软土场地钢板桩支护管廊基坑风险分析与对策研究

管廊深基坑工程具有场地空间跨度大、地质条件多变、施工环境复杂等特点,给深基坑的施工安全和周边环境带来诸多不利影响。针对长江漫滩软土场地管廊基坑工程,根据软土的工程特性和二元结构含水层地下水流动特性,考虑钢板桩施工对软土扰动的影响,分析了长江漫滩场地钢板桩管廊基坑施工存在的软土触变、坑底突涌、钢板桩施工等潜在风险,提出了保证基坑施工安全和减小管廊基坑开挖对周边环境影响措施,为软土场地钢板桩管廊基坑工程的合理设计和施工提供指导。     

地铁车站软土地基变形计算及处理方法

为掌握不同厚度软土地基车站加固前的变形特性,为软土地基加固提供理论支撑,利用回弹再压缩方法对基底变形进行了精确计算,并对桩基+牛腿+三轴搅拌桩抽条、桩基+三轴搅拌桩抽条、三轴搅拌桩裙边+抽条以及桩基+三轴搅拌桩裙边+抽条等4个加固方案进行了技术经济对比。分析结果表明,当基底以下存在软土时,按回弹再压缩方法计算的变形约为基底软土厚度的0.015倍,需加固至较好地层;基底加固亦可有效减小基坑开挖变形及内力;综合考虑造价及加固效果,采用桩基+牛腿+三轴搅拌桩抽条方案较优。此方案已在佛山地铁3号线大墩站一期工程中成功应用。     

基坑降水对坑底土体回弹影响的试验研究

软土地区深基坑的开挖,特别是深度达20-30m甚至更深的超深基坑工程,均要涉及到大幅度降低坑内地下水位的问题。目前对于深基坑的回弹量计算,都是以基坑开挖卸荷为基本应力路径获取变形模量,并未考虑降水的影响。应用三轴试验对基坑工程开挖与降水交替作用下被动区土体强度与变形性状进行模拟,并与仅考虑基坑开挖作用下被动区土体的强度与变形性状进行比较。试验结果表明,对超深基坑,降水作用可改善土体的力学性状;大深度降水对基坑总的回弹量有较大影响,能显著减小回弹总量。基于降水对基坑被动区土体强度及变形性状的显著影响,在深基坑工程设计中应考虑实际的应力路径,即进行考虑降水与开挖综合影响的分析。     

芜湖长江大桥软土地基桩基承载力探讨

芜湖长江大桥无为岸铁路引桥位于软土地区，设计单位在进行桥梁桩基承载力计算时，既没有考虑软土层的正摩阻力，也没有考虑负摩擦力对桩基的影响。作者通过一系列推算以及桩的静载试验，认为该软土层应该考虑正摩阻力，但由于负摩擦力的影响，应对正摩阻力进行折减，进而可以适当地减小桩的根数。     

邻近开挖对桥梁桩基变形与内力影响分析

研究目的:邻近开挖会对桥梁桩基造成不利影响,严重时将影响高速铁路的运营品质与安全。本文通过现场原型试验,获得深厚软土地区3种开挖工况下邻近桩基的工作性状,采用ABAQUS有限元软件对试验过程进行三维数值模拟,通过与试验结果的对比分析,验证计算模型与参数的合理性。基于验证后的计算模型,探讨无支护开挖主要参数(基坑宽度、边缘净距、基坑深度)对桩身变形与内力的影响规律。研究结论:(1)邻近开挖引起的桩身位移与弯矩分布范围约为设计时主动受力桩的2.1~2.8倍,劣化了桩基的工作状态,在高速铁路运营维护中应引起高度重视;(2)基坑宽度大于5倍的边缘净距时,可忽略继续向外侧加宽基坑对邻近桩基的影响;(3)当边缘净距大于30 m(相当于6倍的基坑宽度)时,开挖窄浅基坑(宽度≤5 m且深度≤3 m)对邻近桩基的影响不大;(4)桩顶水平位移、桩身最大弯矩随深宽比增加大致呈指数型增长趋势,且间距越小,其增长速率越大;(5)本研究成果可供高铁桥梁桩基设计、施工、运营维护借鉴。     

