泥炭土深基坑支护设计和位移监测

结合昆明地区某泥炭土深基坑工程实例,先介绍基坑支护结构设计,在此基础上重点介绍基坑的现场监测成果,并依据监测数据分析了泥炭土深基坑施工的基坑变形规律,并评估其对周边环境的影响。研究表明:桩顶水平位移随开挖深度增加而增大,围护结构分别为单排桩+3道锚索与双排桩时,其出现的最大水平位移分别为0.15%h_1、0.33%h_2;围护桩水平位移随开挖深度增加而增大,施工第一阶段时其变形增长较大,随着后续锚索施工,桩身变形速率从0.28%h_1减少到0.13%h_1;坑外地表沉降变形曲线呈凹槽型分布,沉降值在距离基坑30 m处基本趋于零。     

复杂填海地层中地铁基坑开挖变形实测分析

为探究复杂填海地层中深基坑的变形规律,对深圳地铁13号线深登明挖区间开挖过程中围护桩水平位移和地表沉降的现场监测数据进行了分析。结果表明：开挖过程中围护桩最大水平位移均小于开挖深度的0.13%,最大水平位移出现在开挖面3 m以下与4 m以上之间,围护桩水平位移沿桩身呈现两头小中间大的“鼓胀”形分布;地表沉降的增长与围护桩水平位移的增加同步发生,地表沉降形态为“凹槽”形,最大地表沉降发生在距坑边0.45倍基坑深度的位置。本研究为了解深圳地区复杂填海地层的基坑变形规律提供了参考依据。     

基于渗流应力耦合的基坑降水及开挖对邻近桥桩的影响分析

城市涵洞建设下穿高架桥区域时,涵洞深基坑施工会对周边土体和临近桥梁下部结构产生影响。以福州某下穿高架桥涵洞深基坑工程为背景,基于渗流应力耦合理论和修正摩尔库伦三维模型,借助有限元软件对降水条件下的深基坑开挖过程进行模拟,结合现场监测信息反馈进行分析。分析了基坑降水及开挖过程地表沉降及邻近高架桥桩水平位移和竖直沉降分布规律。为探索基坑施工降水最佳模式,减少降水带来的影响,模拟过程对比了一次降水和分次降水条件下的最终地表沉降和高架桥桩的变形。结果表明:基坑降水开挖过程地表沉降沿基坑开挖垂直方向呈"勺形"分布,呈现出两头小中间大的趋势;邻近基坑的桥墩桩身水平位移随深度的增加而减小,远离基坑的桥墩桩身水平位移随深度的增加先增大后减小,且距离基坑较近的桩体水平位移较大。且每一次开挖后地表沉降和桩身水平位移都增加,增加的幅度随着开挖深度变小;现场监测数据略大于有限元结果,但变化趋势基本一致,表明数值模拟具有良好的适应性;基坑降水对坑外地表沉降及桥桩变形影响显著,分次降水方案可一定程度上减少基坑降水引起的地表沉降和桩身水平位移,类似基坑降水施工可通过分次降水方案控制沉降影响。     

沈阳快速干线隧道深基坑施工监测与分析

以正在施工中的沈阳市南北快速干线隧道17.5 m深的基坑工程为研究对象,采用埋设传感器元件进行实时监测的方法来研究基坑围护结构变形规律。对施工期间围护桩体水平位移、围护桩钢筋内力、钢支撑轴力和周边地表沉降的监测数据开展重点研究分析。监测结果表明:基坑围护桩体的水平位移随基坑开挖深度的加深而发生非线性增大,桩体最大变形的部位也在逐渐下移;钢支撑的架设能够控制围护桩体的侧向变形和桩内钢筋轴力的持续增大,下层钢支撑的架设能够有效减缓上层钢支撑所受的水平轴力;距离基坑越近的地表监测点,其沉降值越大,在底板浇筑完成后,基坑变形趋于稳定。该工程选用钻孔灌注桩加内支撑与基础底板所组成的支护体系,能很好地完成基坑围护工作。     

