工字钢排桩支护体系在地下基础工程施工中的综合应用技术

"桩墙合一"最大的点是将单一的基坑支护结构转换为地下室永久结构的外墙组成部分。介绍了在复杂交通环境条件下采用"桩墙合一"基坑支护技术的应用实例,通过在地下基础施工过程中采用相应的技术措施,解决了型钢排桩锚杆支护体系与基础挡墙防水综合施工的问题,为在施工区域有限及周边地下市政管网复杂环境下地下基础施工提供经验。     

复合立柱桩支承下深基坑围护结构变形性状

研究目的:基坑工程中支护结构与主体结构相结合,不仅对基坑稳定性有着重要影响,而且还具有较大的工程应用价值。本文以济南轨道交通R1线演马庄西站基坑工程为例,针对车站主体结构永久立柱兼作竖向临时支撑这一新型结构形式建立三维数值计算模型,以挡墙围护结构的水平侧移作为基坑稳定和安全性评价指标,讨论立柱桩的插入比、直径和间距等因素变化对基坑挡墙结构侧移的影响,并给出在济南黄河厚冲积地层条件下深基坑支护体系中立柱相关参数的取值建议。研究结论:(1)增加立柱桩插入比对围护桩的约束起到的作用有限,类似条件工程的插入比建议值为0.5～0.7;(2)立柱桩直径为400～500 mm时,能够有效地限制围护桩的水平侧移;(3)立柱桩间距对围护桩的水平侧移存在一定的影响,类似条件工程的立柱桩间距建议值为7.5～9.5 m;(4)本研究成果可应用于采用新型支护方法的深基坑工程设计与施工中。     

金沙洲隧道淤泥质地层明挖深基坑施工风险评估及控制

针对武广铁路客运专线金沙洲隧道淤泥质地层明挖基坑复杂的地质条件和支护结构体系,采用故障树法分段对基坑支护结构体系失效风险进行分析,得到各风险因素的概率重要度,同时从直接经济损失和工期延误两方面对各段风险发生后果损失进行估计,得出各段支护结构体系失效风险等级,依据风险分析评估结果提出风险控制措施。     

预应力型钢组合支撑在长条形基坑中的应用及分析

天津市某项目基坑工程长约215 m,宽约38 m,是典型的长条形基坑。该基坑在天津地区首次应用预应力型钢组合支撑作为水平支撑,设计采用两道预应力型钢组合支撑。通过对该基坑工程预应力型钢组合水平支撑的实际应用效果分析,采用型钢组合支撑完全可以满足复杂环境下长条形深基坑的环境变形控制要求,其时效性、安全性均较为理想。     

利用既有车站作为重力式挡墙的换乘车站深基坑支护设计方案

宁波轨道交通1号线T形换乘大卿桥车站同步施工了换乘节点,1号线已建车站为地下二层,后建4号线换乘车站为地下三层,后建车站深基坑施工需对既有的车站进行保护。采用三维有限元分析比选了不同基坑支护设计方案对既有车站变形和内力的影响,从而确定合理的支护方案,并将计算结果与监测数据进行了对比分析。结果表明:已建车站整体纵向刚度大,能够有效减少基坑开挖引起的变形,在基坑开挖过程中可以对既有车站结构不设置斜支撑。利用既有车站结构作为重力式挡墙有利于减少施工工序,缩短施工周期。     

京张高铁清河站深基坑支护结构设计

京张高铁清河站基坑邻近地铁13号线,最近处仅5. 6 m,基坑深度达17. 5 m,需要设计安全合理的支护结构,保证既有地铁13号线的运营安全。建立"基坑支护结构+土体+13号线结构"的三维模型,对13号线地铁结构的安全性进行评估,提出满足地铁运营安全的基坑支护结构的变形标准,改进支护结构的设计方案,基坑实施阶段的变形监测结果验证了此数值分析方法的理论可靠性。     

地下连续墙在西安地铁车站基坑工程中的应用

从西安地铁某基坑工程设计入手,通过理论分析、数值分析与计算,阐述了地下连续墙支护体系首次在西安地铁基坑工程中的应用情况,对基坑支撑体系和车站主体结构抗浮性能以及基坑开挖过程中的变形规律和基坑信息化施工等方面均进行了分析、论述,为连续墙支护体系在西安地铁基坑工程中的应用提供了较好的示范。     

深基坑微型钢管桩与喷锚网联合支护技术应用研究

采用微型钢管桩和喷锚网联合支护结构体系,大大提高了基坑的整体稳定性和安全可靠性.监测结果表明,基坑边坡位移最大值为32 mm,最大沉降值为24 mm,符合规范要求;保障了整个基坑施工过程中基坑内工作正常进行和周围环境不受破坏.工程实例证明了该联合支护技术应用研究具有广阔的经济技术前景,为类似基坑工程支护的设计与施工提供了参考依据.     

