斜抛撑支护下的基坑变形特性及控制对策

斜抛撑支护往往在周边环境限制、开挖宽度大、环境控制要求高等复杂基坑中得到应用,其基坑变形特性与常规支护下的基坑有所不同。建立PLAXIS有限元模型分析斜抛撑下的基坑变形特性,发现其变形主要在盆式开挖过程产生,基坑围护结构呈踢脚状变形。基于这一特性,提出了坑内留坡、坑内被动区土体加固等变形控制对策,并分析了不同留坡宽度、被动区土体加固宽度及深度对基坑变形及受力特点等影响,对斜抛撑基坑设计及施工中的环境控制具有指导意义。     

斜抛撑与水平撑在深基坑支护中控制变形的对比分析

在目前的实际工程应用中,深大基坑的开挖支护内支撑体系主要有水平撑和斜抛撑两种形式。为此,对支撑桩加承台的斜抛撑形式通过大型通用有限元软件ABAQUS对其在深大基坑中的应用进行模拟,并与水平撑在深大基坑中的数值模拟结果进行对比分析。通过比较两种不同的内支撑体系对开挖深大基坑的基坑外地表面土体沉降、基坑底部土体隆起及围护桩的水平位移不同变化情况,得出支撑桩加承台的斜抛撑支护体系在控制围护桩水平位移和基坑外地表面土体沉降的优点及控制效果。     

某地铁车站基坑盖挖法施工数值模拟分析

对武昌某地铁车站基坑盖挖法施工进行数值建模拟,经拟定合适的施工工况,对各开挖阶段的支撑变形和内力进行对比分析。结果表明:支护结构最大变形的位置会随着开挖深度的增加而逐渐下移,且支护结构中部的变形较大;在不对称开挖时,基坑支护结构的变形及内力变化较大;盖板、路面结构及荷载会加剧对其附近支护结构的影响;基坑开挖过程中,横撑的内力变化较大,不同横撑在不同的开挖阶段有不同的支护效果。     

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。     

拱形支撑结构在基坑工程中的应用效果分析

基坑变形分析及其控制技术一直是工程界的热点和难点问题之一。首先对开挖卸荷后的基坑变形进行了介绍,然后对现有的直撑支护系统作用下,基坑变形的不可恢复、不可调节性及适应变形的不确定性等问题进行了总结;再结合基坑变形特点及拱形结构可在较小竖向荷载作用下产生较大横向张力的功能,对拱撑结构应用于基坑工程的效果进行了分析,指出拱撑支护系统可实现基坑的变形动态控制与调节,最大程度地确保基坑工程施工的安全与稳定。     

紧邻桥桩的基坑支护型式研究

探讨了在紧邻桥桩的情况下基坑的支护型式,对挖孔桩＋横撑、桩锚等2种支护型式下基坑开挖进行数值模拟,重点探讨了2种支护型式下桥桩位移、基坑位移;另外也从施工角度及造价角度探讨了2种支护型式的合理性。对类似工程有一定的借鉴意义。     

紧邻地铁深基坑悬臂式挡土墙保护及基坑支护设计研究

为确保昆明轨道交通4 号线朱家村站基坑开挖及支护过程中基坑及挡土墙的安全,通过对不同深基坑支护措施及挡土墙保护方案的比选,并结合数值模拟验算结果,分析在深基坑开挖支护各工况阶段的挡土墙安全指标,选出工期短、经济性好、安全性高的挡土墙保护方案。结果表明,在挡土墙高度较小时,采用型钢斜撑结合基坑支护结构对挡土墙进行保护,安全、快捷、经济、高效, 对于以后类似条件下的紧邻深基坑挡土墙保护具有较强的参考意义。     

