南京四桥南锚碇深基坑施工安全监控研究

以南京长江第四大桥南锚碇基础为背景工程,对超大“∞”字形地连墙深基坑进行数字仿真模拟、监测成果分析。主要对地下连续墙深层水平侧向变形和地连续墙受力进行模拟与实测,并进行了对比分析,得出“∞”字形深基坑地连墙变形及应力分布规律,模拟与实测是比较一致的,并肯定了数字仿真模拟对工程施工的参考指导作用。     

上海某基坑超深地墙变形与接缝张开分析

超深地下连续墙变形所导致的接缝渗漏问题是上海软土地区超深基坑施工所遇到的典型难题之一。本课题结合上海北横通道某深基坑工程，运用Plaxis 3D 有限元软件通过计算分析基坑开挖过程不同工况下的地下连续墙的变形规律，以及基坑开挖过程中地墙变形与地下墙接缝张开渗漏的关系。结果表明：（1）当基坑开挖深度大于12m或20m两个临界点时侧向位移增长速度显著。地下连续墙的最大水平位移发生在基坑边的中点附近，向两侧逐步减小，这主要是基坑角部空间效应引起的。（2）地下墙接缝张开渗漏的危险点并不是发生在基坑中点最大侧向变形处，而是基坑边中部与角部之间、靠角部较近的位置。（3）即使对于较小尺寸的超深基坑，当开挖深度较大时，长边位移仍较短边位移有明显增大。本文结论对超深基坑开挖地墙变形与地墙渗漏控制具有指导意义。     

葫芦形锚碇基坑开挖中地下连续墙施工监控关键节点研究

葫芦形地下连续墙作为一种新型基坑支护结构,没有相关理论及实际经验可供借鉴。文中利用有限元软件对葫芦形基坑开挖过程进行仿真模拟,由计算分析结果指导现场监控测点布置,通过现场实测数据与理论计算结果对比,分析锚碇基坑开挖中地下连续墙位移、应力和内衬应力监控关键节点。     

悬索桥地下连续墙—锚碇复合基础协同承载特征分析

传统的重力式锚碇设计方法不考虑围护结构对基础承载力的贡献,随着施工技术与质量的进步,发挥地连墙围护结构承载力贡献的新型复合基础成为新的研究方向。以虎门二桥工程锚碇基础为背景采用有限元软件模拟了锚碇基础的建造过程,分析了缆力施加前后地下连续墙-锚碇的受力与位移变化,验证了地下连续墙-锚碇复合基础协同承载假定。研究表明:地下连续墙的抗剪强度、地下连续墙与周围土体的摩阻力对锚碇基础水平向抗滑移承载力均有贡献;采用地下连续墙作为基坑围护结构的大跨悬索桥锚碇基坑设计可考虑地下连续墙-锚碇基础的协同承载特性。     

富水圆砾地层超深地下连续墙参数优化及施工控制技术研究

依托昆明轨道交通火车北站深大基坑的工程实例,运用理正深基坑软件模拟基坑开挖和回筑全过程,计算深大基坑地下连续墙的内力、位移,对富水圆砾地层深大基坑地下连续墙的变形规律进行研究,并对地下连续墙的结构参数进行优化比选。分析研究得出:对于富水圆砾地层采用分层开挖方法及内支撑体系,其深度达到35.0 m的深大基坑,地下连续墙嵌入深度建议值为35.0 m,厚度建议值为1.5 m,并满足整体稳定性、抗倾覆、抗隆起、抗管涌验算要求。同时,针对性地提出了富水圆砾地层地下连续墙施工控制技术。     

紧邻既有桥梁井筒式地连墙桥基施工与监测分析

依托陕西延安延河大桥扩建工程，介绍了紧邻旧桥的新桥的井筒式地下连续墙施工与现场监测，布设内力和位移测试元件，分析了在不同工作状态下，井筒式地下连续墙基础的内力和位移分布规律，并结合土压力盒测试元件分析了墙周土体的土反力的变化趋势。     

格形地连墙侧向变形特性的实测分析

以格形地连墙为研究对象,分析了其作为自立式挡墙结构的受力作用机理,设计了深水池基坑开挖阶段的监测方案,给出了针对性的监测频率与报警值,并且对基坑开挖过程的格形地连墙变形特性实测值进行了深入分析。研究表明:前、后墙的墙体侧向变形曲线趋势非常相似,最大变形值均在墙顶;随着开挖深度的增加,侧向变形量趋于收敛趋势;至基坑底部以下时,墙体侧向变形明显减小,地下墙底部的侧向变形为最小值。横隔墙较前、后墙长度较短,其墙底的变形收敛性较差,横隔墙的变形量稍高于后墙的变形量。     

