明挖隧道坑中坑支护结构影响分析

针对南昌艾溪湖隧道明挖段隧道工程,选取基坑中部由地铁隧道内坑和公路隧道外坑组成的典型断面为例,通过Plaxis 2D有限元数值模拟并结合现场实测,对基坑的变形特性进行模拟分析和验证,在此基础上,研究探讨地铁内坑的支撑形式、宽度和深度对公路隧道外坑支护结构墙体水平侧向位移和弯矩的影响。     

临近铁路坑中坑偏载基坑开挖支护结构受力与变形规律研究

为了研究坑中坑偏载基坑开挖支护结构性状,以某临近铁路的坑中坑基坑工程为依托,基于实测数据分析基坑的变形规律,并运用有限元软件对不同的设计方法进行计算分析。实测表明,坑中坑偏载基坑的超载侧墙体变形呈悬臂形,而欠载侧墙体上部为朝向坑外的逆向位移,下部朝向坑内位移。有限元分析表明： 忽略边坡开挖过程将边坡等效为分布荷载进行计算,将高估超载侧墙体内力,低估欠载侧墙体内力和第1道支撑轴力;按超载侧荷载进行对称计算将高估欠载侧围护结构内力;建议坑中坑偏载基坑支护结构设计考虑基坑整体性状和外坑开挖对内坑围护结构内力的影响,对两侧围护结构区别设计。     

深基坑开挖中“坑中坑”问题及影响因素研究

"坑中坑"现象在基坑工程中普遍存在,但目前关于这一问题的理论研究开展有限,设计人员仅凭经验确定其影响范围,不少工程事故就是由于未对"坑中坑"进行合理设计或施工失误所致。该文分析了某工程因不按照设计工况开挖,导致开挖"坑中坑"时发生较大变形。在此基础上,通过大型有限元软件ABAQUS对"坑中坑"进行了定性分析;并通过简化模型,用已有的弹性力学解答给出了粗浅的量化结论。     

浅析深基坑分坑开挖对临近地铁附属结构的影响

以上海漕河泾开发区赵巷园区二期深基坑支护实例为背景,分析了邻近地铁深基坑工程的实际应用特点,介绍了基坑围护设计方案选型、分坑平面布置,以及考虑临近地铁的保护措施,基于有限元数值模拟归纳,分析了分坑的空间平面尺寸对临近地铁附属结构变形的影响,并通过有限元分析结果与基坑实际设计方案进行对比。结果表明,控制临近地铁基坑的分坑宽度在2倍的基坑挖深左右,可以有效控制基坑开挖对邻近建筑的变形速率和总变形影响。     

基坑坑壁土钉支护技术应用研究

结合新疆中天大楼深大基坑支护工程,采用三维有限差分程序FLAC3D对坑壁土钉支护及基坑的开挖过程进行了模拟分析,并通过与现场实测数据的对比研究,研究了土钉支护技术的应用效果。结果表明,数值模拟可以实现施工全过程的动态开挖,坑壁水平位移峰值点约在基坑深度的3/4位置,土钉在基坑开挖过程中均承受拉应力。     

“坑中坑”模式下基坑应力变形分析

通过对基坑施作形式为"坑中坑"时的地表沉降分析、基坑隆起分析、水平变形分析及围护结构的受力分析,得出基坑施作方式为"坑中坑"时,要针对基坑围护结构的不同部位采用相应的控制措施。大基坑的围护结构变形要远大于小基坑的围护结构的变形。因此,当基坑施作方式为"坑中坑"时,危险源在于大基坑的变形,地表沉降。相对而言,小基坑较为安全。     

明挖隧道高低坑设计计算方案研究

结合上海市诸光路通道工程隧道主线与下层匝道并行形成高低坑的工程实例,对基坑支护不同的计算方案进行比选研究,采用了一种合理的高低坑计算方案,同时在满足了基坑各项稳定性的指标要求的前提下,对比选取了高低坑工况下基坑所需的围护桩长,对今后类似工程具有一定参考价值。     

PHC管桩-环形内支撑在深厚软土基坑支护中的应用

深厚软土基坑支护是基坑工程的重点和难点。通过工程实例,介绍了PHC管桩-环形内支撑在软土基坑中的应用,探讨了PHC管桩在深厚软土基坑中应用的可行性,提出了PHC管桩选型时其弯矩值控制的原则。研究结果对类似的软土基坑支护工程有较大的借鉴和参考价值。     

