考虑空间效应的狭长型沟槽基坑稳定性计算方法研究

给排水管道沟槽基坑开挖宽度根据管道直径及埋深确定,一般宽深比较小,基坑呈狭长型。现行的行标及地标在坑底抗隆起稳定性计算时,未考虑基坑宽度对圆弧滑动面的影响,计算结果较为保守,经济性较差。以《基坑工程技术标准》(DT/T J05-61—2018)为基础,推导了狭长形沟槽基坑考虑基坑宽度的坑底抗隆起稳定性计算公式,并分析了基坑宽度对坑底抗隆起稳定性安全系数的影响规律,以期为该类工程的设计工作提供参考。     

管道沟槽等窄条形基坑隆起稳定性计算方法

坑底抗隆起稳定常作为软土地区围护结构嵌固深度的控制条件。现行行业规范并未考虑基坑宽度对隆起稳定性的影响,导致深厚软弱土地区窄条形基坑工程设计中挡土构件过大的插入深度,造成浪费。实际基坑工程有显著的空间效应。通过分析基坑宽度效应对坑底抗隆起稳定性的影响,得出了基于宽度的基坑分类标准,提出了窄条形基坑坑底抗隆起稳定计算方法,表明窄条形基坑有更好的抗隆起稳定性,并通过工程案例进行了分析验证。最后对窄条形基坑坑底抗隆起稳定性影响因素进行参数敏感性分析。研究成果对规范公式进行了补充改进,为软土地区窄条形基坑设计提供了依据。     

淤泥区狭长基坑抗隆起稳定性分析

针对珠三角某综合管廊工程坑底土层为深厚淤泥的情况,采用有限元软件进行数值模拟,基于强度折减法对基坑破坏模式进行分析。计算结果表明：狭长类基坑破坏时,依旧表现为坑底产生较大的隆起变形,但呈现的滑动面会受到对侧支护桩约束影响,计算得到安全系数明显高于半无限体假定下的圆弧滑动结果,也更符合实际情况。本文进一步分析了坑底加固深度、基坑宽度等对深厚淤泥类软土中狭长基坑坑底抗隆起稳定性的影响,研究结果可为类似工程提供参考。     

外滩通道对下卧大直径隧道的开挖影响分析

在软土地层中开挖基坑引起的基坑隆起,导致下方已有建构筑物的变形,从而对其使用功能和安全性产生影响甚至造成严重危害。外滩通道工程跨越延安东路隧道区域,隧道内径10m,上跨基坑深10m,坑底距隧道顶最近处仅5m,工程存在较大的风险。该文通过环向隧道结构、纵向结构计算和三维有限元整体施工模拟分析了基坑开挖对隧道的影响,比较了几种保护措施的效果;此外,通过理论研究和工程比较制定了隧道的保护标准。     

堆载对明挖隧道基坑围护结构的影响

依托郑州市冀州路明挖隧道基坑施工,采用有限元分析软件建立三维数值模型,研究堆载对基坑周围土体沉降、坑底隆起及桩身水平位移的影响,结果表明：基坑周围土体沉降、坑底隆起变形及桩身水平位移均随基坑开挖而逐渐增大;基坑围护结构的变形量均在设计控制范围内,在该施工条件下,基坑结构整体安全。     

开挖方式对下卧隧道变形影响的模型试验研究

基坑开挖过程中,开挖卸荷会引起坑底隆起,同时基坑围护结构在内外压力差的作用下会引起侧向变形。坑底隆起和侧向变形两种作用会引起基坑周边地层出现下沉,同时导致坑底下部结构物的上浮,从而影响结构物的安全使用。为了将开挖对下卧隧道的影响降到最低,需要采取合理的开挖方式。该文以上海四平路隧道工程为依托,采用相似理论设计了试验方案,进行了模型试验。通过对试验结果进行收集分析,探讨了分层开挖和台阶开挖两种施工方式对基坑周边土体沉降以及下卧隧道隆起的影响。试验结果显示:台阶开挖带来的影响要明显小于分层开挖。     

