大型水上基坑工程稳定性分析及设计技术研究

中船长兴造船水上深基坑围护法建造坞口.目前介绍在长江口自然条件比较恶劣的水域,利用铜板桩进行水上深基坑围护建造特大型船坞坞口的设计方案,并针对本工程区别于常规陆上深基坑工程的特点利用通用有限元软件建立数值模型,对影响水上基坑稳定性的复杂因素进行研究分析,以期为类似的船坞工程和水上基坑围护工程提供借鉴和参考.     

船坞坞口水上基坑力学性状数值分析

结合某船坞坞口水上基坑围护结构的设计,采用有限元数值模拟研究了基坑施工全过程中支护结构的受力与 变形性态。采用Plaxis 2D建立考虑结构与土体共同作用的平面应变计算模型,并考虑不同水位及波浪荷载、地形地质条件 及复杂施工工况的影响。研究表明：外部条件的不对称导致水上基坑围护结构的变形及受力与陆上基坑存在明显差异,基 坑开挖并降水至坑底并非结构受力的最不利状态;基坑外坡护坡、压脚未施工前坑内降水是基坑围护结构变形的最不利状 态;不同水位及波压条件对单排钢板桩的影响比对双排钢板桩的影响明显,两种不同类型围护桩的整体受力状态也存在明 显差异;随基坑开挖和降水深度的增加,第1道混凝土支撑的受力会从受压变成受拉,下部各道钢支撑均处于受压状态;施 工中应密切关注第1道支撑受力状态的变化。     

基坑开挖对临近桥梁桩基的影响分析

基坑开挖造成的土体水平位移会导致临近桩基的挠曲变形,这种因周边土体位移而发生变形的桩基通常被称为被动桩。本文依托某明挖隧道下穿BRT桥的工程案例,采用有限元方法分析了基坑开挖对临近被动桩的影响,并探讨了被动桩的保护措施。研究表明,当被动桩紧邻基坑支护结构时,被动桩的变形略小于支护桩,应对被动桩采取保护措施,如增加支护刚度、坑内加固、坑外加固或隔离桩等。     

基于光纤光栅的水闸基坑支护结构变形自动化监测与分析

基坑的支护结构变形决定着基坑工程的安全性。针对目前临河基坑支护结构监测技术与分析的不足,将光纤监测技术应用于临河基坑工程。以绍兴某水闸的基坑工程为例,将光纤传感光缆和传感器分别安装在围护桩和支撑结构上,进而实现在开挖过程中远程自动化获取支护结构的精细化变形信息。监测结果表明：光纤监测技术能够及时准确获取支护结构的变形信息。通过分析支护结构监测结果与地下水位变化情况,得出基坑外部的地下水位快速下降是导致围护桩变形的主要原因。     

某邮轮码头后沿深厚抛石地基中的临水基坑设计

抛石地基中的临水基坑围护所处的周边环境条件和地质条件比较复杂,与常规基坑围护工程有较大区别,常规的围护结构形式并不能完全适用。结合某邮轮码头后沿的临水基坑工程设计,解决了地质条件复杂、环境保护要求高、防水技术难度大等难题。首先分析计算基坑围护设计比选方案,其次利用围井抽水试验,对冲孔咬合桩、冲孔灌注桩+高压旋喷桩两种不同围护方案止水效果进行对比。试验结果表明:冲孔咬合桩兼有支护和止水帷幕的双重作用,在抛石地基的临水基坑中实施效果较好,最终确定采用冲孔咬合桩作为围护方案。随后利用有限元分析软件Plaxis 2D,研究了该围护方案对周边既有码头结构的影响。在临海的深厚抛石层中采用冲孔咬合桩结构设计方案,具有结构安全、可靠,止水效果好的特点,较成功地解决了该复杂环境条件下基坑工程施工难、止水难的技术难题,可为类似工程提供参考和借鉴。     

水泥土桩基坑支护与止水围护机理研究

针对城市基坑建设的特点,结合环境岩土工程学研究,提出用水泥土桩加固体进行基坑支护和止水围护的方案。利用平面应变弹塑性有限元数值分析方法,对这种支护和止水围护作用机理进行了多方面研究。结果显示水泥土桩支护和止水作用明显,能满足基坑支护和止水的设计要求,同时可以控制临近地基和市政设施的沉降。     

既有工程桩对深基坑力学变形特性影响分析

深基坑开挖卸载条件下,坑底工程桩对基坑力学变形特性的影响不可忽视.针对坑底无桩和坑底群桩两种基坑模型,利用有限元软件MIDAS NX对比分析了不同开挖工况下的围护结构受力变形、侧向土压力分布、周边地表位移以及土体隆起量.结果表明工程桩减小了围护结构变形、地表位移以及土体隆起量,但增加了结构内力以及侧向土压力.同时工程桩对整个开挖过程都有影响,越挖至坑底工程桩的作用越明显.     