复合地基支护结构永久性集约化设计分析

目前基坑工程多采用临时性支护措施,且各类地下工程及其结构往往永久共同存在。济南省会文化艺术中心(大剧院)台仓处于大面积CFG复合地基之中,基坑支护结构采用双排支护桩加一排预应力锚杆,双排桩兼作复合地基"一桩两用"。运用PLAXIS3D有限元软件建立三维单元模型,考虑复合地基、群桩基础与支护结构共同工作,实现支护结构侧压力的集约化设计。与常规基坑支护设计相比,该方案增加了支护结构耐久性设计,利用基坑主动区复合地基与被动区群桩基础对土体的加固作用,针对支护结构永久性构造措施等做了详细分析,工程建设取得良好效果,研究方法可为类似工程参考,基坑支护结构永久化和地下结构集约化设计观点应被业内接受和推广。     

高地应力板状软岩隧道大变形控制试验研究

研究目的:针对板状高地应力软岩隧道开挖的大变形问题,采用单层初期支护+双层二衬的结构形式进行支护,并进行现场试验,对初期支护、钢拱架以及两层二衬的变形与受力进行了测量,分析该支护结构在控制高地应力软岩隧道大变形方面的效果及该方案的可行性是本文的主要研究目的。研究结论:(1)传统的初期支护方式在控制高地应力软岩隧道的大变形方面效果不佳;(2)板状岩层的走向和岩层的倾角对高地应力软岩隧道开挖后的变形及受力会产生影响,一般来说,在垂直于板状软岩岩层(倾斜线)方向上的挤压力最大;(3)采用双层二衬结构,使初支与围岩一起产生变形而消除围岩的部分压力,第一层二衬起到强而稳定的支护作用并承担绝大部分的围岩压力,使第二层二衬受力很小而起到装饰作用,因此从高地应力软岩长期流变性的角度考虑,双层二衬结构对高地应力软岩隧道建成后的长期稳定性和安全运营具有很好的保障作用;(4)本研究成果可为类似工程的施工提供参考依据。     

车站异形深大基坑施工过程试验研究

研究目的:异形深大基坑施工过程的稳定性一直是工程界研究的热点和难点问题,为探究异形深大基坑施工过程中支护结构变形演化规律和受力特征,本文以某大型异形深基坑为依托,开展支护结构变形和受力现场试验研究,以期为依托工程和类似工程设计施工提供指导。研究结论:(1)异形深大基坑支护结构变形的空间效应显著,异形段的墙顶水平位移大于标准段;(2)地下连续墙的水平位移两头小、中间大,随深度增加呈三角形分布,位移最大处发生在基底±3 m附近;支撑处墙体位移较小,外荷载、施工中断会使墙体位移增大;(3)当基坑深度小于15 m时,支护结构土压力分布规律接近朗肯土压力理论值;当基坑深度大于15 m时,支护结构土压力明显小于朗肯土压力理论值,按理论计算值指导设计施工偏于保守;(4)异形深大基坑施工建议采取"地下连续墙+钢筋混凝土支撑+钢支撑"的组合支护形式,可有效控制支护的过大变形;(5)本研究成果可为基坑工程施工提供参考和借鉴。     

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。     

围护结构兼竖向支撑系统在盖挖逆作地下交通工程中的应用

盖挖逆作法基坑两侧的地下连续墙,作为施工期间基坑的围护结构,截水防渗并承受周围水土的侧压力,作为竖向支撑结构,承受着由各层逆作结构板传递的竖向载荷,在使用阶段可以作为工程永久抗浮结构。一级基坑内部的二级基坑地下连续墙,因为墙顶在负一层底板处,不能直接兼顾竖向支撑作用,结合工程实例,对该技术问题进行分析研究,提出采用临时格构柱等措施,永临结合,实现了二级基坑围护结构兼竖向支撑系统在盖挖逆作地下交通工程中的应用。     

信息化施工技术在地铁基坑施工中的应用

研究目的地铁基坑工程由于受多种因素的影响,已成为岩土工程中的重点和难点。为确保基坑安全,除了对深基坑的围护支撑设计和施工方案充分论证外,另一个重要方面是制定出周密而又系统化的基坑监测及周围道路管线、相邻建筑物的监测方案,实行信息化施工,即以监测数据指导施工。研究方法结合天津地铁1期工程营口道地铁站深基坑施工,通过全面应用监控量测技术,对地铁深基坑施工过程中的维护结构进行监测,掌握支护结构和周围环境的动态,使整个深基坑过程都处于安全可靠控制范围之内。主要介绍了深基坑变形监测的内容、监测点的布设、数据观测等,通过深基坑变形监测的实施及监测成果的分析,得出了必须依靠变形监测的动态信息反馈来保证深基坑施工安全和优化设计,在此基础上提出了相关的施工技术措施。信息化施工技术在天津地铁1号线得到广泛应用并且收到了良好的效果。研究结论在基坑施工过程中,需要根据现场的实际工程地质条件及选择的支护型式、建筑物的安全等级,对支护结构的变形进行监测和严格控制,对于地铁深基坑必须进行信息化设计和施工,以便在施工中通过加强监测及时反馈信息,修改调整施工方案,使施工始终处于安全可控状态。基坑开挖过程中,必须加强监测,对监测成果进行及时、准确的分析,以确定支护系统的安全系数,进而对原有设计方案进行评价,在准确分析的基础上,提出对策,确保施工安全。     