基于PLAXIS深基坑支护设计仿真数值分析

采用PLAXIS大型有限元计算程序,对成都某高楼深基坑分步开挖过程中支护结构的变形、受力及周边地表的沉降进行了有限元分析,得出了分步开挖各个阶段围护桩的变形、预应力锚索的锚固力及周边地表沉降的变化规律。结果表明:有限元计算结果与监测数据较为吻合;有限元分析能较好地预测基坑开挖过程中支护结构的变形规律和周边地表沉降的分布规律。     

桩锚复合支护深基坑变形的流固耦合分析

深基坑开挖降水过程中,坑内外压力差可能引起严重的工程事故。通过有限元软件MIDAS/GTS,采用渗流应力耦合理论及摩尔库伦模型,结合某桩锚复合支护深基坑工程实例建立三维有限元模型分析了该深基坑工程的变形情况,并与不考虑耦合的基坑变形情况进行对比,主要包括锚杆轴力图、桩剪力图与弯矩图、基坑地表沉降、坑底回弹、侧向位移等。结果表明:在两种不同的有限元模拟条件下基坑变形形态基本一致;总的来说,流固耦合分析引起的基坑变形小于不考虑耦合分析的基坑变形,支护结构的受力变形也较小,更接近实际情况。考虑地下水流固耦合分析对基坑变形的影响不容忽视,对实际工程的设计优化有一定的参考意义。     

软土地区公路隧道盾构始发段深基坑监测分析

对某公路隧道盾构始发段深基坑施工期监测进行了介绍,重点分析了围护墙(桩)顶水平位移及沉降、围护桩深层水平位移(测斜)、围护墙(桩)内力、混凝土支撑轴力、地表沉降、基坑外水位等监测成果。监测成果表明,施工监测基本反映了基坑在施工过程中围护结构与周边环境的受力和变形情况,对施工进行了较好的指导,保证了施工安全;混凝土支撑轴力受温度、混凝土徐变及龄期的影响,使得实际监测值可能大于报警值,应对报警值进行准确合理的设定;各监测指标受施工工序、降雨、外部荷载等因素影响;地下连续墙支护效果优于其他围护方式;对各项监测数据要结合专业知识、现场情况和工程经验等进行综合评判后再决定是否报警,为基坑安全施工提供数据保障。     

深基坑支护结构受力与变形数值模拟及影响因素分析

深基坑支护结构的受力、变形与其结构形式、尺寸、施工工艺及土层性质等因素有关。文中以深圳公常路下穿改造工程K1+800—930段基坑工程为例,采用弹性支点法,通过数值分析并与现场实测结果进行对比,分析支护桩长度、直径及间距等支护结构参数对支护桩桩身弯矩、水平位移的影响。结果表明,随着支护桩长度和直径的增加,桩身水平位移和弯矩减小,相对而言,桩长和桩径对桩身水平位移的影响较大,对桩身最大弯矩的影响较小;随着桩间距的增大,支护桩桩身水平位移和最大正、负弯矩均增大。     

渗流作用下花岗岩残积土地层深基坑变形研究

以广州新建珠三角城际轨道交通马头庄站基坑工程为依托,运用ABAQUS数值模型模拟降水变形与开挖变形从降水开挖引发的耦合变形中分离出来,研究该类特殊地质条件下地下水渗流对深基坑的作用机理及其影响因素。研究结果表明:各阶段降水对围护桩的影响方式有所区别,且第一步降水对桩顶位置的影响更大;当距围护结构1.95He范围以外时,降水期间沉降几乎占据了地表总沉降的80 %以上,其数值不可忽略;坑外土体最大竖向变形位于地表以下,部分土层存在着拉伸变形;止水帷幕深度的加深会引起围护桩侧移与地表沉降增大,需合理选取止水帷幕参数。     

