敏感环境下深基坑的设计与三维数值分析

研究目的:基坑工程开挖深度和规模越来越大,以及周边越来越复杂敏感的环境条件,给基坑工程的设计施工提出了更严格的变形控制要求,因此对基坑及周边环境变形的预测非常重要。研究结论:详细阐述了上海软土地区一邻近多幢6层砖混结构住宅的深基坑工程支护设计方案及周边环境保护的技术措施。通过PLAXIS 3D Foundation软件建立三维有限元模型模拟了基坑开挖对邻近住宅的影响,与实测数据的对比表明,围护体变形和邻近住宅的沉降计算值与实测值较吻合,建立的模型和采用的分析方法可以较有效地预测基坑开挖对周边环境的影响,为设计和施工提供了重要依据。     

基坑支护结构稳定性数值模拟研究

结合深基坑开挖施工项目,采用FLAC软件,模拟基坑开挖后的位移变形趋势,分析了基坑支护结构位移及应力变化规律。为减小疏降水对基坑和周边环境的影响,采用钻孔灌注桩+预应力锚杆作为基坑支护结构。     

深大基坑近临既有酒店高层建筑施工扰动分析

为研究深大基坑施工近临既有建筑结构的扰动效应，以某综合枢纽深大基坑工程为例，采用数值仿真和实测分析相结合的方法，研究了桩锚支护体系基坑开挖引起的周边环境扰动问题，分析了基坑桩锚结构、近临机场酒店结构及场区地层的受力特性和变形特征。研究结果表明：(1)地层最大剪应力区与塑性区分布一致，较大剪应力区较易引发土体的剪切破坏，在变形中存在不可逆的塑性变形。(2)机场酒店靠近基坑一侧的沉降程度大于其远离基坑一侧的沉降程度，且随着基坑开挖的进程，这种差距进一步加大；酒店结构倾斜率符合规范的安全要求。(3)在基坑开挖过程中，靠近机场酒店的基坑围护结构发生上浮并发生向坑内的变形。     

零距离近接既有地铁站施工监测与数值模拟分析

本文以天津地铁5号线思源道站结建工程为背景,从施工监测和数值模拟两方面对基坑施工过程的变形控制进行研究。通过对周边环境、深层位移、基坑自身支撑体系等进行监测,实现工程施工全过程数据信息的无缝对接和实时反馈,保证了既有地铁站安全运营。建立数值仿真模型,对基坑周边环境竖向沉降、水平位移、基坑自身支护体系受力变化等进行研究分析,验证基坑开挖方式的可行性。研究结果表明,对于零距离近接既有地铁站地下空间拓建施工,基坑采用"分层岛式"开挖及"地下连续墙+混凝土环形内支撑"支护体系,能有效地控制基坑变形,确保周边环境和基坑自身安全。     

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。     

邻近国铁的地铁深基坑底土体加固宽度优化分析

根据实际工程,运用FLAC-3D软件建立了深基坑工程的数值分析模型,就基坑坑底加固措施对基坑本身及其周边环境的影响进行了分析.建议坑底加固区的合理宽度为1倍基坑开挖深度左右,从而在较大程度上控制基坑坑壁的位移.     

邻近既有边坡对基坑开挖影响的有限元分析

深基坑开挖和支护是岩土工程领域研究的热点和难点,如何有效控制基坑变形使工程既安全又经济,是近年来不断探索的重点。本文采用PLAXIS有限元计算程序,对厦门某地铁车站基坑开挖过程中,邻近既有边坡对车站基坑的影响进行了有限元分析,得出了分步开挖各个阶段基坑的位移变形规律。结果表明:有限元模拟能够对工程实际起到一定的指导作用;当基坑一侧存在既有边坡时,基坑开挖会产生一定的偏载效应,基坑可能会整体向既有边坡侧整体滑移;基坑支护过程中采取一定的工程措施后,能够有效的控制基坑的变形。     

临河地铁深基坑开挖在大偏压作用下的支护结构性状研究

某地铁深基坑紧邻河边,且开挖过程中基坑两侧荷载不一致,存在大偏压,施工风险较大。为了深入研究临河深基坑开挖过程中大偏压作用下支护结构的受力性状,运用岩土工程有限元软件PLAXIS模拟临河大偏压深基坑开挖全过程。计算结果表明,在大偏压作用下,临河基坑两侧的支护结构位移、内力与普通的基坑存在较大差异,设计中需根据实际受力采用相应的支护结构及加固措施。另外,对加固形式、支护结构刚度等不同工况进行计算,总结了一些基本规律,为临河深基坑在大偏压作用下支护结构的设计提供有益的参考。     