考虑渗流作用时深基坑开挖坑底隆起变形分析

对于软土地区的深基坑工程,坑底隆起变形往往在基坑变形失稳中占有重要位置,而影响深基坑坑底隆起的因素很多,找到它们之间相互影响的规律性,对指导实际深基坑工程中的设计及施工有很大意义。本文通过理论分析及数值模拟方法,同时考虑渗流作用时,对影响深基坑开挖过程中坑底隆起变形的因素进行分析,得出渗透系数增加,会使得坑底隆起变形显著增大等结论。     

软土地区地铁区间两侧深基坑 对称开挖影响分析

以杭州软土地区某紧邻地铁区间两侧对称开挖深基坑工程为背景,运用三维数值模拟及实测数据剖析等 手段,分析双侧对称开挖基坑对运营地铁区间的影响规律。结果表明：在相同开挖深度的前提下,两侧基坑平面 尺寸差异为既有地铁区间水平位移变形的重要影响因素;软土地区基坑拆撑、回筑阶段的变形增量不可忽视, 最大占比超过了总变形量的 25%;软土地区深基坑工程围护结构及桩基工程施工对邻近地铁区间影响较为显著。 本工程采用分区对称开挖,加强围护体系刚度等变形控制措施总体保障了邻近地铁的运营安全,为类似工程的设 计及施工提供参考。     

郑西客运专线新渭南车站高架桥基桩选型试验

研究目的:本论文通过对典型工程场地上试验桩的承载力试验,获取桩长范围内涉及土层的阻力发挥状况及差异,通过试验给出新渭南车站高架桥基桩常规工艺施工及后注浆工艺施工的桩端阻力及桩侧阻力建议值。研究结论:结合静载荷试验对比分析后注浆桩和常规工艺桩的承载力性状,通过预埋荷载箱法静荷载试验和辅助桩身内力钢筋应力计的测定,对后注浆桩和常规工艺桩的极限承载力、桩身轴力传递特性和桩侧阻力发挥特性进行比较分析研究。结果表明:(1)两根试桩的侧端发挥差异明显,后注浆桩单桩极限承载力约为常规工艺试桩的2,8倍;(2)旋挖钻孔灌注桩后注浆工艺能有效改善桩土界面条件,提高单桩承载力和减小桩基沉降,后注浆技术对桩身承载性状改善明显;(3)该研究成果可为郑西客运专线的基桩选型设计以及施工提供指导,同时也可为类似工程中常规旋挖桩采用后注浆工艺提供参考。     

风化软岩地区嵌岩桩承载力自平衡试验研究

为研究风化软岩段桩基侧摩阻力承载特性和桩基安全性,采用自平衡试桩法对某工程水稳性较差的风化软岩段3根试桩进行测试分析。结果表明:自平衡法试桩荷载箱上部桩与传统静载法试桩的桩身受力方向相反,前者比后者端阻力发挥更充分;在2倍设计荷载作用下桩顶等效竖向位移较小,桩身侧摩阻力、端阻力大部分未充分发挥,实测桩侧摩阻力可能比勘察提供的侧摩阻力值大;按照经验法和简化法得到的3根试桩的计算安全系数差别较小,均大于2.2,验证了试桩的安全性和自平衡方法的可靠性。     