新建贵广铁路佛山隧道基坑超挖施工数值模拟分析

以新建贵广铁路佛山隧道基坑开挖为背景,结合现场实测数据,借助有限元计算软件Midas GTS分析该隧道桩撑支护段典型断面在正常开挖施工及超挖施工下基坑支护结构内力、水平位移、支撑轴力及地表沉降的差异。分析结果表明,超挖施工将显著地改变支护结构的受力状态及变形情况,增大坑周地表沉降,对基坑变形控制及坑周邻近建筑物产生不利影响。     

加卸载工况下的车站深基坑开挖变形性状研究

某地铁车站深基坑北侧邻近新建住宅高楼,南侧毗邻另一个在挖基坑。以该车站基坑开挖为背景,通过分析基坑的实测数据,重点研究基坑在此特殊工况下其南北两侧围护墙水平位移和地表沉降的差异以及建筑物沉降和立柱沉降。分析实测数据可得:北侧围护墙水平位移和地表沉降均大于南侧,且常常超过变形报警值;北侧坑壁上的主动土压力大于南侧坑壁所受主动土压力,又由于周边卸载导致南侧墙底产生被动土压力,使得其向坑外偏移;北侧坑壁土体最大水平蠕变率和最大地表沉降蠕变率均略大于南侧;周边高楼沉降以及立柱沉降均在报警值以内,其中高楼沉降均匀,而由于南侧的开挖卸载,立柱的隆起也不明显。     

桩-锚支护在某临水泵站深基坑工程中的应用与分析

通过结合实际,介绍了桩-锚支护在临水深基坑工程中的设计应用.通过结合现场实测数据、三维有限元计算与现行规范中的m值法,分析了基坑开挖过程中锚索轴力、地表沉降与桩身位移的变化.结果表明,在本工程中,m值法无法真实反映锚索张拉导致拉锚系统内力重分布的过程.m值法计算得到的桩身最大位移值与实测数据较为接近,而有限元法计算得到的地表沉降发展规律和桩身变形曲线形状与实测数据较为吻合.因此,实际基坑工程设计中,在采用现行规范中m值法进行设计的同时,宜辅以有限元计算分析,以便对基坑围护变形有较为准确的判断.     

上海软土条形市政深基坑变形性状的实测研究

对一个挖深17.5 m的多道支撑上海软土条形市政深基坑的变形进行实测分析,研究发现其围护墙侧向位移沿深度方向呈典型弓形分布,并存在一定踢脚变形,对在影响范围内“坑中坑”,深坑对浅坑围护墙侧向位移影响明显,在设计上增加匝道外侧围护插入比以及在匝道外侧围护与深坑第一道围檩之间设置混凝土传力带,可有效减小匝道外侧开挖变形;同时抗隆起安全系数与最大侧移关系之值处于经典的统计范围之内,围护墙最大侧移与挖深之比值基本介于0.30%～0.77%,处于二、三级变形控制线之间;墙后地表沉降分布曲线与上海基坑标准预测曲线更为契合,其与墙体侧移比值基本介于0.4～2.0,其均值为0.80,无匝道区域平均值相对偏大;立柱桩回弹具有明显的空间反应特征,基坑中间位置的回弹量约为均值的1.3~1.45倍和基坑边侧立柱桩回弹量的2倍,空间反应特征较为明显。     

桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律.结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1 %左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合.大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状.     

