邻近边坡偏压深基坑开挖效应分析

依托长沙地铁6号线望岳路站深基坑工程,探究了邻近边坡偏压地铁车站基坑开挖的变形特性与受力特点,采用Midas/GTS对基坑分层开挖与支护进行了数值模拟,分析了地连墙位移、内支撑轴力、地表沉降等,并将数值模拟值与工程实际监测数据进行对比,分析了支护结构变形特性的影响因素.研究结果表明:偏压作用下,基坑两侧围护结构变形明显不同,非偏压侧的桩身水平位移大于偏压侧的;偏压与非偏压的两侧地表沉降具有明显的空间效应,偏压侧的坑周地表最大沉降量大于非偏压侧的;工程边坡侧增设大直径钻孔灌注围护桩、多道钢角撑数量,能有效控制边坡侧基坑变形;数值模拟值与实际监测结果一致,可为地铁车站深基坑工程的设计与施工提供借鉴.     

砂卵石地层半盖挖地铁车站深基坑变形特性

采用半盖挖法施工的地铁车站深基坑工程往往具有施工规模大、支护结构复杂、开挖深度大、施工场地狭小等特点,而砂卵石地层稳定性差,受荷载易变形,导致基坑安全事故时有发生。以成都地铁某半盖挖车站为例,采用有限元分析软件PLAXIS 3D,对基坑开挖过程中地表沉降及隆起、围护结构侧移、立柱变形情况进行数值模拟分析。受到基坑不对称开挖影响,基坑两侧结构及地表沉降变形略有差异:明挖侧顶部出现了朝坑外的位移,盖挖侧围护桩深层水平位移比明挖侧大;明挖侧累计地表沉降值比盖挖侧小;立柱在开挖过程中的竖向位移会受到上部荷载、坑内土体沉降及坑底隆起的共同作用,立柱上部结构会出现朝向明挖侧的弓形水平变形。     

不同开挖顺序对基坑围护结构变形影响分析

基坑开挖顺序对围护结构的变形影响较为明显。结合杭州某地铁车站基坑工程项目，基于考虑土体小应变特性的硬化模型，采用三维有限元软件（PLAXIS 3D）进行了数值模拟，详细分析了施工过程中不同基坑开挖工况对围护结构变形、支撑轴力、地表沉降等变化的影响。结果表明：同一基坑的围护结构左右两侧变形差异显著，分析时不能简单将土层视为水平均布土层，需对变形较大的一侧土体减少基坑堆载，尽可能将荷载分布在围护结构变形较小一侧；地连墙水平位移、地表沉降均随基坑开挖及车站的建造逐渐增大；地连墙变形受基坑开挖顺序的影响较为显著，从中间往两侧开挖对地连墙的变形影响最小，仅为18.35 mm，相较于原工况减少约25%，对工程产生最有利的影响。     

深大基坑开挖对邻近地铁车站影响研究

在运营地铁车站周边进行基坑开挖,无疑会对车站结构的变形产生影响．为确保邻近地铁车站的正常运营,运用PLAXIS软件建立平面数值分析模型模拟实际基坑开挖过程,研究了世博轴深大基坑工程开挖对邻近耀华路地铁车站水平、竖直及总变形的影响,并分析了不同基坑连续墙位移下运营车站的变形情况．计算结果表明,在基坑开挖过程中,运营车站竖向隆起量先增加后减少,而水平变形不断增加．运营车站竖向、水平变形的最大值均与基坑连续墙侧向变形最大值呈线性关系．     

钢支撑自动伺服系统应用分析

目前,我国大部分的地铁车站位于市区,车站周边范围内大多存在高风险等级的建构筑物。在地铁车站的建设施工过程中,随着基坑开挖深度的增加,周围土体的压力往往会急剧上升,使围护结构产生位移和变形,进而影响周边建构筑物、管线以及地面的安全。为减少基坑围护结构的变形,依据采用钢支撑自动伺服系统的车站和采用普通支撑体系的地铁车站基坑围护结构的变形情况,横向对比钢支撑自动伺服系统的控载保压技术对围护结构的变形控制能力与普通钢支撑对维护结构变形控制的监控测量数据,证明采用钢支撑自动伺服系统方案能够较好地解决车站基坑施工导致的围护结构变形过大问题。相关研究成果可为类似工程提供参考。     

