邻近既有隧道基坑开挖过程中的支护结构变形研究

以郑州某交通枢纽工程为例,采用Midas GTS/NX软件对基坑开挖过程中地连墙墙体变形、土体侧向变形和隧道道床隆起变形进行研究,分析了基坑开挖深度不同时土体、地连墙、隧道的变形情况,并对其变形规律进行总结。基于施工进行的现场监测及与数值分析结果的对比分析,表明所得规律的合理性和可靠性,以及数值试验的准确性。     

深中通道伶仃洋大桥东锚碇基坑开挖数值模拟及施工技术研究

深中通道伶仃洋大桥东锚碇为海中八字形地连墙锚碇,地连墙直径长107.1m,宽65m,地连墙厚度1.5m,基坑开挖深度42m,总开挖方量约22万m~3。锚碇基础采用逆作法,每开挖4m施工3m内衬,内衬均为吊模施工,施工风险高,施工功效低。采用理正、Flac3d、Abaqus软件对基坑开挖全过程进行对比分析,得到施工过程中地连墙最大深层水平位移分别为20.15mm、12.03mm、10.0mm,均小于设计值(25mm),其三维模型计算结果与实际监控结果(10.3mm)较接近。同时,采用"出土门架+伸缩臂挖机"复合式出土工艺,日均出土量超过2 000m~3,确保了基坑开挖过程中的结构安全和施工功效。     

基于PLAXIS 3D技术的深基坑开挖对既有地铁结构影响分析

运用PLAXIS 3D有限元分析软件,对邻近既有地铁结构的某工程基坑开挖过程进行了模拟,分析了在开挖过程中地连墙位移的变化规律及开挖对既有地铁结构变形的影响。结果表明:基坑开挖会引起基坑长边中间部位的坑外地表发生沉降;基坑开挖至坑底后,围护结构的变形模式为“内凸型”,最大水平变形发生在基坑长边中间部位的坑底附近。     

基于动态递归神经网络的地连墙安全预测

对于深基坑开挖时地连墙的安全状态做到及时掌控和预测,是基坑工程的重要内容。通过对深基坑测斜数据的地连墙弯矩反分析,得出地连墙的内力发展状况;基于动态递归神经网络基本原理,预测地连墙水平位移和内力的下一步发展趋势。据此,提出了一套掌握深基坑地连墙变形和内力安全状况,并预测以后安全走势的实用方法。研究发现,该预测方法能够在施工时,从变形和内力两个方面及时了解深基坑地连墙的安全状态,在一定程度上节省基坑监测开支。     

上海某基坑超深地墙变形与接缝张开分析

超深地下连续墙变形所导致的接缝渗漏问题是上海软土地区超深基坑施工所遇到的典型难题之一。本课题结合上海北横通道某深基坑工程，运用Plaxis 3D 有限元软件通过计算分析基坑开挖过程不同工况下的地下连续墙的变形规律，以及基坑开挖过程中地墙变形与地下墙接缝张开渗漏的关系。结果表明：（1）当基坑开挖深度大于12m或20m两个临界点时侧向位移增长速度显著。地下连续墙的最大水平位移发生在基坑边的中点附近，向两侧逐步减小，这主要是基坑角部空间效应引起的。（2）地下墙接缝张开渗漏的危险点并不是发生在基坑中点最大侧向变形处，而是基坑边中部与角部之间、靠角部较近的位置。（3）即使对于较小尺寸的超深基坑，当开挖深度较大时，长边位移仍较短边位移有明显增大。本文结论对超深基坑开挖地墙变形与地墙渗漏控制具有指导意义。     

邻近深基坑工程地铁结构位移现场监测与数值模拟分析

以天津市某工程为背景,采用有限元分析方法,对地铁隧道管片和车站结构的位移进行计算,并与现场实测结果进行对比,以此来研究基坑开挖施工对地铁结构的影响。研究结果表明:基坑开挖过程中地铁结构产生了一定的水平和竖向位移,其中,隧道管片的位移大于车站主体结构的位移;数值模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,数值比较接近,二期基坑顶板施工完毕时,隧道管片水平位移最大实测值和模拟值分别为-3.91,-4.97 mm,竖向位移分别为-3.02,-3.41 mm,模拟结果与实测数据均在变形控制标准之内;基坑开挖过程中,隧道管片水平和竖向位移均呈现出两端小、中间大的抛物线变化趋势,最大值出现在邻近基坑开挖侧隧道管片位移监测区段的中点处。     

