基坑开挖引起下卧地铁隧道上浮变形的控制研究

以徐州轨道交通1号线工程车辆段基坑开挖施工为工程背景,在基坑开挖过程中对下卧地铁隧道的卸荷回弹变形进行动态再评估;对实测数据进行分析,提出了基坑施工对下卧地铁隧道的工程风险控制措施;有效控制了地铁隧道的上浮变形,确保了基坑及下卧地铁隧道结构安全.     

基坑开挖对下方既有地铁隧道的影响分析和监测

随着城市发展和地下空间的开发,越来越多的基坑工程横跨在既有地铁隧道的上方,基坑开挖卸荷将改变下方地铁隧道的应力场,使其产生不均匀的回弹变形和附加应力,从而对其安全稳定构成威胁.结合天津西站交通枢纽工程,研究基坑开挖卸荷对土体物理力学指标的影响,建立了一种卸荷土体特性下的有限元模拟计算方法,并应用“电水平尺”沉降自动监测系统对地铁隧道道床进行监测.研究结果表明,两者数据匹配性较好,能够相互验证,实现了地铁运营期间智能化、信息化监测的目的.     

砂卵石地层基坑开挖对侧方地铁交叉隧道和车站的影响分析

以成都某近邻运营地铁结构的基坑工程为背景,运用有限元法分析研究基坑大范围开挖卸载期间支护结构,尤其是斜撑加基底支挡桩支护形式的变形及受力特性,且重点分析基坑侧方地铁交叉隧道及车站的变形特性及受力变化。研究结果表明:(1)斜撑加基底支挡桩支护体系构造简单、受力明确;(2)基坑开挖卸荷使地铁隧道整体变形趋势表现为偏向基坑一侧,且变形分布形态呈"鸭蛋"状;(3)基坑开挖卸荷使侧方交叉隧道内力增大,且内力分布形态发生一定程度的偏转(偏向基坑侧),呈现出偏压状态,故实际工程中应加强动态监测;(4)基坑开挖期间近基坑侧车站端头发生整体上浮,而远离基坑侧发生下沉,即地铁车站发生一定程度的倾斜,因此基坑大范围开挖过程中应予以重点关注。     

同深基坑开挖引起紧邻地铁车站变形特性研究

紧邻已建成地铁车站单侧基坑开挖卸载会引起车站结构不均匀变形,但目前对其变形机制还缺乏系统认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对同深基坑开挖引起的紧邻地铁车站结构变形发展变化规律进行分析,并讨论有效控制车站结构变形的主要施工措施。研究结果表明,随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大,且增长的幅度逐渐减小;地铁车站主体结构整体刚度较大,对由基坑开挖引起的土体变形传递具有遮拦作用。     

基坑降水对坑底土体回弹影响的试验研究

软土地区深基坑的开挖,特别是深度达20-30m甚至更深的超深基坑工程,均要涉及到大幅度降低坑内地下水位的问题。目前对于深基坑的回弹量计算,都是以基坑开挖卸荷为基本应力路径获取变形模量,并未考虑降水的影响。应用三轴试验对基坑工程开挖与降水交替作用下被动区土体强度与变形性状进行模拟,并与仅考虑基坑开挖作用下被动区土体的强度与变形性状进行比较。试验结果表明,对超深基坑,降水作用可改善土体的力学性状;大深度降水对基坑总的回弹量有较大影响,能显著减小回弹总量。基于降水对基坑被动区土体强度及变形性状的显著影响,在深基坑工程设计中应考虑实际的应力路径,即进行考虑降水与开挖综合影响的分析。     

基坑降水开挖对邻近高架桥梁桥墩的影响及控制对策

对某地铁车站基坑降水开挖对邻近高架桥墩的影响进行了分析研究。简要介绍了该地铁车站的工程概况,以地铁车站下穿临近桥梁桥墩部分为背景,采用考虑流固耦合作用的三维数值模拟方法。探讨了深基坑降水开挖对邻近桩基的影响规律,并对几种加固措施的位移控制效果进行了分析,结果表明:通过优化降水方案来控制邻近桩基变形的效果比较明显;隔离桩、主动区加固和被动区加固都能一定程度地抑制桩基的水平位移。     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