考虑工程桩效应的滨海深基坑变形特性分析

为探究基坑底部工程桩(抗拔桩和立柱桩)的作用效应,基于实测数据分析珠海某深基坑的变形特性,并通过三维有限元仿真计算,研究坑底工程桩直径、长度和纵向间距对基坑变形和地连墙内力的影响机制。研究结果表明：1)受滨海深厚软弱淤泥质地层影响,该深基坑变形相较上海、苏州和我国台湾地区的典型基坑偏大,且基坑封底后变形仍有较大增长,地下连续墙水平位移和周边地表沉降最大增量可达30%～40%。2)工程桩可有效抑制基坑变形,相较无桩工况,直径0.4 m的工程桩可使地下连续墙最大水平位移减少18%,坑底最大隆起量减少20%。3)工程桩长度对基坑变形的影响存在明显的边际效应,当桩长大于1.4He时(He为基坑开挖深度),增加桩长对地下连续墙水平位移的抑制作用不再明显,而当桩长超过2He后,增加桩长并不能有效减小坑底的隆起变形。4)工程桩纵向桩间距对基坑变形的抑制效应存在有效域,约为10D～6D(D为桩径),其中尤以桩间距由7D减小至6D时的效果最为显著。5)与变形影响机制类似,工程桩可减小地下连续墙的弯矩,最大弯矩随桩径增大而持续减小,桩长对弯矩的影响存在边际效应,桩间距对弯矩的影响存在有效域。研究成果可为基...     

桩+喷锚支护在某新建站房土岩结合深基坑中的应用

在分析土岩结合深基坑特点的基础上,针对周边环境复杂、下部岩体为中硬质岩或硬质岩的土岩深基坑,建议采用上部桩(撑或锚)+下部喷锚支护的支护方法,并提出采用三阶段计算法进行设计计算。针对某新建站房土岩结合深基坑,采用三阶段计算法进行桩+喷锚支护设计,并对其进行数值模拟分析,结果表明:桩+喷锚支护能够较好地控制基坑变形,能够保证基坑的整体稳定,从而验证了桩+喷锚支护适用于土岩结合深基坑支护,按三阶段法进行设计计算是安全可靠的。     

地铁车站支护与主体结构相结合深基坑变形

依托济南某地铁车站基坑工程,建立考虑土与结构共同作用的三维数值模型,模拟支护结构与主体结构相结合的基坑施工全过程,研究基坑的围护桩侧移、坑外地表土体沉降和坑底土体回弹规律。结果表明:随着开挖深度的增加,围护桩向基坑内部运动,且最大侧移沿桩身逐渐增大,最大值为开挖深度以上1 m左右;混凝土立柱的存在会明显加大围护结构的整体刚度,进而减小围护桩的侧移;基坑外侧最大沉降发生在约为1/2基坑宽度的区域,周边土体沉降范围约为4倍支护深度;混凝土立柱能减小基坑底部土体的回弹。采用支护与主体结构结合的方式,可以减小基坑在施工过程中的变形。     

钻孔桩咬合深搅桩支护的技术研究

以南京地铁西延线区间隧道的深基坑工程为背景,对软土层条件下的钻孔桩咬合深搅桩的支护方法展开探讨和研究,着重阐述含水软土层中该围护型式的关键施工技术和监测结果,指出在设计围护结构插入深度时必须考虑抵抗渗流破坏的能力,同时安全的插入深度也是防止维护结构“踢脚”失稳的保证。     

基于Midas/gts的基坑开挖方式对比

围护体系相同的情况下,不同的基坑开挖方式对基坑围护结构及土体变形量的影响有很大差异。以某海相软土深基坑工程为依托,通过三维有限元模拟分析,对比分层开挖与阶梯式开挖所引起的围护结构侧向位移、排桩弯矩、基坑水平位移等参数。结果表明,阶梯式开挖能够有效控制其空间效应并减小基坑支护结构与土体的位移。     

杭州软土地区深基坑基底隆起的原因分析

以杭州地铁1号线某地铁车站深基坑为分析原型,分别采用日本规范、我国设计规范、模型试验法等5种不同的方法进行基坑基底隆起的计算,并将计算得到的理论值和现场的实际值进行了对比研究。对软土地基深基坑基底隆起的位置及原因进行了分析,并指出类似工程施工应该注意的问题。     