基于FLAC3D的基坑开挖方案优选

运用FLAC3D软件对深基坑工程的开挖方案进行数值模拟。不同的基坑开挖方案进行数值模拟,分析其对基坑变形的影响。重点研究同一基坑的不同开挖方法对基坑侧壁、支护桩、坑底隆起等变形量的影响规律。结合施工经验和数值分析,对基坑开挖方案进行设计,择优确定开挖方案,合理控制基坑变形,从而达到减小对周围环境的影响,降低工程造价和确保施工安全的目的。     

基坑开挖对既有地铁区间隧道的影响性分析

以某新建基坑为背景,利用有限元软件Midas GTS NX建模,分析周边土体和既有地铁区间隧道在该基坑开挖过程中的变形规律.结果表明:基坑开挖施工对既有地铁区间隧道的沉降影响较小,不会产生明显的隆起或沉陷.坑底的最大回弹量为7.6mm,初步判定该基坑设计合理,在标准的施工安排下是安全的.     

计算基坑抗隆起稳定安全系数的卸荷法

在分析基坑开挖卸荷条件下引起基坑隆起破坏的动力因素基础上,根据极限平衡理论,建立基坑隆起破坏计算模型的几何边界和荷载边界,提出计算基坑抗隆起稳定安全系数的卸荷法,给出基坑抗隆起稳定安全系数计算式(Kk).假定规范中应用Prandtl公式计算所得的抗隆起稳定安全系数为Kb,通过对两计算式归一化敏感度分析,发现两式受各因素影响的规律一致,影响基坑抗隆起稳定性的首要因素是土体内摩擦角,围护体插入深度和基坑挖深是主要影响因素,土体粘聚力和土体重度是次要影响因素.根据某基坑工程实例计算分析,本文提出的Kk计算值略小于Kb,有利于评价基坑工程实际安全状况.     

土塞效应在基坑工程中的研究与应用

狭小面积的基坑在平面与坑深尺寸上类似于沉井、沉箱等施工方法,但基坑围护桩插入土体的深度远高于沉井的设计要求。实际上,狭小的基坑在坑底可以形成相对紧致的土塞,该部分土体在受挤压后可以为基坑围护桩提供较大的被动土压力,对基坑整体稳定属于有利作用。通过对该类型基坑的土塞效应进行理论分析和数值计算,并通过工程案例进行了验证,对类似工程的应用有一定借鉴意义。     

浅析深基坑分坑开挖对临近地铁附属结构的影响

以上海漕河泾开发区赵巷园区二期深基坑支护实例为背景,分析了邻近地铁深基坑工程的实际应用特点,介绍了基坑围护设计方案选型、分坑平面布置,以及考虑临近地铁的保护措施,基于有限元数值模拟归纳,分析了分坑的空间平面尺寸对临近地铁附属结构变形的影响,并通过有限元分析结果与基坑实际设计方案进行对比。结果表明,控制临近地铁基坑的分坑宽度在2倍的基坑挖深左右,可以有效控制基坑开挖对邻近建筑的变形速率和总变形影响。     

深厚淤泥区基坑开挖作用下临近地铁基坑的力学响应

为确保处于深厚淤泥区的临近地铁基坑在新建基坑开挖支护过程中的安全性.通过有限元软件建立精细的三维计算模型,计算分析地铁基坑对新建基坑开挖、支护的力学响应特征。研究结果表明:开挖完成后,地铁车站基坑位移呈现岀“鼓肚型”,符合连续墙加内支撑基坑支护型式一般的变形规律;新建基坑围护桩最大侧移为24.5 mm,竖向位移为6.54 mm,均小于围护桩位移控制值,说明新建基坑支护体系设计具备合理性;地铁车站基坑围护结构最大位移为12.16 mm,远小于一级基坑位移限值。同时发现其地下连续墙两侧的位移增量不同,右侧(靠近新建基坑一侧)地下连续墙位移增量较小。其原因是新建基坑开挖淤泥区使右侧地下连续墙所受的主动土压力减少。     

成都地铁工程车站基坑涌水量的预测分析

以拟建成都市地铁7号线某站为例,建立基坑体积大小相同仅长宽比不同的块状（圆形）、条形基坑模型,分别计算其涌水量。计算结果表明:在基坑体积大小及地质条件相同的情况下,块状（圆形）、条形基坑的涌水量都随着长宽比的增大而增大。同时指出,在预测基坑涌水量时,必须充分认识工作地区的工程地质、水文地质条件,尽可能采用多种计算公式,并结合地区经验类比,可提高预测的准确性。     