两侧深基坑开挖对近邻地铁车站及隧道变形影响的优化分析

基坑周围环境的保护要求日趋严格,基坑工程近邻地铁车站和隧道的情况亦日益常见。为此,优化基坑开挖方案以控制车站和隧道的变形则至关重要。以天津市某与地铁车站贴建的深基坑工程为背景,采用考虑土体小应变硬化特性的有限元方法,结合3种不同开挖顺序的施工方案,分析两侧基坑开挖对既有车站和隧道变形的影响。计算结果表明,在控制车站和隧道变形方面,对称开挖的施工方案最优,合理制定两侧基坑开挖的顺序能有效控制车站和隧道的水平位移,但对隧道沉降的控制效果不明显;非对称开挖时,先施工小基坑优于先施工大基坑。     

深软场地地铁车站深基坑开挖变形实测分析

研究目的:对某大型地铁车站深基坑开挖过程中的软弱场地变形监测结果进行了统计分析,对基坑开挖引起的地面沉降、墙体水平位移和立柱桩体沉降的时空变化规律进行了整体分析,尤其是对不同基坑开挖深度对基坑变形速度的影响规律进行了总结。相关的结论和建议对城市软弱地基内地铁车站深基坑的变形监测方案设计、施工组织设计和施工安全控制等都具有一定的参考价值和指导意义。研究结论:(1)在深软场地深基坑开挖完成后地铁车站主体结构施工过程中拆撑可能造成地面的沉降比基坑开挖过程中产生的累积沉降还要大,应加强地铁主体结构施工过程中地面的沉降观测;(2)基坑侧壁水平累积位移与每次开挖土层厚度及其土层性质关系密切,随着开挖土层埋深的增大,基坑侧壁水平累积位移累积速度明显加快;(3)当基坑开挖深度有较大差异和基坑底部土层厚度分布极不均匀时,应考虑验算立柱桩的差异沉降;(4)软弱场地深基坑工程开挖引起的场地变形时空效应非常明显,随着开挖的进行,应沿纵向按限定长度逐段开挖,在每个开挖段分层、分小段开挖。     

地铁换乘站深基坑围护结构变形规律FLAC模拟研究

研究目的：以北京奥运支线大屯路地铁换乘站深基坑工程为背景，采用现场监测和FLAC有限差分法模拟计算的方法，研究城市地铁车站深基坑施工过程中的围护结构变形规律，为北京地区地铁深基坑工程的围护结构优化设计和信息化施工提供依据.研究结论：复杂环境下城市地铁换乘站深荩坑明挖施工时，现场临测是信息化安全施工的保证，对于形状复杂的车站基坑应该采用围护桩、钢支撑和锚索等组成的复合维护形式作为基坑的围护结构；土方分层开挖方式和钢支撑预应力施加是减少空间效应保证安企施工的重要措施；FLAC数值计算是研究基坑变形规律的重要手段     

地铁车站深基坑变形规律现场监测

研究目的:深基坑围护结构设计及其变形规律研究是地铁车站建设中的重要问题之一,开展地铁车站深基坑变形规律研究具有重要的工程应用价值。本文以北京地铁奥运支线折返线车站深基坑为研究背景,根据基坑开挖及围护方案,设计施工监测方案。依据监测资料,重点分析围护桩变形监测数据和基本规律;将钢支撑受力情况和桩体变形相结合分析,研究围护结构各部分的协同作用。研究结论:随着基坑开挖深度的增加和钢支撑的施加,围护桩的变形形态由向坑内的前倾型曲线逐渐变为弓形,最大水平位移发生的位置也随之下移。围护桩的水平位移、水平钢支撑的轴力也随着基坑开挖深度的增加而增大,但其实测值都远小于警戒值,说明围护结构设计偏于保守。     

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。     

紧邻地铁车站的深基坑位移控制措施效果分析

针对深基坑开挖时邻近地铁车站的保护问题,结合毗邻在建的宁波轨道交通2号线外滩大桥站绿地中心深基坑工程项目,通过Midas/GTS有限元软件对4种措施下邻近地铁车站位移控制的效果进行了对比分析。结果显示,增加围护墙刚度和采取坑内土体加固措施能有效减小基坑开挖导致的车站位移,增加支撑道数对车站位移控制同样有利,而增加围护墙嵌入深度的位移控制效果有限。     