排桩支护结构内支撑优化设计

针对石家庄地区的地质水文情况,对于排桩内支撑基坑支护体系,于基坑中部增加一道格构柱作为钢支撑支点的设计方案,相比无格构柱的钢支撑设计方案,可以起到减少深基坑钢支撑道数、避免出现倒换支撑、节约投资、便于施工等作用。为详细说明排桩钢支撑支护体系增加格构柱支点设计方案的优势,通过结合石家庄地铁3号线一期工程小灰楼站的设计方案,采用深基坑设计软件FRWS7.1进行支护体系验算和技术、经济比对分析,从而验证了该方案的可行性和经济性。     

银墩路立交桥深基坑降水设计

随着我国城市化发展需要,越来越多的道路、建筑向地下空间发展,其中软土地段深基坑开挖又是困扰施工的关键难题。结合汉口站下穿地道银墩路基坑的开挖,介绍了软土地段基坑降水技术,从降水设计、降水预测、降水运行动控制、对周边环境影响的预测及评价等方面入手,对类似软土深基坑工程具有借鉴意义。     

软弱地层深基坑地基加固措施对比分析研究

研究目的：通过工程实践，进一步完善深基坑工程设计、施工和对周围环境影响控制等方面的技术和相关参数。 研究方法：结合上海地铁M8线Ⅲ标延吉中路车站和黄兴路车站深基坑地基加固的施工实践，采用方案设计→现场试验→监控量测→对比分析的方法，对软弱地层注浆加固和深层搅拌桩加固两种加固措施进行研究。 研究结果：在淤泥质软粘土中，双液注浆地基加固为劈裂效果，浆液成层状分布，在地下走向无规律，形成的加固体不均匀，均匀性较差，加固区对基坑连续墙变形未产生明显的抑制作用；水泥搅拌桩地基加固施工范围可控，水泥土较均匀，加固措施作用明显，有效约束了基坑的变形。 研究结论：双液注浆工艺控制及实施效果均不如水泥搅拌桩，但具有施工简便、造价低廉的优点。施工过程中，双液注浆工艺有待改善，应改一次注浆为二次注浆，同时提高二次注浆的注浆压力，提高加固土体的均匀性。     

宁波软土地区相连深基坑开挖施工时空效应实测分析

软土深基坑施工期变形具有明显的时空效应,以宁波软土地区相连深基坑为工程背景,对软土地区相连深基坑开挖的时空效应开展研究。基于基坑施工过程中地表沉降、地连墙水平位移、支撑轴力的监测数据,分析施工工序、开挖深度等因素对不同位置处基坑结构与土体的变形影响,并通过有限元软件对2基坑同时开挖的情况进行计算讨论。研究结果表明:采用2个基坑单独开挖的顺序,在一个基坑开挖时,已完成的地连墙或已封顶的车站结构将对这一侧的地表沉降和地连墙水平位移有较好的约束作用;地表沉降与地连墙水平位移在基坑长边上的值大于端头部分,且这2个变形值具有明显的深度效应,即随着开挖深度的增加,变形值增加更快;支撑轴力的变化主要受开挖土体的位置影响,越近的土体开挖,支撑轴力增加越大;若采用2基坑同时开挖的方式,控制中间部分地连墙的变形将是重点,施工安全也面临较大挑战。     

软土基坑围护结构水平位移控制措施

通过收集文献资料、概念分析和基于典型工程的定量计算,认为在控制围护结构水平位移的措施中,首道混凝土支撑能够避免由于轴力损失和地层预降水产生的桩顶位移,且投资增加较少,性价比较高,建议在软土基坑中优先选用;基坑内侧土加固控制基坑变形的效果很好,能减少围护结构的水平位移42%甚至更多,但投资增加较多,建议坑底以下为软土或变形控制标准较高时采用;增加围护结构截面尺寸对变形控制贡献有限,且投资较高,不建议优先选用,仅当其他控制措施无法达到设计要求时再考虑采用;增加基坑竖向支撑道数能够减少20%左右的围护结构水平位移,且投资增加幅度有限,建议变形要求较高时优先选用。