模型试验模拟不同工况下基坑开挖对既有隧道的影响

为探讨基坑开挖过程对既有隧道内力及变形的影响,通过室内模型试验模拟三种工况下基坑的开挖对既有隧道截面弯矩、土压力、直径变化规律,同时对比分析了各工况下隧道的内力与变形特点。研究结果表明:基坑开挖引起既有隧道截面纵向弯矩变小,横向弯矩变大,导致既有隧道的横向直径拉长,纵向直径压短;基坑开挖过程中,既有隧道横向土压力减小,导致横向内径增大,纵向土压力有所增大,导致隧道截面纵向内径减小;基坑开挖过程中,隧道的深度越大,开挖影响隧道结构的弯矩与位移越小;隧道与基坑的水平间距越小,基坑开挖影响隧道的弯矩与位移变化越大。     

土钉挡土技术（续）

为促进国外广泛应用的土钉挡土技术在我国道路工程建设中推广应用，对土钉挡土技术的发展应用现状和特点、施工和构造方法、设计分析方法、工作性能及其影响因素等作一介绍。提出土钉挡土技术在道路路基边坡加固、路堑开挖、桥台护坡、隧道出入口等方面，有很好的应用前景。并就这一技术在我国道路工程中的研究和应用提出具体建议。     

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。     

软土异形基坑开挖离心模拟试验研究

采用离心模拟试验对非对称异形基坑的开挖过程进行了模拟，应用停机开挖方式，分三步进行了开挖。根据左墙与中墙的间距L分别设置了三种不同的工况L为30，18，6 m，并进行了对比分析，研究左墙与中墙的距离对中墙的变形特性影响以及墙后的土压力分布规律。结果表明:随着左墙与中墙距离L的减小，开挖完成后中墙外侧的土压力逐渐增大，中墙顶部的左侧水平位移逐渐减小；上部悬臂下部内支撑开挖的坑中坑与普通基坑围护结构变形特性不同。     

支挡结构土压力问题综述

本文通过对土压力计算理论发展的回顾，指出各种理论存在的主要问题。同时，分析总结了不同填料情况下，不同位移形式的土压力分布规律，探讨了支挡结构土压力理论发展了方向和前景。     

FLAC3D进行土钉支护变形及支护参数分析

用FLAC^3D对基坑土钉支护进行数值模拟，对分步开挖支护时的不平衡力、土钉轴力、土体塑性区、竖向及水平位移进行研究，初步探讨了土钉支护参数对土钉轴力、基坑土体变形的影响，得到一些有参考价值的分析结果，为土钉支护优化设计提供了重要依据。     

土钉挡土技术

为促进国外广泛应用的土钉挡土技术在我国道路工程建设中推广应用.对土钉档土技术的发展应用现状和特点、施工和构造方法、设计分析方法、工作性能及其影响因素等作一介绍。提出土钉档土技术在道路路基边坡加固、路堑开挖、桥台护坡、隧道出入口等方面,有很好的应用前景。并就这一技术在我国道路工程中的研究和应用提出具体建议。     

桩板墙挡土板土压力计算研究

基于挡土板后土的土拱效应及板后土体的破坏范围，运用有限土体土压力理论，合理拱轴线几何特征及摩尔-库仑强度准则，根据板后土体静力平衡，建立挡土板后土压力的计算模型。以工程实例对推导的土压力计算公式进行验证，并与其他计算方法进行比较，结果表明:此计算方法得出的土压力在上部小于零，下部介于其他计算方法中间，更为符合实际情况。     

基于PLAXIS的复合土钉支护变形及内力分析

为了研究复合土钉支护基坑变形规律以及结构内力变化,以长沙高新区公安分局办公楼深基坑工程为基础,运用PLAXIS有限元程序对基坑开挖支护过程进行数值模拟分析,并与实测数据相对比,结果表明:1PLAXIS有限元程序能有效模拟基坑开挖支护过程,可用于对实际工程的基坑变形和结构内力变化的预测;2坑壁位移的曲线分布大致呈"鼓肚子"状,基坑周围地表最大沉降发生在距坑壁一定距离处,而不是坑壁附近。基坑底的隆起量在坑壁处最小,在基坑中心处最大;3锚杆锚固段轴力随开挖深度的增大而增大,沿长度方向减小,土钉轴力分布呈现"中间大,两头小"的特征。     

基坑真实土压力的影响因素分析

土压力的准确分析是确保基坑安全稳定的关键。结合基坑工程的最新研究进展,对真实土压力的诸多影响因素进行了分析和论述,并简要归纳了目前设计施工中对这些影响因素的认识现状。在此基础上,提出了把握真实土压力的一些建议:准确掌握环境岩土信息;加强计算方法、时空耦合效应等理论的研究;建立区域岩土信息管理系统;采用以反分析为基础的动态设计;使用与监测信息密切结合的动态支护技术等。     