土钉墙支护在黄土深基坑开挖中的应用

某地铁车站基坑原设计为放坡开挖,因与规划路的修建冲突,基坑开挖不具备放坡条件,通过验算,采用土钉墙支护可以满足黄土边坡稳定的要求,在实践中取得了良好效果。     

深大地铁车站基坑机械化组合配套快速开挖技术

南宁地铁1号线火车站站点超宽超大、地质及水文条件复杂、周边临近建筑物、施工环境复杂,基坑开挖难度大。为确保深大基坑的快速开挖和安全施工,提出了电动轮胎式起重机与常规履带式挖掘机组合配套开挖技术,即采用多种型号常规履带式挖掘机坑内配合,电动轮胎式起重机地面提升的施工方法。现场实践表明:(1)电动轮胎式起重机首次引入到地铁车站基坑开挖施工,与常规挖机配套施工高效合理,施工组织方便灵活,施工进度提高了1.5倍以上;(2)电动轮胎式起重机能定点开挖、自动行走、取土深度大、作业半径大、机身占地面积小、节能环保;(3)采用该组合配套机械开挖施工,较常规设备机械费节约80万元,动力费节约12万元,取得了较好经济效益,为复杂环境下宽大基坑机械化施工积累了宝贵经验。     

Deep foundation pit excavation procedure optimization considering creep deformation on nearby metro tunnelEI北大核心

Research purposes: The existing researches about excavating procedures of deep foundation pit on nearby metro tunnel in soft formation are lack of systematicness, and creep characteristics of soft clay are not usually taken into consideration. This paper takes Qianhaiwan station of Metro Line 11 in Shengzhen as engineering background and considers creep characteristics in sludge formation. The influence of step excavation in the transversal, longitudinal and vertical directions on the deformation of foundation pit and nearby subway tunnel are simulated, which may be expected to provide theoretical basis for choosing foundation pit excavation procedure of Qianhaiwan station. Research conclusions: (1) The segment far away from tunnel should be excavated firstly when only transversal step excavation was undertaken along the horizontal direction of foundation pit. (2) The maximum horizontal displacement of the piles show exponential relations with the number of segments when step excavation of foundation pit was undertaken in vertical and transversal or longitudinal. If thickness of every step excavation was limited in 1.5~2 m, the horizontal displacement of the pile near tunnel can be reduced about 9 percent when there is no horizontal step excavation. (3) Transversal step excavation with segments far from tunnel excavated firstly was found to be the best step excavation method under the same condition of step number and support, and longitudinal and transversal step excavation followed while longitudinal step excavation was the last. (4) The research results have guiding significance for foundation pit of Qianhaiwan station and similar projects.     

地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响分析

地铁车站大多位于建筑物林立的城市繁华地区以及车流量较大的地面交通干线下,在地铁车站基坑施工过程中,极易导致周围地层的位移,产生较大的地表沉降.结合无锡地铁三阳广场站的工程实例,为保证在地铁车站基坑施工过程中的周围环境安全,分别采用有限单元法和弹性地基梁法,分析了地铁车站深基坑施工对周边建筑物的影响.经基坑开挖后的施工监...     

基坑工程排桩内支撑围护结构局部破坏安全风险评价方法研究

目前“排桩+内支撑”围护结构在深基坑工程中应用广泛,而排桩破坏易引发基坑支护结构连续破坏。为解决基坑工程缺乏定量评估连续破坏风险手段的问题,基于结构承载力冗余度理论,结合基坑支护结构破坏风险抵抗破坏系数进行安全风险等级划分,有效量化基坑连续破坏风险,并制定相应的风险控制对策。依托某地铁车站明挖基坑工程,采用拆除构件法,对不同条件下基坑排桩破坏进行三维数值模拟,分析结构承载力冗余度,开展安全风险评价。研究表明,排桩破坏会对剩余基坑支护结构产生重要影响,其中邻近桩最大弯矩值增长30%以上;结构承载力冗余度安全风险评价因子对基坑连续破坏的风险等级判定具有重要影响,对于常规地铁车站基坑工程,建议安全风险评价因子大于0.4,以保障施工安全。     

深基坑开挖变形的灰色马尔科夫链预测方法

基于灰色马尔科夫链理论,提出了深基坑开挖变形灰色马尔科夫链预测方法,建立了用于变形预测的新陈代谢GM(1,1)模型和灰色马尔科夫链模型.研究结果表明:这2种模型的预测精度都可以满足施工期预测要求,灰色马尔科夫链模型的各项指标均优于新陈代谢GM(1,1)模型.该结果对同类研究具有一定参考价值.