基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析

为研究基坑分区开挖对邻近越江隧道保护的有效性,以上海市西藏南路双线越江隧道附近绿谷一期基坑工程为依托,首先采用有限元法建立数值模型,分析基坑分区与不分区开挖对地下连续墙位移和既有越江隧道收敛变形的影响。然后根据现场监测数据,研究基坑分区开挖下既有越江隧道和地下连续墙的变形规律。结果表明： 1）采用分区开挖的方式,地下连续墙最大位移减小23.9%,邻近越江隧道最大竖向位移减小35.4%,分区开挖施工对距离较近隧道的保护效果更好; 2）对于面积较大的分区,其开挖导致的地下连续墙变形更大; 3）既有越江隧道在基坑施工过程中发生了斜向压扁的不规则收敛变形,地下连续墙最大水平位移对邻近隧道的收敛变形具有一定的预测作用。     

圆形深基坑围护结构优化设计研究

为深入研究圆筒状地下连续墙的内力和变形特征,建立实际风井工程的三维有限元力学模型,重点分析不同地下连续墙接头刚度、分幅形式以及坑底加固混凝土标号等因素对施工期整个围护结构内力和变形的影响。研究成果表明:1)地下连续墙接头刚度的变化对圆形围护结构的受力和变形的影响不甚明显,接头刚度越小,地下连续墙位移稍许增大,内力变化很小;2)地下连续墙分幅数的影响较为明显,槽段设置24幅与15幅相比,围护结构产生的变形和内力较小;3)工作井底板下部混凝土标号越高,墙体所受的内力和变形越小,并由此提出合理的支护技术参数和措施。所得结论表明,风井基坑在土体开挖及盾构破井过程中的稳定性符合安全要求。     

基于动态递归神经网络的地连墙安全预测

对于深基坑开挖时地连墙的安全状态做到及时掌控和预测,是基坑工程的重要内容。通过对深基坑测斜数据的地连墙弯矩反分析,得出地连墙的内力发展状况;基于动态递归神经网络基本原理,预测地连墙水平位移和内力的下一步发展趋势。据此,提出了一套掌握深基坑地连墙变形和内力安全状况,并预测以后安全走势的实用方法。研究发现,该预测方法能够在施工时,从变形和内力两个方面及时了解深基坑地连墙的安全状态,在一定程度上节省基坑监测开支。     

超深地下连续墙水平承载力试验研究

地下连续墙既能防渗挡土又能承受外部竖向和水平荷载,在地铁交通枢纽中的应用越来越广泛。但由于其承载力较大,现场承载力试验资料较少。本文基于墙顶水平荷载作用下软弱土地基中单片地下连续墙的现场试验,研究地下连续墙的水平受力承载性能,确定地连墙的水平临界荷载和极限承载能力,并根据钢筋应变计的数据分析了墙身应变,推算出墙身弯矩和墙侧土抗力,试验结果为超长超厚地下连续墙基础的设计和应用提供了重要依据。     

地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的分析研究

地下连续墙是软土地区地铁车站深基坑的主要围护结构,结合实际工程的观测结果与采用MIDAS/GTS有限元分析软件计算的结果进行对比,分析了地下连续墙在不同工况下的变形规律,结果显示:实际位移趋势总体是开挖越深,侧向位移越大,最大位移位于开挖面处;另外分析了龙门吊集中力荷载对连续墙变形的影响,提出了优化后的支撑位置.     

武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇基础设计

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为三塔四跨结合梁悬索桥,加劲梁跨径布置为(200+2×850+200)m。该桥南锚碇基础经多方案比选采用圆形嵌岩地下连续墙基础。地下连续墙外径68m、壁厚1.5 m,底板厚6 m,顶板厚14.5 m。导墙由2个L形钢筋混凝土墙组成,墙间距1.6 m;帽梁总宽4.0 m、高2.5 m;内衬厚1.5~2.5 m;在地下连续墙外围设置环形防渗帷幕。采用理正深基坑软件分析地下连续墙施工全过程的受力,进行结构配筋。采用软件FLAC3D建立基坑及周围土体三维模型,分析基坑开挖对长江大堤变形的影响,分析结果表明,正常施工时,周边建筑及长江大堤的安全可以得到保证。     

武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇地下连续墙基础施工技术

结合武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇工程实例,对地连墙基础施工技术进行阐述。地连墙槽段接头采用"铣接头",基坑开挖后槽段接头无渗漏,封水效果好;地连墙槽段在岩层中采用"冲铣法"(冲击钻配合液压铣槽机)成槽,实现了地连墙槽段快速施工,平均成槽速度达到1.96d/个;基坑开挖过程中利用信息化监测手段,及时监测地连墙应力和位移,确保了基坑开挖和结构物安全。     

基于冻结法的复合围护墙温度及受力变形特征分析

随着城市地下空间大力发展,既有隧道与新基坑的交叉位置通常会造成地下连续墙的不连续,引起地下水渗流、挡土能力不足等问题.以上海某地铁车站深基坑开挖工程为例,基于人工冻结法构造复合围护墙,实现加固土体和防水密封的双重效果.结合有限元分析方法模拟得到隧道周边土体温度分布情况,开展现场监测研究"冻结法+地下连续墙"复合围护墙的受力和变形特征.通过计算弯矩来评价冻胀对地下连续墙的不利影响,并提出墙体抵抗负弯矩的加固要求.     