软土地层基坑施工过程土锚索受力状态原位试验研究

针对软土地层深基坑施工扰动引发锚索支护系统预应力损失及其支护效果风险演化等不确定性问题,结合温州机场大型深基坑工程,进行基坑开挖全过程土锚索预应力分布特性及其演化的原位试验。通过实时数据,系统研究基坑开挖过程锚固力变化特性、施工方式和参数对锚固力的影响规律、锚索几何参数对自身受力和作用效果的影响。结果表明,近距离土体开挖卸载对锚索体系的实时锚固力产生较大幅度的突变性影响;随基坑开挖过程,各试样锚固力呈缓慢增大趋势;锚固力的损失与增大,取决于锚索结构的几何参数,当锚索长度大于等于3倍基坑深度时,锚固力损失趋于零并呈现逐渐增加趋势。该结果对软土基坑锚索支护设计具有借鉴意义。     

不同扶壁间距的仓扶式支挡结构土压力分布

针对扶壁式挡土墙在高填方工程中支挡高度的限制，提出仓格与扶壁相结合的仓扶式新型支挡结构，考虑支挡高度、扶壁间距等因素对立板侧向土压力计算和分布的影响，进行了数值分析和离心模型试验。采用ABAQUS建立10组工况的数值模型，支挡高度分别为10，20 m，扶壁间距分别为21/100H，6/25H，27/100H，9/25H，12/25H（H为支挡结构高度），提取作用在立板上的接触应力；基于数值分析结果，制作了可调扶壁间距的支挡结构模型，分别在30g，60g离心加速度下模拟了部分工况的实际受力状况，由标定后的微型土压力盒采集数据；最后比较了实测值与理论值的差异，通过回归分析提出库仑主动土压力修正系数。研究结果表明：仓扶式支挡结构立板侧向土压力近似呈三角形分布，由于变形约束效应，在支挡结构中下部实测土压力较理论值偏大；立板侧向土压力在参照库仑理论计算时，需要考虑增大系数进行修正，10，20 m支挡高度修正系数分别为1.13~1.31和1.07~1.12；仓扶式支挡结构中的扶壁具有摩擦减压作用，通过改变扶壁间距可以有效减小立板侧向土压力。     

盾构水平偏角变化对盾构-土相互作用影响

为了探明盾构掘进过程中机-土相互作用的机理，指导盾构姿态的控制和调整，针对水平偏角变化对盾构与土相互作用的影响这一问题，对作用于盾壳周围土压力的理论计算方法以及水平偏角预测模型进行研究。首先基于地基反力曲线，通过等效弹簧近似建立盾构与土的相互作用模型，同时基于几何分析可计算盾构水平偏角变化过程中周围土层发生的位移，从而得到作用于盾构外壳的周围土压力的理论计算方法。然后引用改进的松动土压力计算方法，得到盾构初始土压力的计算方法，解决盾构水平偏角计算的初始边界问题，并结合土对盾构作用荷载的计算方法得到盾构水平偏角计算方法。基于所建立的理论计算模型，对盾构机质量、地层类型以及地层开挖损失率等因素对盾构-土相互作用的影响进行分析和讨论。最后，结合济南地铁R2线盾构隧道工程，对盾构的水平偏角以及相关掘进参数进行实时监测，并与盾构水平偏角理论值进行对比分析。研究结果表明：盾构质量以及地层开挖损失率对盾构在水平面上进行姿态的影响较小；不同地层类型以及地层的土压力系数对盾壳与土相互作用的影响较大；通过工程应用发现盾构水平偏角理论值的变化趋势与实测值基本一致，但由于盾构自身施加的调姿弯矩无法完全作用于盾构机，因此理论值普遍大于实测值。     

土钉支护技术结构分析中的若干问题探讨

土钉支护是基坑和边坡支护的一种新型挡土技术，已在国内外得到成功的应用。该文在对土钉支护技术现有结构分析方法基础上，结合工程实践及研究的体会，对其中存在的问题进行了探讨，并提出了解决问题的方向。     

基于反分析的膨胀土基坑边坡侧向土压力分布规律研究

膨胀土吸水膨胀,会对基坑边坡的支护结构体产生一部分附加土压力,威胁基坑边坡的稳定性。为此,通过现场钢筋应力求得的桩身弯矩,对桩侧土压力的分布和大小进行反分析,得到了某基坑在某次降雨后的膨胀土压力分布规律。结果表明,膨胀土吸水产生的膨胀力随着深度先增大,后减小。膨胀力的大小与膨胀土浸水的大小有关。     

