弹性地基有限元法在基坑工程中的应用

基于弹性地基有限元法,利用等效文克尔弹性地基梁模型,采用模块化处理方式模拟基坑开挖的各种影响因素,编制C语言有限元分析程序对围护结构进行分析计算.程序结合采用弹性法,考虑其中的不足,在迭代计算中对围护结构变形和支撑轴力进行修正,以模拟围护结构随开挖过程变形对内力的影响,简单方便的解决实际工程中围护结构受力分析.结合上海地铁M8线嫩江路车站工程深基坑工程进行实例分析,发现程序计算结果能够较好的与实测值吻合.说明该法能够很好的应用于支挡结构内力变形计算,并可以给三维通用有限元分析以借鉴.     

厦门地区嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力分析计算*

依照厦门市疏港路下穿仙岳路通道工程地质勘测资料,根据公路规范、建筑规范和福建省当地规范对基坑开挖过程中单排围护桩的单桩轴向受压容许承载力进行计算,并对各规范计算值进行分析比较。同时结合大型有限元软件 ANSYS建立桩基础三维弹塑性模型分析桩土共同工作机理,将规范计算值以面荷载的形式在模型中施加于桩顶,对此荷载下的桩体位移和桩底反力进行计算分析,同时对门机轴向荷载作用下的桩顶位移实测值和模型计算值进行对比分析,得出在规范计算值范围内,桩体未发生破坏。结果表明各个规范公式在计算桩基轴向受压容许承载力时对岩土参数取值各异,采用的计算模式存在差异,因此规范计算值差别较大,ANSYS模型数值分析结果与现场实测结果吻合良好,可为该地区桩基础设计提供参考。     

深基坑开挖地下连续墙支挡结构的安全分析

地下连续墙作为基坑开挖一种重要的支护手段,在我国得到了广泛应用。基坑开挖是一个复杂的问题,对基坑的开挖进行安全分析至关重要。目前基坑围护结构安全计算有两种:连续介质有限元法和平面弹性地基梁法。根据两种计算方法,选取三种常用的计算软件(理正、Plsxis和Ansys)对同一工程进行计算分析,对地面沉降、支护结构最大水平位移、坑底隆起量、整体稳定性四方面进行对比分析,指出不同计算软件的优点和缺点。     

狭长深基坑支护结构设计的有限元分析

以南京某地铁车站深基坑工程为研究对象,介绍该工程场区的地质条件,支护形式及施工工序;分析该基坑在开挖过程中围护结构的位移、支撑轴力及基坑周围土体地表沉降的变化,通过有限元软件Plaxis对基坑开挖进行数值模拟,并将计算结果与实测结果进行比较分析,二者结果基本吻合,并且通过进一步研究得到了支护结构抗弯刚度EI、坑边超载及开挖对基坑变形规律的影响结果。增加支护结构的抗弯刚度能一定程度减小地连墙的水平位移,随着坑边超载P的不断增大墙顶水平位移不断加大,当P=50 k Pa时,围护结构墙顶范围内发生明显屈服。而随着开挖深度的不断增大,超载对地连墙水平位移的影响系数不断减小。基坑开挖时。地下连续墙最大侧移位置大致位于开挖面附近,且随着开挖深度的增大而逐渐下移。当土体开挖至坑底且未施工底板和垫层时,此时基坑处于最危险状态。     

地铁深基坑逆作施工的数值模拟与实测分析

针对上海市某地铁深基坑,基于FLAC3D,软件,采用摩尔一库伦弹塑性模型,时既有建筑物旁盖挖逆作法施工的深基坑进行了分步开挖数值模拟;并将计算得到的围护结构水平位移和基坑周围地表沉降与实际监测结果进行对比分析,验证了计算模型和计算参数的合理性,最后分析了基坑开挖对临近建筑物桩基的影响,为基坑工程的设计与施工提供参考.     

基坑工程中支护结构受力特性及最优桩间距探析

以成都周边的某一隧道基坑工程为依托,通过分析现场实测结果,揭示了深基坑支护体系的受力变形特性及深基坑开挖过程中影响支护体系稳定性的主控因素,确定了深基坑开挖与支护桩设计的主要参数,可为成都地区及其他相类似区域的深基坑工程支护体系设计提供参考依据.     

