基于CFD-DEM耦合分析暴雨作用下砂土深基坑灾变研究

基于CFD-DEM耦合数值模拟方法，结合工程实例，通过变参数分析手段研究了暴雨作用下砂土深基坑的灾变模式，并归纳了基坑底部隆起量、围护结构变形量等变化规律。研究结果表明:暴雨最大渗流速度发生在挡墙墙底处；暴雨渗流作用下，基坑内侧靠近支护结构的土体发生隆起，范围逐渐向横向和竖向发展，挡墙产生侧向位移，最终发生踢脚破坏；深基坑挡墙侧向变形和坑内土体的隆起变形均随降雨量和雨量标准差增加而呈增大趋势；暴雨渗流造成的坑底隆起主要发生在挡墙至坑内0.5倍开挖深度范围内。     

车辆动荷载下偏压深基坑支护结构受力变形分析

依托杭州某地铁车站偏压深基坑工程,基于PLAXIS有限元软件建立三维数值计算模型,分析车辆动荷载对基坑开挖变形影响。结果表明:随基坑开挖深度增加,基坑内竖向位移和墙体水平位移均呈现先增大后减小趋势;工程施工时,在开挖至第三层土体时需加大注意坑底竖向位移变化,防止基坑隆起过大影响施工;车辆动荷载对基坑影响深度有限,基坑开挖深度小于15 m时,车辆动荷载对基坑影响较大,应注意车辆荷载对土体稳定性和地连墙水平位移问题,宜采取相关保护措施。     

堆载对明挖隧道基坑围护结构的影响

依托郑州市冀州路明挖隧道基坑施工,采用有限元分析软件建立三维数值模型,研究堆载对基坑周围土体沉降、坑底隆起及桩身水平位移的影响,结果表明：基坑周围土体沉降、坑底隆起变形及桩身水平位移均随基坑开挖而逐渐增大;基坑围护结构的变形量均在设计控制范围内,在该施工条件下,基坑结构整体安全。     

基于PLAXIS 3D技术的深基坑开挖对既有地铁结构影响分析

运用PLAXIS 3D有限元分析软件,对邻近既有地铁结构的某工程基坑开挖过程进行了模拟,分析了在开挖过程中地连墙位移的变化规律及开挖对既有地铁结构变形的影响。结果表明:基坑开挖会引起基坑长边中间部位的坑外地表发生沉降;基坑开挖至坑底后,围护结构的变形模式为“内凸型”,最大水平变形发生在基坑长边中间部位的坑底附近。     

虎门二桥坭洲水道桥大型地连墙锚碇基坑支护分析与实测对比

采用PLAXIS 3D三维有限元程序分析了虎门二桥坭洲水道桥东锚碇基坑开挖过程中地连墙深层土体位移和支护结构内力,并与现场实测数据进行了对比。通过对比发现,基坑开挖过程中地连墙位移较小,数值分析得到的地连墙位移与实测结果位移趋势一致,实测结果比数值计算结果小。地连墙水平位移和内力随基坑开挖深度的增加而逐渐增大,当开挖至基坑底部时,地连墙水平位移和内力达到最大值。基坑开挖过程中地连墙混凝土和钢筋应力实测值较小,数值结果与实测结果趋势吻合,说明强度方面有较大的安全储备。     

非平衡荷载下地铁车站深基坑支撑结构力学特性研究

以杭州某地铁车站深基坑为工程背景,运用PLAXIS 3D对非平衡荷载作用下支撑受力特性进行三维数值模拟研究。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支撑最大轴力先增大后趋于稳定且有变小的趋势,支撑最大剪力和最大弯矩逐渐增大且增加幅度逐渐减小,支撑变形先减小后增加;基坑内土体竖向位移先增大后减小;应注意第三阶段土体稳定性及开挖后期工程安全性问题。     

基坑开挖对临近地铁隧道力学性状的影响研究

基坑开挖对临近既有隧道影响的计算与评价是基坑工程实施过程中必须考虑的关键问题之一,以某基坑开挖为算例,按照隧道-土体-基坑围护结构共同作用,建立了三维非线性有限元模型。计算了基坑边线与隧道轴线成0°、30°、60°和90°夹角的4种工况,分析基坑与隧道轴线不同交角条件下,基坑开挖对隧道结构变形和内力的影响。结果表明：随着基坑开挖深度的增加,基坑开挖引起隧道结构变形和内力的改变更加明显;随着与基坑距离的增大,隧道结构受基坑开挖的影响逐渐减弱;隧道与基坑的相对位置不同,基坑开挖引起隧道结构的受力变形差异明显,随着二者交角的增大,隧道结构的竖向变形逐渐增大,侧向变形逐渐减小,而轴力和弯矩变化较为复杂。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟，分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形，再向坡前临空面变形；边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大；边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响；边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起；开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象；第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大，而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势，最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

基坑开挖对既有隧道和邻近建筑的影响性分析

随着城市地下空间建设的日益密集和复杂,为保证其结构的稳定性和安全性,评估地下空间与邻近建(构)筑物之间的相互影响,是建设初期非常重要的安全指标之一。以广东省某地下室基坑工程为背景,运用Midas GTS NX数值模拟软件,分析在该基坑开挖过程中周边土体、地铁区间隧道和邻近建筑物的变形规律。结果表明:基坑开挖引起周围土体向上隆起,隆起值随基坑开挖深度的增加而增大;既有隧道越靠近基坑中部的区域变形越大,且隧道拱顶中部的弯矩随基坑开挖深度的增加而减小;建筑物桩基在基坑开挖影响下亦会发生侧向位移和上浮。     

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。     

管片钢模激光测量技术的应用

随着我国城市地下隧道建设的快速发展,盾构施工技术已占主导地位,隧道管片的制造精度日益提高,对铸造型钢模具的制造精度也提出了更高的要求。介绍了管片钢模激光测量技术及装置,对型钢模具制造过程的检测和控制进行了分析,针对现有试验装置存在的不足进行了优化研究,最后对一种新的管片钢模具激光快速测量工艺进行了总结。     

基于PLAXIS的复合土钉支护变形及内力分析

为了研究复合土钉支护基坑变形规律以及结构内力变化,以长沙高新区公安分局办公楼深基坑工程为基础,运用PLAXIS有限元程序对基坑开挖支护过程进行数值模拟分析,并与实测数据相对比,结果表明:1PLAXIS有限元程序能有效模拟基坑开挖支护过程,可用于对实际工程的基坑变形和结构内力变化的预测;2坑壁位移的曲线分布大致呈"鼓肚子"状,基坑周围地表最大沉降发生在距坑壁一定距离处,而不是坑壁附近。基坑底的隆起量在坑壁处最小,在基坑中心处最大;3锚杆锚固段轴力随开挖深度的增大而增大,沿长度方向减小,土钉轴力分布呈现"中间大,两头小"的特征。     

基坑开挖对邻近地铁隧道的影响研究

随着城市建设的发展,城市轨道交通网络逐渐完善,地铁隧道在其正常运营阶段不可避免地要受到各种新建工程活动的影响,其中包括基坑工程。文中以上海地铁二号线南侧越洋广场项目基坑工程为背景,采用三维快速拉格朗日法,对基坑开挖过程进行数值模拟,结果表明,在基坑开挖过程中,基坑周围土体变形以竖向位移为主,地铁隧道的变形以水平位移为主。同时,对基坑底部土体进行预加固措施,可明显减小基坑开挖对地铁隧道的影响。     

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。     

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。     

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。     

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。