基坑施工对临近隧道的影响分析

以邻近区间隧道的某基坑工程为例,利用MADIS有限元软件分别对基坑降水、基坑开挖等工况对相邻地铁结构的影响进行深入分析。研究显示：(1)基坑降水工况下,隧道水平位移明显小于竖向位移。(2)在基坑下部开挖与基坑上部开挖深度基本相同的情况下,下部开挖引起的相邻隧道变形明显大于上部开挖。(3)从隧道变形量值上来看,开挖至基底引起隧道水平位移明显大于竖向位移。(4)受力分析表明隧道配筋满足要求。数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,可为类似邻近地铁结构的工程建设提供一定借鉴。     

超深基坑开挖对周围建筑物沉降影响分析

城市建筑集中区的超深基坑开挖对周围建筑物产生的不良影响越来越受到关注。既有的研究成果主要针对软土地区,对中密砂卵石地区超深基坑临近构筑物的研究成果较少。以南昌某建筑深基坑为例,采用有限差分软件建立分析模型,从支护结构和建筑物基础类型等2个方面5个因素深入探讨超深基坑开挖对建筑物沉降影响。研究结果表明：不同结构形式的基础、基础埋深、桩径、桩间距大小对邻近建筑的影响程度较大,锚索长度对建筑物的影响程度相对较小。建议超深基坑工程在砂卵石地层设计和施工时,基坑围护桩桩径宜为1.2 m,围护桩间距不宜大于2D(D为桩径),在规范要求范围内合理选择锚索长度即可。     

基坑开挖对基坑及邻近建筑物的变形影响研究

周围地层在基坑开挖过程中产生的变形是时空连续动态变化的一个过程。以滨海新区环保督查雨污分流改造项目港船泵站污水调头工程中的基坑工程为研究对象,采用数值分析的方式研究桩径以及桩间距变化对基坑和建筑结构变形的影响。     

相邻双基坑同步开挖相互影响

以福州君临盛世茶亭基坑和世茂国际中心基坑为研究对象,建立相邻基坑开挖的二维模型,土体应力应变本构关系采用HS本构模型模拟,详细研究相邻双基坑同步开挖情况下的土体位移、支护结构位移和内力响应。考虑不同间距对相邻基坑开挖性状的影响,得到相邻基坑开挖的影响范围。研究表明,相邻基坑开挖对远端围护结构和坑底隆起影响很小,基坑间距对围护结构变形影响大于基底隆起。     

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...     

上方开挖卸荷作用下地铁隧道的实测数据分析

在已有隧道上方进行基坑开挖,下方隧道的变形是基坑施工控制的关键。采用实测分析的方法,详细介绍了在已建盾构隧道上方进行基坑开挖的工程中,下卧隧道的变形控制措施,即在基坑开挖前进行搅拌桩加固、设置抗拔桩并在隧道内设置"米"字型支撑,通过实测数据分析研究了上方基坑开挖过程中下卧隧道的变形规律。得到如下结论 :搅拌桩加固过程中,隧道发生轻微的下沉变形,而基坑开挖则会导致隧道整体抬升与横截面收敛变形;搅拌桩加固与抗拔桩能有效控制施工过程中的隧道隆起变形,而隧道内的"米"字型加固则能有效减小隧道的收敛变形,搅拌桩施工引起隧道发生"横鸭蛋"式收敛变形,而后续的基坑开挖则对隧道的收敛变形影响不大。     

深基坑开挖对邻近高架桥影响及变形控制

针对某地铁深基开挖过程中对邻近桥梁影响较大的问题,提出了施作隔离桩的解决方案。建立了三维数值分析模型,验证了方案的可行性,并对基坑降水影响作了简要分析,最后对桥桩的水平承载力进行了验算。结果表明,隔离桩能有效减小基坑开挖过程中桥桩的水平位移和弯矩,基坑降水会增加邻近桥桩的水平位移,基坑开挖过程中桩基水平承载力满足要求。研究结果可为类似工程施工提供借鉴,具有较高的工程应用价值。     

基坑开挖对邻近桩基影响的室内试验研究

基坑开挖过程中,支护结构后土体中会产生水平方向和竖直方向的位移,进而对基坑周边的邻近结构物产生较大的影响,甚至会危及结构物的正常使用.设计了轴向加载和基坑开挖作用下单桩和群桩的模型试验,支护结构设定为悬臂式地下连续墙,选取不同工况分析了在轴向荷载和土体位移共同作用下桩基础的位移和弯矩的变化,并与数值模拟计算结果进行了分析对比.试验结果表明:桩基础的弯矩与位移同时受到竖向荷载和土体变形的影响,随着竖向荷载和基坑开挖深度的不断增大,单桩和群桩的弯矩和位移均增大,桩基础中前桩对后桩有明显的遮拦作用,在邻近建筑物密集的地区施工基坑,可采用在基坑与建筑物之间增设围护桩的方法来增加邻近建筑物的安全.     