基于紧邻隧道变形深基坑支护方案优化

以典型工程为依托,借助有限元软件,开展基坑施工过程模拟,对基坑开挖过程支护结构与周边环境进行响应评价,以此为基础优化基坑支护方案,并通过现场实测验证。研究表明:采用原有支护方案基坑开挖对既有地铁结构产生明显的影响,存在安全隐患,有必要进行优化;基于计算结果作支护方案调整后,车站与隧道最大位移较原有方案减小29%和27%;紧邻地铁侧采用灌注桩围护引起的位移小于连续墙,究其原因是连续墙成槽影响产生可观的变形;同时采用灌注桩围护能显著降低工程造价,实际工程设计施工应引起重视。与实测结果对比表明,实例基坑采用的计算模型具备合理性。     

紧邻高铁深基坑变形监测分析

针对一紧邻高铁深基坑工程,基于其工程地质和水文地质条件分析开挖对深基坑稳定性和对高铁线路稳定性的影响,制定了基坑和高铁两方面稳定性监测的项目、周期、频率、控制标准等。通过信息化监测技术发现了基坑非对称开挖、换撑局部不完整、基坑外侧降水等引起的基坑变形和周边环境变化问题,及时指导了施工方案的调整。实践表明,所采取的应对措施有效防止了施工中可能发生的基坑失稳,保证了基坑安全开挖,同时减小了对周边环境特别是紧邻高铁线路的影响。     

砂卵石地层基坑开挖对下卧运营盾构隧道结构变形研究

砂卵石地层中进行基坑开挖会对周边环境产生较大影响,而基坑工程下方存在既有运营地铁线路时,基坑开挖将严重威胁到既有线路的安全运营。为研究砂卵石地层U形槽基坑开挖对盾构隧道的变形影响,以北京首条有轨电车西郊线上跨既有运营地铁10号线为工程背景,通过对监测数据进行分析,得出基坑开挖过程中既有结构的变形规律,并提出相应控制手段和措施。结果表明:U形槽开挖会造成下方隧道和轨道结构产生不均匀隆起变形,经采用深孔注浆进行土体加固后,隆起值控制在1.5 mm以内;隧道横向变形表现为不规则波动,变形值在±0.5 mm以内;开挖卸荷导致隧道受水平压缩、竖向拉伸的力,收敛为"竖椭圆"形状;轨距先拉开后缩小,最后再拉开,曲线呈"M"形,轨距值在±2 mm以内。     

复杂边界条件下地铁车站超深基坑开挖方案研究

在城市轨道交通工程建设过程中,不可避免地会有大量的超深、超大基坑工程紧邻风景名胜区、河道及既有建构筑物等重要风险源。采用有限元分析软件MIDAS/GTS对同期设计、建设的南通轨道交通2号线体育公园站和地块开发项目的基坑开挖方案(合坑开挖、分坑开挖)进行了围护结构变形测算以及周边环境影响分析比选。结合工程自身特点及实际情况,最终确定了综合风险最低的分坑开挖实施方案。     

软弱地层基坑开挖支护方案比选研究

针对软弱地层基坑开挖稳定性问题，结合实际软弱地基基坑开挖实例，以不同开挖步骤为基础，分析了软弱地层基坑在开挖过程支护结构内力变化，并依据软弱地层土体性质对其稳定性进行校核。通过对不同支护方案下结构内力和安全系数对比分析，明确了软弱地层基坑支护最佳支护方案。结果表明：软弱地层基坑开挖可分为“浅部开挖和支护”“深部开挖和支护”“拆除支护”三个步骤进行，“PC工法桩+钢筋混凝土支撑”的方式可以有效抑制软弱地层边坡变形，增加基坑稳定性。本工程中基坑开挖的深度影响范围约为5～10 m,且基坑边坡土体最大位移出现在基坑顶部；竖向支护结构的弯矩和剪力在基坑开挖底部附近会出现极值，并呈现正负交替现象。     

杭州石祥路地道桥引道基坑支护技术

杭州石祥路地道桥引道开挖深度大、地质条件差 ,为避免基坑坍塌对周围建筑物、道路、管线造成严重影响 ,采用钻孔灌注桩、水泥搅拌桩等支护措施 ,取得较好的效果。结合工程实例 ,简要介绍基坑的支护方案、支护结构形式和施工技术。     

