该阶段结束时高铁桥墩产生最大的附加水平变形和附加不均匀沉降.     

基坑开挖的三维弹塑性有限元模拟

利用所编制的三维弹塑性有限元程序对某实际基坑开挖进行了模拟,通过计算数据与实测数据的比较,验证了本程序的可行性,并通过对结构的分析,对此种类型的基坑支护工程开挖过程中维护结构的侧向变形,土压力的特征进行了探讨,得出了几点建议性结论。     

储料的密度对立筒仓压力影响的颗粒流数值模拟

采用了基于质点体系动量守恒定律的散体介质颗粒流理论及PFC颗粒流程序，模拟了不同密度的储料在卸料过程中，仓内散状物料的流动及相互作用，并对其内部复杂的运动场、内力场以及物料对仓壁的侧压力进行了模拟分析．把模拟的仓壁侧压力结果与传统的计算理论进行了对比分析，得出了立筒仓在卸料过程中仓壁侧压力分布情况和发展规律．     

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。     

盾构隧道上卧基坑开挖的变形分析

结合上海地铁某区间盾构隧道上卧基坑工程实例,采用同济曙光GeoFBA()有限元程序建立该基坑工程的二维数值分析模型,动态地分析了施工过程中基坑变形及开挖对盾构隧道变形的影响,并与施工监测结果进行了对比分析,为优化设计和安全施工提供了有益的参考.     

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。     

基坑开挖过程中地下水渗流数值模拟

地下水渗流会对基坑的安全构成威胁。本文基于深基坑工程实例,建立了三维基坑渗流模型。通过对邯郸市某建筑基坑开挖过程中渗流情况的数值模拟,分析了基坑分阶段开挖过程中基坑内外土体中孔隙水压力在时间和空间上的分布规律。分析结果表明基坑开挖过程中地下水由基坑外部向内部渗流,基坑内、外部形成主、被动压力区,对基坑内部稳定性不利。研究结论为深基坑的设计与支护提供理论指导。