南昌河流阶地内地铁车站基坑变形研究

对南昌地铁1～4号线车站基坑地层条件和支护结构进行统计分析,将赣江河流阶地分为典型的Ⅰ类(上覆约20 m厚河流沉积层、高地下水位)和Ⅱ类(约30 m厚河流沉积层、低地下水位)二元结构地层及相应的支护体系。然后,对Ⅰ类地层中地铁2号线丁公路南站和1号线珠江路站、Ⅱ类地层中的3号线振兴大道站分别开展基坑支护结构变形和地面沉降数值分析,计算与实测结果吻合很好,表明采用小应变刚度硬化模型(HSS)有限元分析和砂土变形模量E_(50)~(ref)=1.5N(N为修正标贯击数)可合理地预测南昌河流阶地内地铁车站基坑开挖引起的支护结构变形和地面沉降。在此基础上,对南昌河流阶地内的地铁车站基坑支护结构变形和地面沉降进行计算和统计分析,得出地铁车站基坑支护结构最大侧向变形和最大地面沉降与开挖深度的关系分别为δ_(h,max)/H=0.05%～0.12%,δ_(v,max)/H=0.03%～0.10%,最大沉降与最大侧移满足δv,max/δh,max=0.45～1.4。     

地铁车站深基坑现场实测研究

以南京地铁某车站深基坑为工程背景,对基坑变形及周边建筑沉降进行数据分析,结果表明：基坑侧向变形的最大值一般出现在基坑开挖面附近;地表沉降在开挖前期、中期变化速率较大,后期基坑处于趋稳状态,地表沉降速率减缓;基坑开挖对于无桩基础建筑物的影响要远大于有桩基础建筑物,开挖期间尤应加强临近基础薄弱的建筑物的监测与监控.     

邻近既有建筑的超深基坑开挖变形控制研究

在地铁工程建设中,深基坑工程往往会不可避免地规划并建设于城市交通干道和建筑密集区。成都地区具有砂卵石地层条件,基坑降水、开挖易导致土体发生压密作用,引起地面、周边建筑物产生差异沉降及变形。以成都轨道交通17号线城隍庙站超深基坑工程为背景,应用有限元分析软件ABAQUS,结合监测数据,对车辆荷载下半盖挖超深基坑在开挖卸荷过程中的地表沉降、围护结构变形、邻近建筑基础沉降数据进行优化分析,得到结论:注浆加固深度控制在稍密卵石上层以下时,对地表沉降及围护结构侧移控制效果最佳;适当改变围护桩的插入比、提高围护结构的刚度,可减少基坑变形,但插入比应控制在72.7% 以内。此外,对加固区合理深度、围护结构参数等进行优化,并列举了部分控制基坑变形的有效措施,以期为降低砂卵石地层条件下的深基坑开挖工程对邻近建筑的影响提供借鉴。     

紧邻铁路偏压基坑长短桩围护结构受力变形分析

紧邻铁路偏压基坑施工对铁路运营影响大，需严格控制其变形，以减小对铁路的影响，因此对基坑围护结构的设计通常“偏保守”，存在优化的可能。为探究偏压基坑中围护结构优化的可能，以某工程为依托，分别对铁路两侧的等长桩围护结构与长短桩围护结构的变形与内力进行了测试，比较分析了两侧围护结构的实测结果。结果表明：在本工程中，左右两侧基坑变形较小，均在可控范围内，等长桩围护结构与长短桩围护结构均可保证基坑与铁路安全。与等长桩围护结构相比，长短桩围护结构的桩身最大水平位移与弯矩出现了增长，水平位移最大增长了0.25 mm，桩身弯矩最大增长了10.14 kN·m，两者增长量均较小，长短桩围护结构具有良好的支护效果。长短桩围护结构紧邻偏压侧的桩身水平位移与弯矩大于远离偏压侧，但两者相差较小，偏压荷载对长短桩围护结构的影响较小。     

