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。     

北京城市副中心综合交通枢纽站止水帷幕深度影响分析

以北京市城市副中心综合交通枢纽站深基坑为工程背景,基于Midas GTS NX有限元分析软件,研究悬挂式止水帷幕插入深度对渗流作用下深基坑渗流场及地表沉降的影响。研究表明:在水位降深相同的情况下,随着止水帷幕插入深度的增大,基坑周围的孔隙水压力减小,且分布逐渐趋于均匀,地下水位沿基坑侧壁的降幅逐渐减小;利用数值模拟得到的悬挂式止水帷幕基坑外地表沉降趋势与理论趋势相同,开挖完成后,地表沉降呈现“凹槽型沉降”的变形规律,随着止水帷幕深度的增加,基坑外地表最大沉降量减少了约29 %,沉降影响区范围缩小了约21 %,当帷幕超过最佳深度后地表沉降将趋于稳定。     

超大埋深基坑降水开挖结构安全性分析及对地表沉降影响

依托广西南宁轨道3号线埋深超过60 m的青秀山明暗挖地铁车站工程，进行了降水对地表沉降影响以及基坑开挖对围护结构安全性分析。结果表明:随着降水深度的增加，地表沉降增大，与基坑距离越近，地表沉降量越大；深基坑采用分层开挖，分层支护，围护结构的位移及横支撑的轴力均满足规范限值要求，施工安全。     

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。     

江漫滩悬挂式止水帷幕基坑地表沉降变形研究

为研究江漫滩特殊地质条件下悬挂式止水帷幕地铁深基坑施工引起的周边地表沉降规律,以7个江漫滩基坑工程的实测地表沉降数据为基础,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟的方法,总结了基坑开挖和坑内降水二者耦合作用引起的周边地表沉降变形规律。结果表明： 1）地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和弱影响区3个区,主要影响区地表沉降主要由开挖和降水共同引起,次要影响区主要由降水引起。2）地表沉降曲线可根据划分的影响分区选用不同的函数表达式。3）基坑地表最大沉降点位置与坑边的距离xm为12.0～15.0 m,xm与基坑开挖深度h的比值约为0.7。4）在最大沉降点处,由开挖引起的地表沉降量占比为0.21~0.49,由降水引起的地表沉降量占比为0.51~0.79。     

某城市地铁车站基坑地表沉降变形研究

通过对北方某城市地铁1号线一期工程地铁深基坑地表沉降监测数据进行统计分析，讨论地表沉降与基坑支护类型、开挖深度的关系。结果表明:地铁车站基坑开挖引起的地表变形最终表现为“凹槽形”；地铁车站基坑地表最大沉降变形量为0.01% H~0.05% H，平均值为0.03% H；地铁车站基坑开挖引起的地表沉降值大多位于0~5 mm，小于控制值；在其他条件（基坑长度、宽度、周边环境）大致相同的前提下，地表沉降值随开挖深度的增大而增大，随支撑刚度的加大而减小。     

富水砂卵石层深基坑近接建筑物安全施工控制技术研究

依托某一典型富水砂卵石基坑工程,通过数值计算对近接建筑物地铁基坑开挖过程中基坑渗流及建筑物沉降进行了分析,并基于现场注浆试验得到合理的基坑基底注浆加固方案,最后通过基坑施工现场实测分析了加固措施的有效性。研究结果表明:富水砂卵石地层深基坑施工会导致在基坑开挖深度范围内及基底一定区域内形成明显的降水漏斗,造成基坑外水位大幅下降且在坑角处渗流最为显著,极易影响基坑边坡稳定性;基坑施工引起的建筑物沉降大,极易导致建筑物发生不均匀沉降破坏;富水砂卵石地层注浆孔距应控制在1.8 m左右,以保证孔间土体能够加固密实;基坑底部采取注浆加固措施能有效地减小基坑施工对建筑物的影响,基坑开挖结束时建筑物最大沉降值为-8.56 mm,工程顺利完成;研究成果可为类似基坑工程施工提供一定依据。     

基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟研究

为分析某城际铁路深基坑开挖过程中对邻近建筑物的影响,结合工程实例,采用midas GTS有限元软件对拟开挖基坑及周围建筑进行数值建模,模拟分析了支护方案条件下基坑开挖对邻近建筑物分布区域地表土体位移和沉降的影响。分析结果表明,对已有的旋挖孔灌注桩、旋喷桩和挂网喷混凝土支护结构,采用角撑或楼板加固后,基坑开挖过程对楼梯建筑物不造成安全影响。     

基坑开挖对邻近地铁区间隧道的影响分析

在深基坑工程施工中,基坑降水开挖会使得周围土体产生沉降。特别是当基坑邻近既有地铁区间隧道时,其开挖过程对隧道变形的影响更应得到重视。以沈阳地铁二号线邻近的恒隆广场深基坑工程为背景,通过有限差分软件FLAC3D进行数值模拟。结果表明:富水砂层地质条件下,降水开挖后地表沉降整体值并不是很大;通过不考虑流固耦合和考虑流固耦合的对比分析,得出不能忽视降水对周围土体扰动及区间隧道变形的作用;区间隧道主要以水平位移为主;在施工中,要着重对与基坑距离最近的右线隧道进行监测。     