某深基坑施工中土体位移的监测分析

通过对西安某深基坑桩锚联合支护结构的桩后土体位移的监测,分析了基坑不同部位桩后土体沿垂直坑壁方向位移的变化规律。监测分析结果表明:基坑的开挖使地应力重新分布,引起桩后土体水平位移逐渐增大;整个基坑开挖过程中,土体沿垂直坑壁方向的位移呈现较明显的抛物线形阶梯状变化,位移速率波浪线形变化;基坑内降水会引起周围土体往基坑方向位移,不合理降水既使桩后土体位移增加,还会对周围建筑物造成影响。将监测信息反馈给施工单位,及时调整施工方案,做到信息化施工,确保基坑和周围建筑物的安全稳定。分析结果对于类似基坑工程具有参考作用。     

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。     

深厚软土区基坑施工对临近地铁隧道影响分析

针对深厚淤泥质软土地区、高承压水等不利条件下的基坑开挖对临近运营地铁隧道结构影响问题，以临近武汉地铁2号线某综合管廊基坑施工为背景，构建了三维数值分析模型，系统分析了基坑施工对自身围护结构变形、地铁隧道结构位移及受力的影响。研究结果表明：基坑开挖引起的围护结构水平向、竖向最大位移值分别为11.5 mm、1.44 mm，地铁隧道结构最大水平向、竖向位移分别为0.42 mm、0.21 mm，盾构管片最大轴力、剪力及弯矩分别为1 479.65 k N/m、48.38 k N/m、109.77 k N·m/m，数值分析结果均在规范限值以内。研究成果可为类似基坑施工对临近建构筑物安全风险评估提供借鉴。     

海域围堰复杂地质深基坑支护的变形规律分析

为有效控制上软下硬地质条件下海域围堰围护结构的变形，以汕头苏埃通道工程始发井及后配套基坑为依托，对基坑施工中围护结构水平位移、混凝土支撑轴力、地面沉降等项目进行全过程监测，分析围护体系的变形受力与开挖工序的对应关系。主要研究与结论如下： 1）围护结构的最大水平位移的发生位置随基坑开挖深度增加逐渐下移，围护结构水平位移与支撑轴力最大值都位于基坑中下部位置，且二者都表现了基坑西侧大于基坑东侧； 2）基坑周边未加固段地表持续沉降，加固段的地表沉降较小； 3）建立综合监测预警机制，对基坑施工薄弱部位提出预警，信息化指导施工，保证了基坑的施工安全，为后续类似地质条件下基坑支撑体系提出了优化建议。     

软土地基上长管砂袋围堰变形与稳定性研究分析——以广州南沙明珠湾区跨江通道工程施工围堰为例

围堰施工是跨江通道工程水域侧基坑实施的前提条件和关键环节，天然软土地基淤泥质软土层厚度大、承载力低，采用长管模袋砂围堰能较好地适应软土地基的变形和抵抗水流的冲刷。以广州南沙明珠湾区跨江通道工程施工围堰为实例，采用数值分析模拟长管砂袋围堰的施工全过程，计算产生的沉降变形及基坑开挖对围堰的影响。结果表明，围堰施工时堰底内侧沉降明显，外侧坡脚处水平外移及隆起，基坑开挖引起围堰内侧变形明显大于外侧。     

软土基坑开挖对邻近既有隧道影响研究及展望

随着城市地铁建设的飞速发展，邻近已运营地铁线路的基坑工程大量涌现。基坑开挖必然会改变土体的原始应力场和位移场，继而引起邻近既有地铁隧道附加变形和内力。为了全面了解软土基坑开挖对既有隧道影响的研究进展，从理论研究、模型试验、数值模拟和实测分析4个方面分别阐述了软土基坑邻近施工问题的研究现状。结果表明：现阶段的理论研究主要从两阶段法入手，考虑了不同的侧重研究因素和简化条件；模型试验包括离心模型试验与常重力模型试验，可作为一种辅助研究手段与其他研究方法相互验证；数值模拟分析问题全面，结果直观，已广泛应用于工程项目的设计评估；根据基坑与隧道的相对位置关系，分别对不同工程的实测数据进行整理分析，提出考虑基坑卸荷量、形状因子、隧道埋深和水平净距等多因素的三维卸荷系数，可以较好呈现基坑开挖引起邻近隧道变形的规律性特征；基坑周围土体深层位移、围护结构变形与邻近地铁隧道变形之间存在一定联动关系；同时，总结分析了风险评价与影响分区体系以及施工控制防护技术和监控手段的探索与应用实例，为现场工程安全风险控制提供了施工经验和实践依据；最后，指出现有研究中存在的不足和尚需讨论的方面，建议深入开展邻近既有隧道设施的多维度基坑开挖时空效应研究、本构模型适用性探究、结构多元化与精细化建模、基坑降水与地下水渗流影响研究；进一步推进动态施工安全风险评价与影响分区研究，发展创新控制防护技术以及建立联动共享的新型监控成套技术体系。     