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。     

上软下硬复合地层条件下深基坑支护设计探析

近年来,常出现在深基坑开挖支护中的吊脚桩存在一定的安全隐患。为此,以青岛地铁某长条形基坑为载体,对上软下硬地质条件下遇到的吊脚桩问题展开研究。首先,根据地质条件及周边工程概况,给出基坑开挖及支护思路和方案;然后,结合支护方案采用弹性抗力法和等效被动土压力法分别对上部桩撑(锚)体系和下部岩石边坡稳定性进行分析计算。实际应用结果表明:1)青岛地区上部土层适合采用桩+支撑,下部岩石边坡采用锚喷支护的组合支护方案;2)直壁开挖的岩石边坡中,微型钢管桩具有超前支护、预裂及减振作用;3)推荐算法适合于吊脚桩支护体系的设计。     

深厚软土地区相邻深浅基坑开挖技术研究

依托深圳妈湾跨海通道工程相邻深浅基坑群，提出同时开挖、先深后浅、先浅后深三种开挖方法；采用数值模拟对比，研究三种开挖方法对基坑围护结构变形、基底隆起和内撑轴力的影响。结果表明：先浅后深开挖法在控制围护结构水平位移方面更有优势，但基底隆起和内撑轴力最大，不利于基坑稳定；同时开挖法内撑轴力最小，且围护结构的水平位移和基底隆起与其他两种开挖方法接近。同时开挖方法深浅基坑相互干扰影响次数最少，内支撑施工更易协调，结合本文分析，推荐采用同时开挖法开挖此类相邻深浅基坑群。     

深厚软土地基条件下基坑围护结构设计优化方案

针对佛山地区的深厚软土地基,以荔村站地段基坑开挖为例,分析了基坑围护结构计算模式,根据基坑开挖工况和施工顺序,按作用在弹性地基上的竖向弹性地基梁模型逐阶段计算其内力及变形。对深厚软土地基条件下基坑围护结构选型进行了分析,基坑采用地下连续墙加内支撑的支护形式和明挖法施工。拟设了基坑围护结构尺寸,运用理正深基坑支护结构设计软件进行计算,分析了基底加固深度、连续墙嵌固深度和支撑间距条件对基坑整体抗滑动稳定性、抗倾覆稳定性和抗隆起稳定性、围护结构水平位移和内力的影响,优化了满足地质条件和设计要求的围护结构设计方案。     

砂质地层中板式内支撑对深基坑变形影响研究

随着城市地下空间的开发，如何控制深基坑变形对周边环境的影响成了深基坑设计和施工的关键技术。对于基坑变形控制能力较强的板式支护体系，其支护内支撑的设置是基坑工程设计和施工，以及影响基坑变形的关键因素。以上海临港新城主城WSW-C2-10地块限界房产项目深基坑工程为例，通过基坑监测数据分析并结合有限元数值模拟软件分析，揭示了砂质地层中内支撑对深基坑变形的影响规律。     

软土基坑开挖深度与空间效应实测研究

为了给软土基坑工程开挖的支护设计与施工提供参考,针对软土基坑开挖中普遍存在的开挖深度以及空间效应,考虑分区开挖与挡墙加固等有利因素的影响,以上海市五坊园基坑工程为背景,进行开挖过程中基坑及周围环境动态响应的追踪研究。采用现场设点实测的方法对施工过程中围护结构位移、支撑轴力、立柱隆沉及邻近管线位移的变化规律进行监测,并将实测数据与类似条件的软土基坑开挖工程进行对比,分析施工过程中软土基坑自身结构及周边管线的变形特性,探究开挖深度与空间效应对不同位置基坑结构的影响。研究结果表明：基坑施工对围护墙体及周边环境的影响具有明显的空间效应和深度效应;浅层土体开挖时（2 m深度范围内）,基坑侧移空间分布主要受开挖顺序、土层性质和基坑阳角等因素影响;深层开挖时,基坑侧移体现出明显的空间效应;第1道支撑主要受土层流变影响,轴力在第2道支撑拆除阶段达到最大;由于底板硬化作用,第2道支撑轴力在底板浇筑阶段先增大后减小;基坑开挖卸荷会导致围护墙和立柱桩产生向上的位移,由于更加靠近基坑中心,立柱隆起值大于围护墙隆起值;基坑开挖深度越深,附近地下管线的沉降速率越大。     