新建下沉广场对邻近既有轨道交通结构的变形控制研究

分析新建下沉广场对邻近既有轨道交通结构的变形影响,采用有限元方法对新建下沉广场造成区间隧道、车站及附属结构变形情况进行数值模拟分析,评估基坑开挖对邻近地铁车站结构的安全性,并研究了不同净距条件下车站及附属结构水平位移与竖向位移的变化规律。研究表明：当基坑与车站结构水平净距超过2倍基坑深度时,车站及附属结构的水平变形和竖向变形处于可控状态,则此临界值可作为加强监测、改善支护条件的参考指标。     

基于流固耦合的邻近高边坡深基坑变形性状分析

为研究软弱富水条件下邻近高边坡深基坑开挖对地层的影响,对邻近高边坡深基坑进行开挖、降水和支护过程进行耦合模拟与实测数据对比分析。以有效应力原理和比奥固结理论为基础,考虑地下水对基坑开挖的影响,建立流固耦合作用下三维数值模拟分析模型;依次分析降水和开挖对围护桩变形和临近高边坡位移的分布规律,结合现场实测数据对模型进行验证。研究结果表明：深基坑开挖和降水施工过程中,随着开挖深度的增加,围护桩水平位移也相应增加,最大水平位移发生在桩顶处;因围护桩有5 m的嵌固深度和与之配套的锚索支护结构,降水、开挖、支护三个施工依次进行,随着开挖深度与锚固深度的增加,锚固作用效果逐渐增强,导致降水施工时的围护桩水平位移随深度增加而减小,单次降水施工步引起的围护桩水平位移仅为邻近开挖施工步引起围护桩水平位移的50%;开挖和降水施工同样也对邻近高边坡竖向位移产生影响,邻近高边坡最大竖向位移点为第一监测点,即围护桩边界处,单次降水施工步引起的邻近高边坡竖向位移与邻近开挖施工步引起的邻近高边坡竖向位移相近,表明在开挖前对基坑进行降水可以提高邻近高边坡的稳定性。     

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。     

某市政管廊基坑上跨既有地铁隧道的衬砌变形控制

某市政管廊基坑从既有地铁5号线上方通过,基坑开挖会导致地铁衬砌隆起,从而影响地铁衬砌运营安全。从三个方面来控制地铁衬砌的变形:(1)基坑分为3个部分依次进行开挖;(2)采用SMW工法桩进行围护,内插HN700×300型钢,隔一插一,形成封闭基坑结构,坑内设置冠梁、支撑;(3)基坑底部打入Φ203钢管棚,并与双拼45c工字钢焊接形成抗隆起的管幕结构。并通过数值计算,得出了基坑开挖过程中地铁衬砌的变形情况,结果显示以上措施能有效地控制衬砌变形。     

静压桩对邻近埋地管道性能影响的数值分析

为了分析静压沉桩过程对邻近埋地管道性能的影响,基于位移贯入法模拟静压沉桩的二维有限元数值方法,建立了桩-土、管-土接触面并在桩顶施加位移荷载实现动态压桩过程,并综合分析了压桩过程中沉桩深度、桩径大小、管道中心与桩体中心的水平距离以及管道的埋深等因素对管道变形与力学性能的影响.研究结果表明:同等条件下,增加管-桩水平距离,管道水平位移、径向变形和管周应力相应减小,近桩侧管周土体的最大水平应力约为不设置管道时的1.5倍;随着沉桩深度增大,初始使管道产生明显水平位移的临界沉桩深度约为管道上方1 m处,随后管道水平位移呈现先增大后略微减小,并最终趋于稳定的趋势,且当沉桩深度为2倍埋深时管道水平位移最大;管道埋深越大,管道受沉桩挤土效应的影响越明显;当埋深为5倍管径时,沉桩桩径减少25%时管道最大水平位移减少27.8%,表明减小桩径可显著降低沉桩对周边管道性能的影响.      

姚庄大桥基础施工深基坑方案比选

深基坑的开挖支护受水文、地质条件以及周边环境的影响。以姚庄大桥桥墩基础的基坑支护为研究内容,结合工程地质特点等因素拟定排桩支护、钢板桩围护、放坡开挖等方案进行比选;并结合有限元数值模拟分析,对基坑开挖过程中基坑支护结构的受力和变形进行分析和验算。综合考虑工程的施工难度、经济、安全、工期等因素,最终选择了放坡开挖方案。     