基坑施工对近邻既有铁路线的影响研究

针对和融地块基坑工程施工，运用有限元软件Plaxis 3D对施工过程进行模拟，分析开挖过程对近邻天津地下直径线、京津城际铁路及津山线的影响。结果表明:对于土体位移，地表沉降随着基坑开挖深度的增大而逐渐增大，当开挖至坑底时达到最大，坑外土体变形随着与地连墙距离的增加而逐步增大，达到最大值之后，随距离的增加呈减小趋势；对于既有铁路线结构，变形主要由基坑方向水平位移与竖向位移控制，二者均随着基坑开挖深度的增加呈增大趋势，在靠近侧基坑开挖阶段，位移增幅最大；当基坑开挖至坑底时，既有铁路线结构位移达到最大，且均小于控制值，满足规范要求。     

深基坑桩锚支护体系变形特性研究

以西安市高新区某深基坑为例,选取周边环境较为复杂的基坑北侧为对象。分别对基坑护坡桩的桩身水平位移、锚索拉应力进行全程监测、分析。结果表明:桩后土体受间歇性降雨的作用,会引起护坡桩的桩身水平位移值的较大波动,对桩锚结构的支护能力产生影响;设置在含黏性土、有机质成分较高的土层中的锚索,容易产生较大的岩土体蠕变,进而引起锚索拉应力松弛;预应力锚索在该工程的一定程度上起到预警作用,桩锚体系支护作用的效果显著。监测结果验证了该基坑支护体系设计的可靠性与合理性。     

富水含砂软土地层施工对临近桥梁影响分析

针对深厚软土地层、高承压水等不利条件下的基坑开挖及顶管施工对临近桥梁结构影响问题,以临近武汉常青路高架桥梁某电力通道工程施工为背景,构建了三维数值分析模型,系统分析了基坑开挖及顶管施工对高架桥梁结构位移及受力的影响。研究表明：基坑开挖及顶管施工引起的桥梁结构最大水平向、竖向位移分别为1.31mm、1.13mm,桥梁结构最大轴力、桥桩弯矩分别为6694.4 kN、263.3kN·m,施工前后轴力累计变化率为-1.79%,弯矩累计变化率为1.35%,桥梁结构受力变化较小,均在规范限值以内,表明本工程设计方案是可行的、合理的。设计方案和研究成果可为临近桥梁结构安全施工提供支撑。     

管道沟槽等窄条形基坑隆起稳定性计算方法

坑底抗隆起稳定常作为软土地区围护结构嵌固深度的控制条件。现行行业规范并未考虑基坑宽度对隆起稳定性的影响,导致深厚软弱土地区窄条形基坑工程设计中挡土构件过大的插入深度,造成浪费。实际基坑工程有显著的空间效应。通过分析基坑宽度效应对坑底抗隆起稳定性的影响,得出了基于宽度的基坑分类标准,提出了窄条形基坑坑底抗隆起稳定计算方法,表明窄条形基坑有更好的抗隆起稳定性,并通过工程案例进行了分析验证。最后对窄条形基坑坑底抗隆起稳定性影响因素进行参数敏感性分析。研究成果对规范公式进行了补充改进,为软土地区窄条形基坑设计提供了依据。     

软土异形基坑开挖离心模拟试验研究

采用离心模拟试验对非对称异形基坑的开挖过程进行了模拟，应用停机开挖方式，分三步进行了开挖。根据左墙与中墙的间距L分别设置了三种不同的工况L为30，18，6 m，并进行了对比分析，研究左墙与中墙的距离对中墙的变形特性影响以及墙后的土压力分布规律。结果表明:随着左墙与中墙距离L的减小，开挖完成后中墙外侧的土压力逐渐增大，中墙顶部的左侧水平位移逐渐减小；上部悬臂下部内支撑开挖的坑中坑与普通基坑围护结构变形特性不同。