复合地层中基坑开挖对下卧隧道变形影响研究

在城市建设中,基坑开挖会引起附近地层变形,造成附近地下隧道变形,从而对地铁隧道正常运行造成安全隐患。以南京地铁3号线明发广场站至南京南站区间地下空间开发为背景,采用数值方法对复合地层中基坑开挖对周边土体及隧道变形影响进行研究,重点分析基坑开挖宽度与隧道直径比(L/D)和复合地层模量比(E2/E1)变化对土体及隧道变形的影响。主要研究结果如下:1)当L/D3时,基坑底部回弹和隧道变形随基坑宽度增加而增大,当L/D≥3时,基坑底部回弹和隧道变形不受基坑宽度增加的影响;2)当E2/E18时,基坑回弹和隧道变形随模量比的增加而迅速降低,当E2/E1≥8时,基坑底部回弹量和隧道变形不受模量比的影响。     

上海某商办楼基坑开挖施工监控量测分析

以上海市某商办楼基坑项目为背景,针对基坑开挖过程中对周围地表沉降、地连墙、水位、围护结构的影响,进行开挖过程中全程监控量测并分析其规律.研究结果表明:周围地表沉降随基坑开挖深度不同沉降增加的速率不同,开挖基坑上半部分沉降较慢,开挖到中下层沉降速率加快;基坑开挖造成地连墙呈两头小,中间大的变形形态,且最大变形处位于基坑最...     

上海软土条形市政深基坑变形性状的实测研究

对一个挖深17.5 m的多道支撑上海软土条形市政深基坑的变形进行实测分析,研究发现其围护墙侧向位移沿深度方向呈典型弓形分布,并存在一定踢脚变形,对在影响范围内“坑中坑”,深坑对浅坑围护墙侧向位移影响明显,在设计上增加匝道外侧围护插入比以及在匝道外侧围护与深坑第一道围檩之间设置混凝土传力带,可有效减小匝道外侧开挖变形;同时抗隆起安全系数与最大侧移关系之值处于经典的统计范围之内,围护墙最大侧移与挖深之比值基本介于0.30%～0.77%,处于二、三级变形控制线之间;墙后地表沉降分布曲线与上海基坑标准预测曲线更为契合,其与墙体侧移比值基本介于0.4～2.0,其均值为0.80,无匝道区域平均值相对偏大;立柱桩回弹具有明显的空间反应特征,基坑中间位置的回弹量约为均值的1.3~1.45倍和基坑边侧立柱桩回弹量的2倍,空间反应特征较为明显。     

北京某深基坑开挖过程的阳角效应分析

以北京市某深基坑支护工程为例，运用ABAQUS有限元软件，建立了桩锚支护体系分析模型，分析了不同施工工况下基坑开挖过程中的阳角效应，并与实际工程实测结果进行了对比分析。结果表明:①阳角凸出部位的桩体顶部最大变形量大于其他部位，该部位的锚杆力在整个开挖过程中也比较大；②阳角角度制约着基坑的开挖过程，同一深度处阳角角度越小，基坑开挖难度越大；③基坑阳角凸出长度对桩顶变形及桩体弯矩影响显著，但随着凸出长度的增大，影响效果渐弱；④桩体横向位移和弯矩均随基坑开挖深度的加大而逐渐增大；⑤地基最大隆起量受阳角凸出长度及基坑开挖深度影响较大，且凸出长度和开挖深度越长，影响效果越明显。     

软土超深基坑开挖对紧邻结构影响分析

海市北横通道筛网厂盾构工作井及相邻暗埋段基坑位于典型软土地层，基坑深达32.5 m，坑边6.7 m处存在一栋五层商业建筑物，基坑开挖及回筑过程须确保建筑物结构安全。以该基坑为例，针对建筑物健康状况、保护要求、地质条件及周边环境，采取针对性措施，降低基坑开挖对紧邻建筑物影响。介绍了基坑设计方案，同时对照基坑监测结果，验证方案有效性，研究了超深基坑开挖对周边土体及紧邻建构筑物的影响规律，提出了包括坑内外土体加固、增设临时钢支撑等在内的增加坑边建构筑物安全性的有效措施，结论可供同类工程参考借鉴。