临河车站深基坑新型组合围护结构变形实测及分析

为解决临河基坑周边施工空间不足、坑外超载、围护结构变形大等问题,提出一种新型组合围护结构——地下连续墙与多排钢板桩组合围护结构。依托宁波轨道交通5号线一期工程兴庄路站地铁车站工程开展现场实测,基于现场实测数据,对比分析组合围护结构的变形特点、作用效果和经济效益,并提出相应的优化建议。结果表明:1)组合围护结构中地下连续墙两侧变形曲线相同,呈"两头小,中间大"的"内凹型"变形曲线,坑外多排钢板桩呈"踢脚式"的变形曲线;2)采用组合围护结构的北侧相较于采用常规地下连续墙围护结构的南侧,围护结构水平位移减少7%～24%,围护效果较为显著;3)临河一侧地下连续墙底部水平位移相对较大,但仍在安全范围内;4)该组合围护结构围堰面积小,有利于保护临近河道;5)该组合围护结构有施工便利、施工工期短、可持续经济效益更高等优点。     

沉管隧道干坞基坑格形连续墙支护方案评价及其影响因素

为明确沉管隧道干坞深大基坑开挖格形连续墙的力学响应特征,以典型工程实例为依托,借助有限元软件建立基坑开挖支护的三维计算模型,揭示格形连续墙的力学特性,开展方案评价及优化,探索格形连续墙变形对不同影响因素的敏感性。研究结果表明： 1）实例基坑2种支护形式衔接处位移存在明显的突变,有必要对原有支护方案衔接位置局部加强; 2）格形连续墙阳角两侧均向坑内移动,导致盖板阳角处出现了明显应力集中,诱发结构局部开裂且发展,存在渐进破坏的趋势; 3）对应力集中的局部区域,增加预埋受拉钢筋,以抑制裂缝的形成与扩展; 4）格形连续墙变形受盖板厚度的影响较为明显,但受墙内搅拌桩加固范围的影响很细微; 5）随墙间连接接头刚度的折减,格形连续墙围护结构整体空间刚度减小,位移逐渐增大,当刚度减小到一定程度时趋于稳定。     

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象,选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure 阈值对其进行5层小波降噪处理,采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径（挠度）,结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示： 1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差,监测数据误差主要分布在-0.6~0.6 mm; 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度; 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 kN·m,约为设计值的40%,施工过程中地下连续墙安全状况良好。     

嵌入软岩的地下连续墙锚碇基础承载特性研究

传统的重力式锚碇基础设计不考虑围护结构对基础承载力的贡献,而地下连续墙作为围护结构由于自身的结构特性,会在锚碇基础的承载时发挥一定作用。针对虎门二桥东锚碇基础,采用有限元方法分析了施加缆力前后锚碇基础的承载特性,并对地下连续墙在锚碇基础中荷载分担比和锚碇最大水平位移的影响因素进行了研究。结果表明,缆力的施加导致锚碇基础的水平剪力和弯矩均迅速增大并重新分布,地下连续墙始终承担了一定比例的荷载;施加缆力后,锚碇基础和地下连续墙的内力的峰值点或拐点均位于强风化软岩层与中风化软岩层分界面处,地下连续墙嵌入中风化软岩层的部分发挥了较大承载作用;地下连续墙的墙厚对地下连续墙在锚碇基础中的内力比影响最大;岩层弹性模量和地下连续墙的嵌岩深度对锚碇最大水平位移控制作用影响大。     

上海外滩通道长大深基坑工程对紧邻风貌建筑群的保护技术

上海外滩通道工程明挖区段紧邻风貌建筑群,其长大深基坑工程的变形控制及对周边环境的影响直接关系到风貌建筑群的使用和安全。外滩通道深基坑工程采用地下连续墙围护体系,用封堵墙和加固墙将长大基坑化长为短,提高地下连续墙插入比,槽壁两侧土体采用三轴搅拌桩预加固,坑内加固结合降水措施等,有效控制基坑变形,减少地面沉降和周边建筑变形。通过对保护建筑的专业检测、评估,确定基坑施工的保护标准;坚持信息化施工,对施工全过程的监测及数据分析,为制定和实施深基坑周边风貌建筑群保护措施提供科学依据。