深基坑开挖后桩锚支护结构相互作用分析

在基坑开挖过程中，除了要保证基坑自身的稳定性，还要保证相邻建筑物和地下管线等设施的安全，因此，研究深基坑开挖后的变形及土体与支护结构稳定性至关重要。对此，以杭州市某深基坑工程为依托，采用现场监测和数值模拟的方法进行分析，得到基坑开挖后地表沉降、围护结构位移及锚索轴力变化和分布规律，并通过数值模拟对比，得到基坑开挖会对距坑边缘2到3倍开挖深度范围内的地表沉降产生影响，对1倍开挖深度范围内地表沉降影响较大。     

西安地铁深基坑施工过程中的变形规律研究

针对西安地铁#4线某站深基坑施工,采用摩尔-库伦弹塑性理论,运用FLAC3D软件建立有限元分析模型,对不同工况下的围护结构水平位移及地表沉降进行模拟,将不同工况下的围护结构的水平位移和地表沉降的模拟值与其实测值比较分析,得出基坑开挖对周围地表沉降的影响距离为1.5倍的开挖深度;距离围护桩顶2/3桩长的位置是最容易出现危险的地方,且模拟值大多小于实测值,究其原因是没有考虑黄土的湿陷性、雨季施工及车辆动荷载等因素。     

偏压荷载下深基坑支护结构非对称变形与控制技术研究

该文以某偏压深基坑支护结构非对称变形为例进行研究。通过采用现场监测与Plaxis 2D方法,分析非对称地表荷载对基坑支撑结构的变形影响,并进一步对其控制技术进行探讨。监测结果表明:支护结构在开挖过程中偏离偏压一侧,呈现扭转变形模式。基坑围护结构变形对路面沉降影响较大,特别是当其最大位移超过21 mm时,地表沉降随着围护结构变形的增大而迅速增大。Plaxis 2D模拟分析了5种优化设计方案,结果表明:基坑内土体加固较其他方案对围护结构变形控制效果最佳。     

大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式基坑支护结构工作性状

针对深厚软弱地层且特殊施工环境下的基坑围护,多采用大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式支护结构,为研究该支护结构的工作性状,通过数值计算、现场监测等,分析不同的旋喷桩加固与灌注桩施作组合工况下,支护结构的变形、地表沉降以及桩间土的塑性区分布与塑性应变水平等变化特征。结果表明： 大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式支护结构能有效控制基坑变形,而仅施作双排灌注桩或仅采用旋喷桩加固,均不能满足基坑安全的要求;相比排桩数量而言,旋喷加固参数对支护结构的工作性状影响更为显著。该项研究可为今后类似支护结构的设计和应用提供参考。     

接收端主体结构板施作时机对盾构接收施工影响分析

为探究车站接收端主体结构不同施作时机条件下盾构接收对地表沉降、围护桩及结构端墙侧墙变形的影响规律，依托西安地铁14号线某区间盾构接收施工工程，采用有限元数值模拟方法对车站盾构接收端主体结构不同施作时机条件下（底板施作完成后、中板施作完成后、顶板施作完成后）盾构接收时的地表沉降及桩体变形进行对比分析;在此基础上进一步研究不同位置钢支撑轴力变化对盾构接收时位移变形的影响，并结合现场数据进行验证。研究结果表明： 1）车站接收端主体结构中板施工完成后盾构接收对周边地表沉降及围护桩变形影响最小，此时地表最大沉降位于端头洞口上方，桩体竖向呈沉降趋势且水平向临空面位移。2）围护结构第1、2道支撑轴力变化对盾构接收后地表沉降及围护桩变形影响较大，且随着支撑轴力的增大，地表沉降及围护桩横向变形明显减小。3）在确保支撑轴力满足安全限值的条件下可以适当增大支撑轴力，以控制盾构接收引起的地表沉降及桩体变形。     

兰州某地铁站出口深基坑开挖支护三维数值模拟分析

以兰州地铁一号线盘旋路1号出站口为研究对象,考到复杂的周边环境和工程地质条件,建立三维有限元模型,分析该基坑开挖过程中基坑周边地表沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移及钢支撑轴力四个量的变化规律,再进一步研究支护结构设计参数对开挖过程的影响,对支护结构及开挖过程进行优化分析,对基坑施工开挖过程中的稳定性和施工安全性提供了重要参考。