车辆动荷载下偏压深基坑支护结构受力变形分析

依托杭州某地铁车站偏压深基坑工程,基于PLAXIS有限元软件建立三维数值计算模型,分析车辆动荷载对基坑开挖变形影响。结果表明:随基坑开挖深度增加,基坑内竖向位移和墙体水平位移均呈现先增大后减小趋势;工程施工时,在开挖至第三层土体时需加大注意坑底竖向位移变化,防止基坑隆起过大影响施工;车辆动荷载对基坑影响深度有限,基坑开挖深度小于15 m时,车辆动荷载对基坑影响较大,应注意车辆荷载对土体稳定性和地连墙水平位移问题,宜采取相关保护措施。     

苏州软土地区地铁基坑墙顶竖向位移变形特性分析

软土地区地铁车站深基坑开挖卸载,坑底土体回弹对地连墙产生向上的侧摩阻力,使地连墙产生竖向位移。在不考虑墙体自重和下卧层起伏的条件下,依据残余应力法和Boussinesq解,推导出地连墙竖向位移的计算公式。结合苏州地铁3号线星港街站基坑开挖的土层参数与监测数据,利用Midas GTS有限元软件建立三维数值模型对比分析,探究深基坑开挖卸荷作用对围护结构变形特性的影响规律。研究发现:理论计算公式符合工程实际情况,具有应用价值;地连墙竖向位移量随着基坑开挖深度的增大而增大,最大隆起(0.06%～0.09%)H,其中开挖第4层土体时,地连墙隆起速度最大;建议在软土地区深基坑支护结构设计时考虑到卸荷效应。     

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。     

岳阳洞庭湖大桥葫芦形锚碇基坑施工监测方案及受力特性研究

针对岳阳洞庭湖大桥锚碇葫芦形基坑的几何特点,合理布置监测点,并确定各监测项目的监测频率与预警值。结合现场监测数据,探讨了围护结构深层水平位移、墙体钢筋应力和墙顶变形等实测值的变化规律。分析表明:葫芦形地下连续墙单圆直径比圆形地连墙小,可较好发挥圆拱效应;中部的中隔墙提高了地连墙的局部刚度,减小了中部的位移量;葫芦形地下连续墙的侧向位移呈明显的"S"形变化。由实测结果分析可知,葫芦形地连墙整体设计方案合理,效果良好,内力与变形均可满足规范要求。     

光纤光栅传感和光电成像技术在地铁深基坑中的应用

为实时掌握基坑开挖过程中支护结构的变形情况，以宁波某地铁深基坑为依托，建立一套基于光纤光栅传感和光电成像技术的实时监测系统。介绍光纤光栅测量应变、光电式双向位移计测试墙顶水平位移和沉降的原理，并推导利用光纤光栅实测应变计算水平位移的公式。基坑开挖过程中，不同位移测试计算方法的成果对比分析结果表明： 光纤光栅传感技术测量墙体应变数据准确、可靠，计算的水平位移与测斜仪测得的水平位移一致，光电式双向位移计测试墙顶水平位移和沉降精度高于全站仪，可推广应用于基坑工程安全监测。     

深基坑桩锚支护体系桩身内力及变形监测分析

依据西安市高新区某桩锚支护式深基坑支护桩内力和侧向位移的监测数据,对支护桩桩身内力与变形的变化规律进行了对比分析,得到了桩身弯矩和位移沿深度方向的分布。分析结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支护桩的桩身弯矩值以及桩身向基坑内侧方向的位移不断增加,桩身弯矩最大值出现在基坑开挖底面以下,反弯点沿桩身向下移动。锚索锁定后对桩身内力与位移的作用显著,减小了桩身弯矩,限制了桩身位移的增加;空间效应在基坑开挖过程中,对桩身内力与位移产生影响,基坑中间支护位置桩身的最大弯矩值与位移值明显大于其他支护位置,分析结果可对基坑的进一步施工提供参考。     

基坑开挖对区间隧道管片结构的受力模拟分析

软弱土层地区基坑开挖对临近地铁隧道影响较大,基坑在施工开挖中,如何保证隧道的稳定和安全是基坑施工必须考虑和重视的问题。本文结合三维有限元软件Midas-GTS数值模拟计算基坑开挖对地铁隧道的影响,结合现场监测结果,来分析基坑设计方案的合理性。分析结果为:基坑开挖后,隧道竖向位移与水平位移整体有上浮趋势,能够保证基坑开挖过程中隧道管片结构的安全性。经过现场监测和实际施工验证,三维有限元软件MidasGTS数值模拟计算与现场监测隧道竖向、水平位移的趋势和结果基本吻合,能够有效指导现场施工,可为后续类似工程提供一定参考作用。     