铁路大断面黄土隧道初期支护作用效果

以兰渝铁路胡麻岭隧道为工程背景,通过三维数值模拟结合典型断面现场监测,对铁路大断面黄土隧道初期支护的受力与变形特性进行综合研究,通过数值模拟得到黄土隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态,将数值模拟结果和现场监控量测数据进行对比,获得典型断面围岩与锚杆轴力的变化规律,并对初期支护作用效果进行评价,找出施工过程中的薄弱环节,提出相应的优化措施．结果表明,数值计算与现场实测结果基本吻合,黄土地区隧道施工应坚持“及时支护、及早封闭”原则,确保开挖后围岩变形的稳定．     

富水卵石地层紧邻建筑物深基坑围护设计与评价

杭州市某地铁车站深基坑工程紧邻多栋高层建筑物及地下室, 通过对上部富水卵石、 下部岩层条件下的围护结构进行选型分析, 采用钻孔咬合桩结合内支撑的围护方案。 同时, 对基坑开挖邻近建筑物的变形影响进行计算分析, 并与基坑实际监测数据结果对比, 验证了基坑设计方案的可行性。 本案例可为类似条件深基坑围护设计与施工提供参考。     

FLAC3D软件在某地铁车站深基坑开挖中的运用

以徐州某地铁车站深基坑工程为依托,采用FLAC3D软件建立基坑开挖支护模型,对基坑开挖不同工况下引起的围护结构变形、地表沉降、坑底隆起等进行了数值模拟。并结合现场实测值进行对比分析,验证其数值模拟应用在深基坑开挖变形的可行性,对以后相似的地铁深基坑施工和设计有一定的参考价值。     

深基坑围护结构选型与设计分析

明挖法是地铁车站基坑开挖采用的主要设计方法之一,以某地铁工程车站主体基坑设计为背景,从围护结构选型、支撑系统设计、基坑抗浮和抗突涌稳定设计等几个方面,对基坑围护设计过程中的主要参数和设计方法进行了介绍,对深基坑围护结构的选型及设计进行了分析和研究,以期为类似项目的设计和施工提供指导。     

邻近边坡偏压深基坑开挖效应分析

依托长沙地铁6号线望岳路站深基坑工程,探究了邻近边坡偏压地铁车站基坑开挖的变形特性与受力特点,采用Midas/GTS对基坑分层开挖与支护进行了数值模拟,分析了地连墙位移、内支撑轴力、地表沉降等,并将数值模拟值与工程实际监测数据进行对比,分析了支护结构变形特性的影响因素.研究结果表明:偏压作用下,基坑两侧围护结构变形明显...     

高架桥桥基与地下车站深基坑近距离施工相互影响分析

基于某地下车站深基坑与高架桥桥基近距离施工难题,利用Midas GTS NX软件,土体采用修正摩尔库伦本构模型,对基坑开挖、桥基施工、支撑拆除以及车站主体结构回筑进行施工全过程数值模拟,分析施工全过程基坑和桥基的相互影响规律,并结合现场实测数据对数值模拟结果进行对比验证。研究发现,基坑开挖阶段,由于土体水平卸荷,基坑变形不断增大,基坑地表最大沉降发生在距基坑边缘约0.4倍基坑宽度处,地连墙最大侧移发生靠近基底处;桥基施工后,基坑地表沉降和地下连续墙侧向位移进一步增加,桥基本身也产生了一定沉降;基坑支撑拆除和车站主体结构回筑阶段,由于围护结构的作用,基坑和桥基的变形增长并不明显。     

灌注桩围护结构内力的现场观测与分析

以上海市某地铁车站大型基坑的围护结构为例，用“竖向弹性地基梁法”计算了钻孔灌注桩基坑围护结构在三种边界处理条件下所得的弯矩及位移值，并与现场实际测量的结果进行了比较。     

利用原有支护体系的基坑加深支护设计研究

结合工程实例，在施工场地小、位移控制要求高、基坑平面形状复杂等众多苛刻条件下，运用一系列措施在围护结构已施工的基础上实现既有基坑加深。对支护体系采用不同计算模型进行模拟比较，通过对计算结果与实测数据的对比，分析不同模型的优缺点，为今后解决类似复杂深基坑支护设计问题提供参考。     