副中心站超大深基坑渗流特征及控水对策

北京城市副中心站综合交通枢纽工程超大基坑深达32 m,基坑东西长达1.8 km,基坑开挖施工过程中防渗控水是其最富有挑战的问题。本文针对副中心站深大基坑多层含水层条件和支护结构、帷幕结构的特点,采用理论分析方法,揭示了该类超大深基坑的渗流特征,提出了适用该类地层的精准涌水量计算方法,并确定其渗流量。通过深大基坑疏排水总量估算与基底抗突涌验算,综合提出了坑内疏干与基底承压含水层减压相结合的控水措施,保障了该类超大深基坑工程的安全施工。     

聚合物泥浆在超深地下连续墙施工中的应用

随着城市轨道交通工程及地下空间工程的迅速发展,深大型基坑工程开始不断涌现,该类基坑主要有开挖深度深,开挖面积大等特点。地下连续墙作为富水、自稳性差地层基坑的主要支护形式,其围护嵌入深度也随着深大型基坑的出现而越来越深。依托昆明轨道交通4号线火车北站工程,阐述护壁泥浆作用机理,并通过现场试验分析研究聚合物泥浆在地下连续墙施工过程中控制槽壁稳定性的作用。火车北站工程地下连续墙最深达70 m,厚度为1.5m,在国内同等宽度的地下连续墙中深度尚属首例。研究成果表明,聚丙烯酸钠泥浆在类似地下连续墙施工中具有良好的护壁性能,这对类似地下连续墙施工过程中槽壁稳定性控制具有重要的参考意义。     

考虑时空效应的深基坑开挖对邻近地铁车站的影响

本文依托天津市太阳城商业地块基坑工程，采用MIDAS GTS NX建立三维有限元数值模型，进行基坑开挖分区、分段、分层数值模拟优化研究，对比分析不同开挖方式对基坑变形及周边地表变形的影响规律，为最大限度降低基坑开挖对周边环境的影响提供理论参考。研究结果表明：考虑时空效应的基坑开挖方式对基坑及邻近地铁车站变形影响较大，其中盆式开挖对本工程最为有利；基于盆式开挖选择造价更优的灌注桩围护结构即可满足变形要求；基坑内部预留土体宽度对时空效应影响较大，本工程建议预留土体宽度为10 m。     

地铁与紧邻地块深基坑同步开挖相互影响分析

研究目的:随着地铁与周边地块同时建设的工程越来越多,两者基坑一般呈深且大的特征,基坑同时开挖风险较大。基于此,本文以西北某市在建地铁基坑与周边地块基坑同步开挖为工程背景,对不同开挖工况下两基坑的变形规律及趋势进行研究,并结合现场实测数据对比分析,以期为类似地铁基坑工程建设提供一定的理论参考和工程经验。研究结论:(1)在两基坑间距小于基坑深度的2倍范围时,两基坑同时开挖相互影响很大,必须进行有限元分析出临界安全工况,并相应给出推荐工序;(2)在两邻近深基坑同时施工中,会出现支护强的一方基坑向支护弱的一侧基坑整体偏移的趋势,应对支护弱的一方基坑加强设计;(3)建议深基坑同时施工时,尽量在平面上及具体工序上错开施工,竖向上支撑位置处于同一高度,有利于两基坑的安全;(4)本研究可为地铁与周边地块基坑同步施工等类似工程提供一定的理论参考及工程借鉴。     

基于自稳式钢支撑基坑支护结构的基坑开挖研究

建筑基坑开挖对周边地表及建筑物影响较大,且其稳定性难以控制。为此,本文提出基于自稳式钢支撑基坑支护结构的建筑基坑开挖方法。以某地铁车站基坑工程为研究对象,采用自稳式钢支撑基坑支护结构——双排围护桩与双排注浆钢管支撑相结合的支护模式,并布设针对建筑物、钢支撑和地表观测点,实时监测基坑开挖后邻近区域地表及建筑物沉降情况。结果表明:三个钢支撑极限承载力均达到1100 kN;采用自稳式钢支撑基坑支护结构邻近建筑物测点地表下沉幅度较小;基坑开挖对周边区域地表沉降影响存在时空效应,在地下水位较高条件下距离较近的周边建筑物受基坑开挖影响沉降显著。     

地铁车站深基坑卸荷回弹影响深度的试验

针对地铁车站超深基坑开挖坑内隆起的预估分析,在静止侧压力系数室内试验仪上对上海的土层土样进行加荷-卸荷试验模拟基坑的开挖。通过对试验数据的进一步分析整理,采用侧向应力松弛法以及卸荷比与回弹模量的关系规律来研究基坑开挖回弹的规律,以便在地铁车站超深基坑开挖中采用合适的工程措施,从而保证工程的安全,并为其他工程应用提供借鉴和参考。