近临磁浮线基坑抽灌一体化技术的试验研究

目前,抽灌一体化设计在基坑降水领域的应用仍属于探索阶段。以上海市首条市域铁路浦东机场站深基坑工程为例,其紧临上海磁浮线,桩基沉降需控制在2 mm以内,为减小基坑降水引起的坑外重点保护建筑的沉降,基于沉降控制的回灌技术运用于该基坑工程中。现场试验监测资料表明,采用坑外回灌效果明显;常压下,单井回灌量约为单井出水量的1/3;对于悬挂式止水帷幕,绕流作用明显,水位下降幅度可达50%以上,但超过一定深度后,绕流效果出现拐点,抽灌一体化可应用于控制降水引起的沉降。     

悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响

在广泛分析目前深基坑降水的设计计算理论和施工的基础上，建立了三维渗流的有限元模型，编制了三维有限元计算程序，并以武汉长江隧道武昌盾构井深基坑降水工程为例进行计算。通过将有无悬挂式帷幕两种工况的水头降深计算结果与实际存在悬挂式止水帷幕的实际监测值进行对比，定量说明悬挂式止水帷幕对基坑降水的影响。     

渗流作用下花岗岩残积土地层深基坑变形研究

以广州新建珠三角城际轨道交通马头庄站基坑工程为依托,运用ABAQUS数值模型模拟降水变形与开挖变形从降水开挖引发的耦合变形中分离出来,研究该类特殊地质条件下地下水渗流对深基坑的作用机理及其影响因素。研究结果表明:各阶段降水对围护桩的影响方式有所区别,且第一步降水对桩顶位置的影响更大;当距围护结构1.95He范围以外时,降水期间沉降几乎占据了地表总沉降的80 %以上,其数值不可忽略;坑外土体最大竖向变形位于地表以下,部分土层存在着拉伸变形;止水帷幕深度的加深会引起围护桩侧移与地表沉降增大,需合理选取止水帷幕参数。     

TAM管注浆止水帷幕作用分析

以澳门轻轨妈阁站项目为依托,建立止水帷幕渗流模型,分析不同深度TAM管注浆止水帷幕对于基坑止水和支护的作用。结果表明:随着止水帷幕深度的增加,坑底渗流速度减小,20 m深的止水帷幕使坑底渗流速度在最终开挖阶段降低了73.7 %;止水帷幕有减小支护结构侧移的作用,20 m深的止水帷幕使支护结构侧向位移在最终开挖阶段降低了94.6 %。     

河漫滩地区深基坑地下水控制方法研究

以汾河漫滩地区砂土与黏性土交互沉积地层中的两个典型深基坑工程为例,研究不同地下水控制方法的降水效果;对地下水位变化、基坑周边地表沉降进行分析。结果表明：在地下水位较高的汾河漫滩地区开挖地铁车站基坑时,采用坑外降水方案是安全可行的;对于同等规模的基坑工程,采用坑外降水方案可在一定程度上缩短工期、节省造价;相比坑外降水方案,采用有止水帷幕的坑内降水方案可显著降低对周边环境的影响,总抽水量减少约60%,降水影响半径减小约70%,地表沉降减少约45%。     

深层水平封底在巨厚砂卵石层基坑地下水控制中的应用

为解决临江巨厚潜水含水层深基坑工程面临的地层渗透性强、涌水量大、降水难度大等问题，依托福州地铁2号线桔园洲站基坑工程，采用理论分析及三维数值模拟相结合的方法，研究不同地下连续墙深度及深层水平封底止水效果与基坑涌水量、坑外水位降深之间的关系，确定地下连续墙插入深度最优值及深层水平封底位置、厚度。工程实践表明： 1）深层水平封底实际止水效果平均达到93%以上，涌水量减少75%，有效降低了降水难度，确保了基坑工程安全顺利完工； 2）对巨厚强透水砂卵石且止水帷幕难以落底的深基坑工程，在悬挂式竖向止水帷幕基础上，设置深层水平封底止水帷幕，能有效减小坑底地层垂向渗透性，减少基坑涌水量； 3）水平封底位置需满足抗突涌要求，且上部预留一定的空间布置降水井滤管，抽排由封底渗漏至坑内的地下水。     

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。     

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。     

泵站深基坑变形影响因素及其规律的有限元研究

武汉市江南泵站深基坑工程因工期被压缩,需优化原支护结构以满足要求。为确定优化支护结构,以深基坑围护桩的桩径、插入比和内支撑截面尺寸为因素,选取围护桩水平位移和基坑外地表沉降为分析基坑变形的指标,利用有限元软件ABAQUS模拟了武汉江南泵站的开挖支护过程,分析了各因素对深基坑变形的影响机理及其规律。结果表明:围护结构水平位移和基坑外地表沉降的显著影响因素为桩径和插入比,增加桩径和插入比能有效降低围护桩水平位移和基坑外地表沉降,插入比超过限值后对变形的影响趋于稳定。     

基于ANSYS的深基坑承压水降压对周边环境影响分析

随着城市地下空间开发朝着深层发展,深基坑工程成为城市建设中的重要课题。当基坑达到一定深度后,不可避免地遇到承压水层的突涌问题。其中悬挂式止水帷幕的基坑,对承压水层的处理通常要求按需降压,既要保证基坑抗突涌稳定,同时也要尽可能保证对坑外承压水层产生较小的影响,特别是对于周边环境复杂、保护等级较高的基坑。利用ANSYS 10.0通用有限元软件中的热分析模块模拟基坑工程中承压水降压的过程,再通过结构模块继承承压水层水头降深结果,将其转换为土层的初始应变,最后经过结构模块的计算分析,得出准确的土体位移结果。为深基坑工程承压水降压设计以及对周边环境影响分析提供了一种新方法。     

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。     

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。     

多层桩锚支护深基坑开挖全过程数值模拟

为更直观地得到桩锚支护基坑在开挖过程中的变形和受力特征，并反馈于实际设计与施工，以珠海市某桩锚支护深基坑工程为例，基于有限差分软件FLAC3D建立精细化数值模型，计算分析各工况下基坑的变形和受力特性。分析结果表明：随着基坑开挖的进行，坑顶地表沉降量逐渐增大，最大地表沉降出现在距桩顶28 m的位置；坑顶地表沉降增速慢，表明预应力锚索的加入对于限制基坑变形具有较好的效果；锚索所需提供的抗拔力随开挖而逐渐增大，且第一级锚索所需提供的抗拔力最大，其次是第三级锚索；使用所建数值模型分析该基坑开挖过程是合理的，计算结果可为实际施工和设计提供参考。     

深基坑承压水组合式处理措施的研究及应用

随着社会发展,基坑的开挖越来越深,如何更经济、更安全、更有效的处理基坑承压水问题越来越重要。本文结合杭州某地铁深基坑工程,对四种常见的承压水处理措施进行了分析,提出深基坑承压水组合式处理方法;并采用数值分析软件对隔水帷幕的长度进行了数值模拟分析,计算出最经济的、最合理的围护深度为63m;通过现场的抽水试验进一步验证了数值模型的合理性,试验的结果也验证了的深基坑承压水组合式处理方法的可行性;可为杭州等地区其他深基坑承压水处理提供有益的参考。     

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。