临近建筑物SMW工法基坑围护结构受力特性研究

根据天津滨海新区欧风国际商业步行街临近建筑物地下室基坑开挖工程,采用ABAQUS有限元软件研究了SMW工法基坑围护结构的受力特性,讨论了型钢与水泥相互作用对SMW工法桩受力特性的影响。结果表明:SMW工法桩顶水平位移值4.53mm,说明临近建筑物对SMW工法基坑围护结构影响较小;考虑水泥土刚度贡献,SMW工法桩水平位移值、剪力值、弯矩值均比现行规范理论计算值小25%~35%;型钢与水泥土相互作用对桩的受力与变形影响较大,随着型钢与水泥土相互作用减小,水泥土对型钢的黏结强度的变小,型钢的受力与变形均变大。     

地铁车站偏压基坑围护结构变形影响因素研究

为了研究地铁车站偏压基坑围护结构侧向变形特征,以某地铁车站基坑为工程依托,采用FLAC3D建立三维数值计算模型,探讨了基坑至建筑物距离e、建筑物荷载q及基坑开挖深度h对地铁车站偏压基坑围护结构两侧最大侧移之比的影响,并建立各因素下偏移程度划分标准,提出相应的变形控制措施,同时基于灰色关联理论对各因素的敏感性进行分析,找出最不利影响因素。研究表明:邻建筑物偏压荷载会大幅度增大围护结构侧向位移,不利于基坑安全;围护结构两侧最大侧移之比与距离e呈一次函数关系,与深度h呈分段线性函数关系,与建筑物荷载q呈三次函数关系;邻建筑物偏压基坑围护结构非对称变形的影响因素敏感性排序为基坑至建筑物的距离e建筑物荷载q开挖深度h。研究结果对基坑设计和施工等有参考价值。     

抛填石层超深基坑咬合桩结构参数优化研究

钻孔咬合桩围护结构对抛填石层的超深基坑施工至关重要,其合理的结构参数选定是咬合桩结构设计的关键.依托深圳地铁12号线太子湾站钻孔咬合桩工程,采用Midas/GTS有限元数值模型,模拟基坑开挖过程中围护桩的受力形变规律,并与现场实际效果进行了相互验证,研究了荤素桩桩径比、咬合量及刚度比对结构位移和弯矩的影响效应.研究结果...     

软土地区高层建筑逆作法施工理论分析与实测比较

以Ｐｏｌｕｏｕｓ弹性理论法为基础,假定桩,土地之间位移协调,计入深基坑开挖过程中土体隆起对地下连续墙、中间支承桩上抬的影响,考虑逆作法施工过程中地下连续墙－中间支承桩－地下室楼板－上部结构共同作用。并对某大厦逆作过程的结构进行了计算,将理论计算结果与现场实测结果进行了比较分析,说明理论计算方法的可行性。     

桩-土相互作用支护桩受力变形计算方法

为研究桩-土非线性相互作用对深基坑支护结构内力与位移的影响,提出了一种桩-土相互作用支护桩受力变形计算的方法.该方法将基坑开挖面以上的桩体视为有限数量的弹性体,开挖面以下的桩体视为Winker地基梁,支撑结构为二力杆弹簧,并考虑支护桩和内支撑的变形协调,基于桩结构分段分坐标法和弹性地基梁法,推导出了考虑桩-土-内支撑共同作用的支护桩体挠曲微分方程.结合理论土压力,采用该方程计算获得了不同开挖深度的桩体水平位移和桩体弯矩,并与规范法、实测值进行比较.结果表明:本文方法计算得到的支护桩最大水平位移比规范法小15.2%,最大弯矩较规范法小26.6%,均与实测值更为相近.      

邻近既有盾构隧道基坑工程施工安全影响评估

拟建设基坑工程开挖深度为5.8m,北侧围护结构紧邻盾构隧道,基于该基坑的施工过程,通过基坑工程支护结构稳定性计算,并采用FLAC 3D软件进行数值模拟,评估该项目基坑工程施工对扬州瘦西湖隧道主体结构安全性的影响。结果表明,进行第二层基坑开挖时,隧道总体变形量十分接近预警值,位移最大位置出现在隧道敞口段与暗埋段的连接部位附近,施工时应该对此处采取一定保护措施。研究结果可为类似项目工程安全评估提供有效的参考依据。