滨海软土地区管廊路基变形特性分析

以福州滨海新城管廊路基工程为依托,运用FLAC3D有限差分软件,模拟软土地质条件下管廊路基施工阶段及工后运营期沉降特性。结果表明:基坑开挖阶段,基底最大隆起量为基坑开挖深度的0.14 %,开挖对地表影响范围为4～5倍的开挖深度,基坑侧壁水平位移最大值为开挖深度的0.14 %,大致在基坑开挖深度2/3处;基坑回填结束,管廊沉降逐渐增大并表现为均匀沉降;路基回填结束,管廊产生了0.25 %的倾斜率。路基沉降受管廊影响,出现不对称沉降,左右两侧最大差异沉降率分别为1.33 %,1.00 %。管廊位置处沉降出现突变,两侧沉降值最大相差22 mm;工后20年时,管廊沉降值及横向位移值变化不大,倾斜率变为0.42 %,路基沉降变为竣工时4倍,左右两侧最大差异沉降率分别为0.38 %,1.00 %,管廊存在处路基顶面出现S型沉降曲线,且该现象越来越明显。     

列车振动荷载作用下明挖隧道施工过程中支护结构的动力响应分析

为了研究既有铁路沿线附近明挖隧道施工过程中支护结构的动力稳定性,结合FLAC3D软件分别采用列车静载和动载模型研究车致振动对周围自由场以及隧道基坑开挖施工的影响。主要结论如下:1)采用列车静载模型所得结果小于动载模型的结果;2)车致振动以竖向分量为主,振动幅度沿水平向衰减很快,在距既有线6 m范围内衰减剧烈,之后趋于稳定;3)沿竖向衰减较慢,在20 m深度范围内,沉降量基本与深度呈二次曲线关系,之后趋于稳定;4)在既有线列车荷载作用下,不同施工阶段基坑底部总体有反拱趋势,为5~8 mm;5)采用锚索支护体系可以明显减小基坑侧壁的内倾变形。研究表明,既有线的列车荷载作用在水平方向上对于拟开挖隧道无明显振动影响,在竖向上当采用围护桩和锚索支护体系后可确保明挖隧道施工过程的整体稳定性。     

上海某商办楼基坑开挖施工监控量测分析

以上海市某商办楼基坑项目为背景,针对基坑开挖过程中对周围地表沉降、地连墙、水位、围护结构的影响,进行开挖过程中全程监控量测并分析其规律.研究结果表明:周围地表沉降随基坑开挖深度不同沉降增加的速率不同,开挖基坑上半部分沉降较慢,开挖到中下层沉降速率加快;基坑开挖造成地连墙呈两头小,中间大的变形形态,且最大变形处位于基坑最...     

筒式基坑开挖变形特性及稳定性分析

为研究井筒式基坑开挖变形特性和坑中坑开挖对基坑整体稳定性的影响，以哈尔滨省委广场井筒式地下停车场为工程背景展开分析。首先，对井筒式基坑的变形监测方案及结果进行评述。然后，采用有限元软件MIDAS/GTS建立井筒式基坑的有限元计算模型，与监测结果对比验证计算模型的准确性； 在此基础上，探讨井筒式基坑施工过程中的环向拱效应演变规律，并对基坑直径和围护桩桩径等影响因素进行参数化分析。最后，基于强度折减法对井筒式基坑坑内的二次开挖进行分析，研究内坑的平台宽度和深度对基坑稳定性的影响。结果表明： 1）现场实测的桩体水平位移最大为3.5 mm，最大沉降量为11.6 mm； 2）圆形基坑的环向拱效应可以采用土体的中主应力矢量图进行表达，随着基坑开挖深度的逐步增大，其环向拱效应作用的土体范围也逐步扩大； 3）当内外坑开挖深度比为0.44时，需考虑内坑开挖对基坑稳定性的影响。     

基坑开挖对邻近框架建筑物沉降的影响分析

以深圳地铁9号线上梅林车站基坑工程为研究对象,通过数值模拟分析,研究了基坑施工阶段围护结构变形与邻近框架建筑物沉降规律,并结合现场实测数据进行对比分析。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,围护结构最大水平位移不断增大,其出现位置不断降低,同时邻近建筑物沉降逐渐增大;在开挖基坑第四层土方之前,建筑物沉降增加缓慢,第四层土方开挖后,建筑物沉降显著增大;在计算模型及参数合理的前提下,通过数值模拟方法可以超前预测围护结构变形及邻近框架建筑物沉降规律。     

深基坑开挖对高速公路影响的三维优化分析

以合肥高铁南站#6风井基坑工程为背景，采用三维FLAC3D数值模拟手段，分析了不对称荷载下支护体系内力及变形规律以及对临近高速公路的影响。分析结果表明:基坑开挖导致南侧绕城高速路基出现较大沉降和侧向位移，存在一定的风险；优化后的基坑支护设计方案比原方案能够更好地控制变形，支护体系内力和稳定性等在安全范围之内；将基坑变形控制在一级基坑允许变形范围内，能够确保高速公路和基坑工程的安全。     

考虑实际地层分布软土深基坑施工过程力学行为研究

以典型工程为依托,运用surfer软件形成实际地层,借助有限元软件建立精细的计算模型,计算分析了软土深基坑开挖、支护及拆撑全过程围护结构和地表变形情况,并通过现场实测验证。研究结果表明:①软土深基坑开挖支护连续墙最大侧移Δh变化范围为(0.01%~0.08%)h;②开挖完地表最大沉降Δv为(0.03%~0.04%)h,出现在墙外0.56h位置并满足(0.38~0.57)Δh;③地下结构施作拆撑对基坑变形产生了明显的影响,拆撑使长、短边围护墙位移较开挖完分别增加16.0%和14.2%。