基坑开挖对周边建筑物的影响研究

在基坑开挖中,对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物及周边环境进行综合、系统的监测分析,才能对工程情况有深入的了解,确保工程顺利进行。结合五邑大学北区教学主楼的工程实际,对基坑周边建筑物、建筑物裂缝及坑外地下水监测的结果进行整理并分析,研究表明:基坑开挖对周围建筑物的影响较小,均在控制范围以内。     

浅埋隧道爆破施工中邻近框架结构的振动响应分析

为研究隧道爆破作用下邻近框架结构的振动响应机制，以某5层框架结构住宅楼为例，借助ANSYS/LS-DYNA建立基于隧道爆破-围岩-框架结构的三维耦合数值计算模型，分析隧道爆破施工中邻近框架结构的振动响应。研究结果表明： 数值模拟清晰地展示了隧道爆破作用下围岩和框架结构应力场、位移场的变化情况，给出了爆破振动波从围岩至框架结构的传播过程。通过对比实测测点与数值模拟中对应测点的振动速度时程曲线和频率分布，验证了数值模拟方法的可靠性。在隧道爆破作用下，邻近框架结构梁、柱以及外墙等构件的振动响应并不一致，随结构高度呈现出不同的变化规律。此外，应力集中现象主要发生在建筑物底层外墙、外墙与柱结合处、外墙与梁结合处以及外墙与楼板结合处等非承重部位，表明这些部位更易在隧道爆破过程中发生损伤开裂。     

路基施工对下埋引水隧洞受力特征的影响

以某高速公路路基施工为对象，采用数值方法研究了不同工况下，填方加载、挖方卸载对既有引水隧洞的不利影响，获取了隧洞的力学特征，对比分析了填方加载后隧洞的三种加固方案，即内衬钢板、灌浆固结、灌注桩+系梁。结果表明:内衬钢板方案加固效果好，经济合理灌浆固结对软岩加固效果不佳；灌注桩+系梁框架结构将承担部分上部荷载，加固后隧洞应力值减小约50%。深挖卸载将导致隧洞底板最大拉应力由点至面分布，但应力最大值与开挖前几乎一致。最后，计算了深挖路堑爆破药量及安全距离。     

汽车车架中的铆钉结构应力分析研究

针对某汽车在行驶过程中铆钉脱落的现象,基于有限元分析技术,对其车架连接铆钉的应力进行深入研究。先建立整个车架的有限元模型,以梁单元离散铆钉,作线性静态计算,得到代表铆钉的梁单元的应力情况;然后再通过子模型的方式建立铆钉的接触模型,进行非线性求解,得到更加详细的铆钉应力情况。通过对比线性与非线性两次分析中铆钉的应力,得到两种分析铆钉应力的对应关系,为汽车车架整体分析中估计连接铆钉的应力提供参考。     

深基坑工程风险防控技术探讨

根据工程实践,提出深基坑工程技术具有基础理论尚未彻底完善、综合性与专业性并存和成本敏感度高的特点,其工程风险具有系统性与阶段性并存、绝对性与相对性并存、偶然性与必然性并存的特点。针对基坑工程常见风险提出系统性防范方法,针对现有深基坑技术体系若干薄弱环节,如地下连续墙质量控制、开挖阶段风险感知能力、承压水危害综合治理能力不足等问题,给出了如采用泥浆管理和接头工艺的优化、以“支撑压缩量”参数控制支撑质量、采用抽灌一体化工艺控制抽降承压水诱发的地面沉降等工程措施的建议。     

双侧壁导坑施工数值模拟

针对隧道洞口浅埋段双侧壁导坑施工工艺的特点,对某高速公路隧道进行了数值模拟,定性地分析了双侧壁导坑开挖法施工力学行为.研究表明,在开挖初期,临时钢架与核心土共同作用形成一个承载整体,能有效地减少地表沉降变形;上部核心土开挖后,临时钢架与初衬连接处出现应力集中现象,在开挖过程中应引起重视.