大直径环梁支护下深基坑开挖的数值分析

深基坑开挖必然会引起支护结构及周围土体的变形,而大多数深基坑工程都位于城市繁华地段,必须保证基坑和周边环境的安全。本文结合天津地区某深基坑工程实例,使用有限元分析软件ABAQUS对该深基坑开挖进行了数值模拟。分析时选用摩尔-库伦土体本构模型,并考虑了深基坑分步开挖,逐级加撑和围护桩与土体的相互作用,计算出了深基坑开挖过程中支护结构的变形、基坑周围土体变形及坑底变形。将数值模拟结果与现场实测数据进行了对比分析,讨论了深基坑开挖过程中支护结构及土体的变形规律。得出一些对深基坑工程设计和施工有实际意义的结论,可为今后类似的工程提供一定的借鉴。     

临水软土基坑双排钢板桩支护结构变形分析

针对软土地层中双排钢板桩支护结构变形过大的问题,以某船厂基坑为依托,通过现场测试数据分析、理论计算及数值模拟等手段研究双排钢板桩在软土地层中的变形特性,分析变形过大的原因。采用极限状态识别和临界状态参数反演的方式,提出根据现场数据进行回填反压应急处理的方法以及采用大排距双排灌注桩进行加固的措施。结果表明,提出的应急处理方法和加固措施取得了良好的效果。双排钢板桩围堰在软土基坑中变形往往较大,进入临界状态后将迅速产生较大的变形,应采取有效的坑内加固措施,避免超挖。     

水上独立基坑施工关键技术

长兴造船基地#1线船坞第一次采用了大型水上基坑围护施工工艺,围护结构既作为船坞施工的挡水围堰,也作为坞口基坑开挖和结构施工的支护结构.分析介绍新型的大型水上独立基坑施工关键技术.     

冠梁对弧形悬臂式排桩围护结构变形的影响

针对不同工况条件下冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的影响,采用数值分析和现场监测相结合的手段进行分析。结果表明:冠梁对悬臂式排桩围护结构变形的约束效果显著;随着基坑开挖深度增加,冠梁的约束作用显著增大,开挖到一定深度时必须通过设置冠梁来控制围护结构变形;增加冠梁约束后,围护结构变形对基坑形状变化较敏感,在弧形基坑中冠梁的约束作用更加显著。     

塑性混凝土防渗墙在深基坑开挖中的应用

海南逸盛PTA项目取水头沉箱、取水箱涵及取水泵站基坑采用塑性混凝土防渗墙。防渗墙采用间隔分序法施工工艺冲孔成槽,主、副孔间残留及槽段接头部位采用钻劈法进行修整。墙体物理力学性能检测结果表明,止水防渗效果较好,整个深基坑开挖过程中几乎无渗水现象发生,为基坑内水泵房干地施工创造了良好条件。     

放坡开挖基坑工程在码头干地施工的应用

斯里兰卡HAMBANTOTA港一期工程采用放坡开挖基坑为码头及港池的干地施工创造条件,工程具有基坑面积超过100万m2,土石方超过1 000万m3,基坑内外水位差超过18 m,临近泄湖及印度洋外海等特点.对基坑工程的围堰、边坡、降水、坡面防护、检测等方面的设计及相应施工要求和实际施工情况作了介绍和总结,创新点在于采用塑性混凝土防渗墙工艺为码头干地施工提供止水保障,可供今后类似工程参考.     

浅水波作用下护底块石对斜坡式护岸稳定性影响

在水深较小,原泥面为斜坡岩基的场区建造护岸时,应重视护底块石的设计。波浪在护底块石的上方发生破碎,卷破波对护底块体产生沿海侧方向的拖拽作用,从而导致护底块石失稳并引起护面块体的滑动。结合某护岸加固工程的方案设计和物理模型试验成果,提出在护底设计中,应结合增加护底块石质量与增大原泥面糙率两种措施制定护底块石方案;有条件时可通过增加护底长度或埋深的方式设置护底。     

轻型井点降水工艺在工程中的应用

在地下水位较高的含水层中进行基坑开挖时，地下水会不断渗入基坑，较易产生流砂、管涌等破坏现象，甚至使边坡或坑壁失稳坍塌。在基坑开挖前，采用轻型井点降水工艺，将基坑内外水位降低，从而达到开挖基坑的目的，是常用且较为有效的施工方法。以恒大海上威尼斯排水涵闸施工工程涵闸基坑开挖为例，从方案设计到具体的施工过程叙述轻型井点降水。     

某LNG工程软土地基深基坑支护结构受力

深厚软土地基对深基坑支护结构影响巨大,支撑设计合理与否直接关系基坑开挖的安全和经济。结合某LNG工程实例,对软土地基深基坑支护结构受力进行分析,重点研究了基坑底板厚度、支护墙折角对支护结构受力的影响,并对内支撑的传力距离进行分析,总结了柔性支撑设计及施工应重点关注的问题,为类似支护结构设计提供借鉴。     

郑州市地铁车站基坑施工变形特性分析研究

采用FLAC3D数值模拟软件,结合郑州市某地铁车站基坑工程实际,考虑基坑的实际施工开挖步序,对地铁站基坑工程钻孔灌柱桩与钢支撑支护体系下开挖过程中的变形特性进行了数值模拟,得到了基坑开挖至不同深度时的变形场。根据变形场结果分析得出了基坑各位置变形特征及最大水平、沉降变形量。通过对比分析发现数值模拟结果与前期现场监测结果基本吻合。计算结果表明钻孔灌柱桩与钢支撑结构设计参数能够满足施工要求。     

海陆交界处取水口深基坑支护施工分析

取水口作为LNG码头用于汽化加工的主要结构设施,在整个LNG码头的建设中占据极为重要的地位。由于取水口需联通海域与陆域,且结构所处水位较深,在建设过程中不可避免地需进行深基坑支护与开挖。较通常的深基坑支护而言,波浪及海流对取水口基坑支护的不利影响不容忽视。文章就如何安全、有效地对海陆交界处取水口深基坑进行支护加固进行分析,可供类似工程借鉴。     

双排桩支护结构在港区护岸工程中的应用

介绍双排桩支护结构应用与瑞安市东山埠渔港下埠港区护岸工程实例,该结构有效地避免基坑开挖对周边建筑物影响。对桩长、排距、粘聚力、内摩擦角及地面荷载等主要设计参数进行阐述,并采用理正深基坑支护计算软件对结构进行稳定性验算,结果表明各指标均满足规范要求。