基坑开挖对邻近建筑及既有地铁的影响分析

合理评估基坑开挖对邻近结构安全性尤为重要。以某基坑开挖为例，运用有限元分析软件GTS-NX模拟基坑开挖施工中地连墙、邻近建筑物及地铁结构的变形情况，研究相应的变形规律，评判结构变形是否满足规范的要求。结果表明:地连墙、桩基往基坑内倾斜，建筑物沉降，桩基侧移及隧道衬砌沉降均满足规范要求。     

武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇地下连续墙基础施工技术

结合武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇工程实例,对地连墙基础施工技术进行阐述。地连墙槽段接头采用"铣接头",基坑开挖后槽段接头无渗漏,封水效果好;地连墙槽段在岩层中采用"冲铣法"(冲击钻配合液压铣槽机)成槽,实现了地连墙槽段快速施工,平均成槽速度达到1.96d/个;基坑开挖过程中利用信息化监测手段,及时监测地连墙应力和位移,确保了基坑开挖和结构物安全。     

临近铁路坑中坑偏载基坑开挖支护结构受力与变形规律研究

为了研究坑中坑偏载基坑开挖支护结构性状,以某临近铁路的坑中坑基坑工程为依托,基于实测数据分析基坑的变形规律,并运用有限元软件对不同的设计方法进行计算分析。实测表明,坑中坑偏载基坑的超载侧墙体变形呈悬臂形,而欠载侧墙体上部为朝向坑外的逆向位移,下部朝向坑内位移。有限元分析表明： 忽略边坡开挖过程将边坡等效为分布荷载进行计算,将高估超载侧墙体内力,低估欠载侧墙体内力和第1道支撑轴力;按超载侧荷载进行对称计算将高估欠载侧围护结构内力;建议坑中坑偏载基坑支护结构设计考虑基坑整体性状和外坑开挖对内坑围护结构内力的影响,对两侧围护结构区别设计。     

基坑坑壁土钉支护技术应用研究

结合新疆中天大楼深大基坑支护工程,采用三维有限差分程序FLAC3D对坑壁土钉支护及基坑的开挖过程进行了模拟分析,并通过与现场实测数据的对比研究,研究了土钉支护技术的应用效果。结果表明,数值模拟可以实现施工全过程的动态开挖,坑壁水平位移峰值点约在基坑深度的3/4位置,土钉在基坑开挖过程中均承受拉应力。     

温度作用下深基坑钢支撑自伺服系统轴力研究

该文以杭州某基坑为工程背景,结合现场监测数据,利用Midas GTS软件对基坑进行三维数值模拟,研究钢支撑自伺服系统对基坑位移的影响,以及温度作用下钢支撑轴力与位移的变化情况。结果表明:钢支撑轴力与位移随基坑开挖深度的增大而增大,开挖完成后轴力略有减小。另外,钢支撑自伺服系统能较好地控制地连墙的水平位移。在不同温度影响下,钢支撑轴力变化规律相同,基本表现为温度升高1℃钢支撑轴力增加约19.5 kN。     

深基坑格形地连墙支护结构变形与土压力研究

为了对格形地连墙的受力和变形特征进行系统研究,针对南京某基坑工程的格形地连墙支护结构,建立有限元分析模型,其中岩土材料采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型;通过数值模拟研究分步开挖时此类基坑的变形和土压力分布规律,并与实测数据和朗肯土压力进行对比;最后分析后墙及隔墙深度、后墙宽度、前墙厚度和内坑加固等因素的影响。分析表明： 格形地连墙的侧向变形类似于悬臂梁变形,最大侧向变形位于墙顶,这一变形形态与常见多道支撑支护结构的变形规律存在差异,且前墙厚度和内坑被动区加固对此类支护结构性状的影响比较显著。     

基坑开挖引起的邻近地铁隧道的变形分析

基坑开挖会影响土中应力分布,导致邻近地铁隧道发生变形。给出杭州市解放路过街地道工程实例,为研究基坑开挖对邻近隧道的影响提供数据支持。通过对实例的分析,发现在基坑开挖至底板浇筑完成的过程中,隧道表现为先沉降、后隆起,隧道水平向收敛总体上有向外收敛的趋势,但数值较小,隧道水平方向位移值较小,没有产生明显的整体移动。