土体宽度非对称基坑变形特性分析

采用MIDAS/GTS有限元软件对邻近有地铁车站形成的两侧土体宽度非对称的基坑开挖进行数值模拟,详细分析一侧为半无限土体,另一侧土体宽度由有限土体逐渐变为半无限土体的基坑变形特性,并与现场监测数据进行对比分析。结果表明:在厦门地区地层条件下,基坑有限土体侧的变形明显小于半无限土体侧,基坑有限土体侧土体宽度对基坑变形的影响范围为1.5倍左右基坑开挖深度。具体表现为随着基坑有限土体侧土体宽度的增大,基坑坑底隆起值增大,基坑半无限土体侧地表沉降量、桩体水平位移量减小,基坑有限土体侧地表沉降量、桩体水平位移量增大,基坑两侧变形逐渐变化至基坑两侧均为半无限土体时的变形量。     

紧邻既有运营车站深基坑开挖施工技术

结合南京地铁7号线中胜站下穿既有10号线车站两侧明挖基坑开挖施工工程,对运营地铁车站两侧明挖基坑施工技术进行了研究。 提出“强支护、对称式”的开挖方法,采用入岩地连墙围护结构隔断基坑外部水源,在既有线两侧设置两个小基坑,小基坑采用整体分层对称降深开挖方式,支护采用混凝土腰梁+钢支撑伺服系统体系,并在邻近既有线侧布设墙体测斜管,在既有线内侧布设自动化监测原件进行监测。 监测结果表明,施工期间地铁车站正常运营,既有站的水平位移完全控制在安全范围内,可见“强支护、对称式”的开挖方法适用于紧邻重要构筑物的基坑工程,可为类似工程提供参考。     

既有地铁车站两侧基坑施工对车站结构变形影响分析

本文以南京某建成地铁车站两侧基坑工程为背景,利用有限元数值模拟计算方法首先分析了两侧基坑不同开挖方案下对已建成地铁车站的影响。计算结果表明：两侧基坑开挖方案按照施工方案3实施,对车站结构的影响最小,方案最优。若按照施工方案2、3进行施工车站结构最后的变形朝向先施工基坑侧。然后通过实际施工方案1和现场监测数据对比,结果表明数值计算结果和实测值差别不大,变化趋势具有一致性,满足工程需求。     

高架桥桥基与地下车站深基坑近距离施工相互影响分析

基于某地下车站深基坑与高架桥桥基近距离施工难题,利用Midas GTS NX软件,土体采用修正摩尔库伦本构模型,对基坑开挖、桥基施工、支撑拆除以及车站主体结构回筑进行施工全过程数值模拟,分析施工全过程基坑和桥基的相互影响规律,并结合现场实测数据对数值模拟结果进行对比验证。研究发现,基坑开挖阶段,由于土体水平卸荷,基坑变形不断增大,基坑地表最大沉降发生在距基坑边缘约0.4倍基坑宽度处,地连墙最大侧移发生靠近基底处;桥基施工后,基坑地表沉降和地下连续墙侧向位移进一步增加,桥基本身也产生了一定沉降;基坑支撑拆除和车站主体结构回筑阶段,由于围护结构的作用,基坑和桥基的变形增长并不明显。     

城市下穿隧道深基坑稳定性研究

以城市下穿隧道深基坑为研究对象,运用FLAC3D软件对基坑开挖和支护结构与周围土体的共同作用进行数值模拟试验,研究了基坑围护结构和内外土体的受力变形特征。研究结果表明:基坑外地表最大沉降量发生在距离基坑一定距离处,且随开挖深度的增加最大沉降位置远离基坑处,沉降量明显加大;基坑开挖期间地下连续墙竖向位移变化不大,主要为侧向变形;坑底土体的隆起值随开挖深度的增加呈非线性增长,但回弹增量有减小的趋势;随着开挖深度的增加,在靠近基坑越近的地方深部土体水平位移越大。     