钢支撑轴力伺服系统在车站深基坑支护的应用

深圳地铁12号线和平站下穿穗莞深城际高速铁路桥梁,地处填海区软弱淤泥地层,为减少地铁车站深基坑施工对城际铁路桥梁结构的影响,采取对桥梁基础进行隔离桩保护、支护结构加强等辅助措施,并利用钢支撑轴力伺服系统实时控制地铁基坑变形。目前地铁主体工程已完成,结果表明,在采取以上措施后,满足车站基坑施工与高架桥变形的安全性要求。     

软土层大跨度半盖挖顺作法超宽地铁基坑放坡开挖施工技术

在地下管线错综复杂且毗邻高层建筑物的软土层超宽半盖挖顺作法地铁深基坑施工中,为确保深基坑围护结构和支撑体系的安全,必须要有科学、合理、完善的土方开挖施工技术方案。介绍无锡地铁2号线友谊路站半盖挖顺作法超宽基坑施工技术。工程实践证明,预留梯形挡埂作为土方运输便道和深基坑围护结构临时支撑体系,对这类软土层超宽深基坑进行放坡开挖是可行的,可为今后更多较为复杂的地下车站施工提供参考。     

多信息融合的地铁基坑安全状态评价方法

依据基坑工程支护结构和周围岩土体的监测项目,将基坑工程自身监测对象分为地表沉降类、围护结构类和内支撑类。根据基坑开挖深度,设定预警监测点的预警关联分析范围,并将此范围作为基坑安全状态评价的对象。在监测预警分级标准的基础上,通过大量案例数据、基坑变形力学关系等,确定地表沉降类、围护结构类和内支撑类的预警标准,并引入熵权理论、区间数和危险度,对预警关联分析范围内的上述3类预警进行融合,创建多因素、多指标综合分析评价基坑安全状态的方法。该方法可实现对多源工程监测数据的融合,客观、快速地评价基坑的安全状态,避免单指标预警和人为判断基坑安全状态时的不全面、不准确等问题,为深基坑安全状态的快速、准确判定提供参考。     

软土深基坑施工配合抢险总结与研究

以佛山地铁3号线美旗站深厚软土基坑工程施工为研究对象,收集和统计施工过程中围护结构变形与支撑内力变化情况,并将统计结果与理论计算值进行对比,分析和总结围护结构受力变形与理论值产生较大差异的原因。针对现场连续墙开裂问题及时进行应急处理,合理调整设计施工方案,实现主体结构顺利封顶,切实有效防止安全事故发生。结合现场施工配合抢险经历,对地铁车站软土深基坑工程围护结构从设计和施工方面提出建议,进一步完善了深厚软土区域地铁地下车站建设技术,推动地铁地下围护结构形式选取合理化,为今后类似地质条件地铁车站深软土基坑工程围护结构方案设计提供一定的借鉴。     

地铁车站基坑半幅盖挖法施工监测及分析

结合洛阳地铁1号线武汉路站深基坑半幅盖挖法施工过程,对支护结构和周边建筑变形进行监测分析,结果表明,半幅盖挖法所形成的不对称结构使基坑两侧地连墙水平变形和地面竖向变形特征均有不同;基坑明挖侧地连墙的水平位移较为一致,而盖挖侧的变化无一致规律性;地连墙水平位移最大值出现在基坑开挖底面以上0.22~0.42 H处,未出现在基坑开挖深度以下;盖挖侧地面变形量和附近建筑的竖向位移小于明挖侧,说明盖挖侧顶板对周围变形有抑制作用;基坑周边的施工荷载对围护结构的变形特征、混凝土支撑的轴力等均有明显影响,因此施工过程中应严格控制基坑周边出现超载。     

京张高铁大型深基坑临近地铁设计施工管控技术

大型基坑开挖引起的卸载作用将导致基坑周边土层和建(构)筑物发生隆起变形,威胁周边建筑物的运营安全。针对京张高铁清华园隧道盾构工作井大型基坑临近地铁13号线面临的变形控制问题,从设计和施工2个方面提出管控技术要求。(1)工作井围护结构采用地下连续墙+混凝土支撑,将地表沉降和水平变形控制在0.15%基坑高度以内且小于30 mm;止水结构采用地下连续墙作为悬挂式止水帷幕,基坑底进行注浆封底;邻近城铁13号线的基坑一侧采用3排锚杆桩加固。(2)地连墙施工、基坑开挖和支撑施工及邻近地铁辅助措施施工的管理要点。