双排抗滑桩承台的优化设计研究

为探求承台厚度变化对结构受力和变形的影响,采用数值模拟方法,研究了有无承台、及承台厚度在0.25~1.25倍桩径区间变化时,双排抗滑桩桩身变形、内力分布、荷载分担的变化规律。研究发现:桩顶承台的存在,起到了协调前后排桩的变形和分配内力的作用,使得双排桩结构受力更合理;而且随着承台尺寸和刚度的增大,桩身内力及变形均有所降低,但承台厚度与桩径之比超过0.5时,降低效应开始逐渐递减。综合研究结果及构造要求,建议承台厚度取为其桩身直径的1/2~3/4,且不小于500 mm,并最终按承台受力确定;桩与承台连接的内侧易出现应力集中造成结构破坏,此处应加强配筋。     

顶管井深基坑近接高架桥桩施工影响及参数优化研究

依托某污水管顶管井深基坑近接高架桥梁工程,基于Midas Gts Nx建立基坑与桥梁三维有限元模型,研究了顶管井深基坑开挖对基坑稳定性及桥梁桩基变形影响与坑外注浆加固保护措施对桥梁位移的控制效果,通过现场监测验证了加固参数的有效性.研究结果表明:顶管井基坑开挖过程中工作井井壁最大水平位移出现在井壁中上部;顶管井基坑开挖对桥梁桩基变形影响较大,引起桩基向基坑发生侧移,且桩身中部位移最大,施工过程中应对邻近基坑侧桥梁桩、基桩身中部水平位移进行重点监测;在采取坑外注浆加固措施下,桥梁桩基沉降及水平位移显著减小,深基坑坑外加固的合理宽度为2 m,深度为20 m,研究成果可为类似基坑近接高架桥桩工程提供借鉴.     

河道开挖对邻近既有隧道变形影响分析

河道开挖工程施工会导致邻近的既有地铁隧道变形,在一定程度上还会对轨道交通线路的结构和运营安全产生影响。因此,如何控制土体开挖卸载过程中地铁隧道的上浮和变形是各方关注的重点。围绕河道开挖对下方既有区间隧道变形的影响展开研究,采用MIDAS有限元数值分析方法进行数值模拟,动态分析了不同开挖过程对下方隧道结构变形的影响及产生原因,有助于动态监控后期施工。结果表明:实时监测结果与计算数值二者变形特征基本一致,变化规律基本相同,河道开挖引起的隧道水平变形最大值为+1.92mm,竖向变形最大值为+4.03mm,均小于安全控制指标值,有效保证了区间隧道运营和结构安全。     

基坑开挖对既有道路路基变形的影响分析

为了探究基坑开挖对邻近道路路基变形的影响,依托软土地区某典型基坑工程,采用大型通用有限元数值分析软件ABAQUS对此开挖工程进行建模,研究基坑开挖时的不同开挖深度和不同支护系统对路基变形的影响,并对比不同工况下路基表面的沉降量和水平位移值。分析结果表明:随着开挖深度的增加,路基顶面竖向变形量和路基边坡水平变形量都随之增加;同一开挖深度、同一支护系统下路面的水平位移受与基坑水平距离的影响相对较小。因此基坑开挖过程中应减少每次开挖的深度,避免对路基影响过大。研究成果可为类似基坑开挖工程设计提供计算依据,推进基坑开挖对道路影响的研究。     

城市下穿隧道深基坑稳定性研究

以城市下穿隧道深基坑为研究对象,运用FLAC3D软件对基坑开挖和支护结构与周围土体的共同作用进行数值模拟试验,研究了基坑围护结构和内外土体的受力变形特征。研究结果表明:基坑外地表最大沉降量发生在距离基坑一定距离处,且随开挖深度的增加最大沉降位置远离基坑处,沉降量明显加大;基坑开挖期间地下连续墙竖向位移变化不大,主要为侧向变形;坑底土体的隆起值随开挖深度的增加呈非线性增长,但回弹增量有减小的趋势;随着开挖深度的增加,在靠近基坑越近的地方深部土体水平位移越大。     

不同开挖顺序对基坑围护结构变形影响分析

基坑开挖顺序对围护结构的变形影响较为明显。结合杭州某地铁车站基坑工程项目，基于考虑土体小应变特性的硬化模型，采用三维有限元软件（PLAXIS 3D）进行了数值模拟，详细分析了施工过程中不同基坑开挖工况对围护结构变形、支撑轴力、地表沉降等变化的影响。结果表明：同一基坑的围护结构左右两侧变形差异显著，分析时不能简单将土层视为水平均布土层，需对变形较大的一侧土体减少基坑堆载，尽可能将荷载分布在围护结构变形较小一侧；地连墙水平位移、地表沉降均随基坑开挖及车站的建造逐渐增大；地连墙变形受基坑开挖顺序的影响较为显著，从中间往两侧开挖对地连墙的变形影响最小，仅为18.35 mm，相较于原工况减少约25%，对工程产生最有利的影响。