狭长深基坑支护结构设计的有限元分析

以南京某地铁车站深基坑工程为研究对象,介绍该工程场区的地质条件,支护形式及施工工序;分析该基坑在开挖过程中围护结构的位移、支撑轴力及基坑周围土体地表沉降的变化,通过有限元软件Plaxis对基坑开挖进行数值模拟,并将计算结果与实测结果进行比较分析,二者结果基本吻合,并且通过进一步研究得到了支护结构抗弯刚度EI、坑边超载及开挖对基坑变形规律的影响结果。增加支护结构的抗弯刚度能一定程度减小地连墙的水平位移,随着坑边超载P的不断增大墙顶水平位移不断加大,当P=50 k Pa时,围护结构墙顶范围内发生明显屈服。而随着开挖深度的不断增大,超载对地连墙水平位移的影响系数不断减小。基坑开挖时。地下连续墙最大侧移位置大致位于开挖面附近,且随着开挖深度的增大而逐渐下移。当土体开挖至坑底且未施工底板和垫层时,此时基坑处于最危险状态。     

基坑开挖土体位移变化实测与数值模拟分析

西安市南门广场市政下穿隧道基坑工程是南门区域段综合提升改造项目的一部分,基坑东侧毗邻西安城墙,西侧紧临地铁２ 号线永宁门站开挖工程点。通过分析监测结果得出结论:基坑开挖过程中东侧城墙面向基坑倾斜,西侧地铁车站背向基坑倾斜。运用MIDAS GTS软件进行数值模拟,分析基坑开挖过程中东西两侧土体位移场变化的差异。差异对比分析结果表明,东侧地面城墙的存在增加了地面超载,下部土体位移由坑周逐次向外传递,位移场变化正常,使城墙面向基坑倾斜;西侧地下地铁车站的存在阻断了该部土体的位移传递路径,土体位移发生突变,使基坑支护结构变形减轻,地铁车站背向基坑倾斜。     

FLAC3D软件在某地铁车站深基坑开挖中的运用

以徐州某地铁车站深基坑工程为依托,采用FLAC3D软件建立基坑开挖支护模型,对基坑开挖不同工况下引起的围护结构变形、地表沉降、坑底隆起等进行了数值模拟。并结合现场实测值进行对比分析,验证其数值模拟应用在深基坑开挖变形的可行性,对以后相似的地铁深基坑施工和设计有一定的参考价值。     

不规则基坑开挖导致紧邻地铁隧道附加应力的计算

对于城市运营地铁线上方新建建筑物的工程,基坑开挖导致隧道受到卸载附加应力,严重的将影响隧道的安全。基于Mindlin解,借助Mathematica数学软件,首先计算矩形基坑坑底竖直卸载和坑壁水平卸载引起紧邻地铁隧道的附加应力值,进而分析隧道走向、隧道-基坑夹角、基坑开挖深度对隧道附加应力场的影响规律;最后以运营重庆地铁一号线七星岗地铁车站上方开挖罗宾森广场基坑为工程背景,计算了不规则形状基坑开挖作用下地铁隧道轴线上附加应力分布。本研究成果是进一步研究不规则形状基坑开挖导致隧道结构内力和变形的基础。     

富水卵石地层紧邻建筑物深基坑围护设计与评价

杭州市某地铁车站深基坑工程紧邻多栋高层建筑物及地下室, 通过对上部富水卵石、 下部岩层条件下的围护结构进行选型分析, 采用钻孔咬合桩结合内支撑的围护方案。 同时, 对基坑开挖邻近建筑物的变形影响进行计算分析, 并与基坑实际监测数据结果对比, 验证了基坑设计方案的可行性。 本案例可为类似条件深基坑围护设计与施工提供参考。     

地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物沉降影响的数值模拟分析

以合肥市新交通大厦地铁车站深基坑工程为依托,利用FLAC3D有限差分数值计算软件,对该基坑开挖和支护的全过程进行了数值模拟,研究了基坑开挖对周围建筑物的沉降变形影响。结果表明,新交通大厦深基坑开挖对周边建筑沉降影响不大。建筑沉降随开基坑开挖深度的增大而增大,且沉降位移主要受基坑一、二、三层施工工况影响较大。