成都某地铁车站排桩支护结构受力变形规律研究

为了研究排桩支护结构的受力变形规律,指导基坑的信息化施工,针对成都某地铁车站基坑的地质条件较差、开挖深度较大(23 m)、支护形式较复杂(排桩+4道钢管支撑)的特点,对基坑的施工过程进行了精心监测,并建立了三维有限元模型,应用ABAQUS软件对基坑的开挖过程进行数值模拟。通过计算结果与监测结果的对比分析发现:1)多支点排桩支护结构的桩身水平位移曲线通常呈"弓形"分布,第1道支撑对减小桩顶位移有非常重要的作用;2)支撑的设置对减小桩身弯矩有重要作用;3)支撑轴力会受到相邻支撑设置的影响;4)计算桩后土压力与朗肯主动土压力、静止土压力均有差异。     

基于宾汉姆流体的土压平衡盾构螺旋输送机排土量研究

为确保土压平衡盾构掘进过程中有效控制排土量,须考虑螺旋输送机构造特征和渣土性质对其影响。将改良后流塑性状态的渣土假设为宾汉姆流体,并基于螺旋输送机构造沿其螺旋排土方向展开成一长条形的长方体排土模型的基础上推导盾构螺旋输送机的理论排土量计算公式。通过对排土量影响因素进行分析表明： 1）排土量受开挖面支护压力、渣土的初始剪切屈服应力影响较大,而受渣土的塑性黏度影响较小; 2）随着隧道埋深和开挖面支护压力的增加,改良渣土的流塑性降低。将该理论成果应用于指导广州地铁21号线浅覆土全断面砂土地层某区间隧道盾构掘进中的渣土改良,开挖面支护压力保持了稳定,地表沉降控制为5 mm。     

地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能研究

为研究地铁盾构隧道邻域埋入式隔离桩力学性能,以北京某典型地铁盾构隧道及邻域基坑工程为例,应用相似材料模型试验与数值模拟相结合的方法,研究埋入式隔离桩的支护体系地铁盾构隧道的变形特征及围土压力分布规律,并分析埋入式隔离桩、常规隔离桩和无隔离桩支护体系对既有隧道变形和围土压力的影响。研究结果表明： 侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,水平位移远大于竖向位移,隧道整体在水平和竖向存在不均匀位移,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;加入隔离桩的支护体系相比无埋入式隔离桩的支护体系能使盾构隧道水平位移有效减小,竖向位移发生轻微上浮,盾构隧道朝基坑方向的扭转趋势能得到有效控制;埋入式隔离桩和常规隔离桩的隔离效果基本相同,针对地铁隧道这样的地下结构,全长常规隔离桩桩身接近地表的部分对控制隧道变形没有太大帮助,在实际工程中可以采用埋入式隔离桩,减少桩身长度,降低施工成本;侧方基坑开挖卸荷-加载过程中,盾构隧道初始土压力呈“葫芦形”分布;基坑开挖卸荷和基坑加载完成过程中,隧道土压力轴向对称位置发生偏转,判断盾构隧道有朝向基坑方向扭转的趋势;埋入式隔离桩能起到与常规隔离桩相同的隔离效果,并能有效降低隧道周围土压力。     

既有土钉墙支护基坑加深加固设计及变形分析

以某既有土钉墙支护基坑加深加固设计工程为背景,在综合考虑工程地质条件、原有的支护结构特点及后续限制条件的基础上,提出采用钢管桩+预应力锚杆的加深加固设计方案。并通过对“基坑开挖-原设计标高-加深开挖-加深后设计标高”整个过程变形监测数据的分析,得出一些有益结论,可为类似工程提供参考。     

禹门口黄河大桥12#索塔承台基坑监测与分析

桥梁工程的兴建离不开承台基坑的开挖,但针对承台基坑的研究却很少。以禹门口黄河大桥12#索塔承台基坑为工程背景,详细介绍了该承台基坑的监测结果及通过监测结果指导施工的过程,分析了该承台基坑施工过程中出现的问题并提出了相应的解决措施。同时,将承台基坑与建筑基坑进行对比,分析了二者的差异性。结果表明:拉森钢板桩既能挡土又能防水,是承台基坑较为理想的支护结构;封底混凝土厚度大,湿养护过程中将对支护结构产生巨大的水平推力,会对结构产生影响,应引起设计人员注意;承台基坑从支护体系到周边环境都与建筑基坑存在较大差异,强行套用建筑基坑的相关技术规程风险大、问题多,应加强专门针对承台基坑的相关研究。