软土深基坑地下连续墙变形的实测规律与预估方法

深基坑地下连续墙变形是软土基坑设计的重要控制指标。以开挖深度平均达20m的某城市交通隧道深基坑监测为例,分析和讨论基坑开挖过程中地下连续墙的变形规律,得到地下连续墙最大水平变形随基坑开挖深度的变化规律,建立两者之间的定量比例关系。此外,引入国外关于地下连续墙水平变形的预估模型,研究其在本工程的适用性,并通过实测数据对模型中的关键参数进行反演,为类似工程的基坑设计计算提供参考。     

软土基坑开挖深度与空间效应实测研究

为了给软土基坑工程开挖的支护设计与施工提供参考,针对软土基坑开挖中普遍存在的开挖深度以及空间效应,考虑分区开挖与挡墙加固等有利因素的影响,以上海市五坊园基坑工程为背景,进行开挖过程中基坑及周围环境动态响应的追踪研究。采用现场设点实测的方法对施工过程中围护结构位移、支撑轴力、立柱隆沉及邻近管线位移的变化规律进行监测,并将实测数据与类似条件的软土基坑开挖工程进行对比,分析施工过程中软土基坑自身结构及周边管线的变形特性,探究开挖深度与空间效应对不同位置基坑结构的影响。研究结果表明：基坑施工对围护墙体及周边环境的影响具有明显的空间效应和深度效应;浅层土体开挖时（2 m深度范围内）,基坑侧移空间分布主要受开挖顺序、土层性质和基坑阳角等因素影响;深层开挖时,基坑侧移体现出明显的空间效应;第1道支撑主要受土层流变影响,轴力在第2道支撑拆除阶段达到最大;由于底板硬化作用,第2道支撑轴力在底板浇筑阶段先增大后减小;基坑开挖卸荷会导致围护墙和立柱桩产生向上的位移,由于更加靠近基坑中心,立柱隆起值大于围护墙隆起值;基坑开挖深度越深,附近地下管线的沉降速率越大。     

基于监测数据的基坑开挖有限元反演计算

随着经济和社会的发展,深基坑工程面临的周边环境越来越复杂,因此深基坑开挖对周边环境影响的分析越来越重要。结合上海软土地区某深基坑工程,采用有限元软件PLAXIS模拟基坑开挖对周边环境的影响分析,并通过现场监测结果对土层参数进行反演,利用反演结果建立的有限元模型对后续工况进行预测计算,将预测值与监测值对比分析,进一步检验数值模型的合理性,结果验证了反演所得数值模型的合理与可靠,为上海等软土地区其他深基坑工程提供了有益的参考。     

土岩复合地层吊脚桩支护结构力学分析与优化设计

为了更加安全经济地进行土岩复合地层中基坑工程设计,针对上土下岩复合地层中吊脚桩基坑支护结构的受力及变形特性进行研究。采用二维数值分析方法,建立土岩复合地层条件下吊脚桩支护基坑开挖模型,分别分析基坑开挖过程中吊脚桩支护结构内力、变形的发展过程,以及土岩弹性模量比RE、吊脚桩嵌岩深度t、岩肩宽度b与桩体受力、变形之间的相关关系。结果表明： 1）随着基坑开挖深度逐渐增大,桩身侧移增大且桩身最大侧移发生位置逐渐下移,最大下移幅度为土层厚度的17.5%; 2）当基坑开挖至土岩交界面时,吊脚桩桩身内力达到最大值,下部岩层的开挖使得桩身最大负弯矩减小27.5%; 3）当岩层弹性模量介于600 MPa和4 800 MPa之间时,最优设计嵌岩深度为1.5 m,最优设计岩肩宽度为1.5~2.0 m。     

单侧基坑施工对邻近轨道交通隧道结构安全影响分析

以邻近苏州轨道交通1号线隧道某基坑项目为背景,利用有限元方法,分析了单侧基坑施工对既有隧道受力和变形的影响。计算结果表明:在轨道交通隧道单侧进行基坑施工时,隧道的变形跟基坑与隧道间距、基坑开挖深度以及隧道埋深有关;当基坑与隧道水平间距大于30 m时,单侧基坑施工对隧道结构变形影响较小,而当基坑开挖深度增大时,对邻近隧道结构变形影响也增大;隧道与基坑水平距离、基坑开挖深度对隧道衬砌轴力值影响不大;水平间距大于30 m后,基坑施工对隧道弯矩值影响较小。     

下立交深基坑围护工程选型与应用

本文介绍了上海市奉贤区金海公路 (大叶公路~浦南运河) 道路改建工程航南下立交深基坑围护工程,下立交毗邻上 海市地铁轨交 5 号线,开挖深度最大约 11.2m ,周边场地狭小、地质环境复杂,土层以粘土为主,地下水系发达,存在承压水, 设计和实际施工困难。文章通过分析该基坑的开挖深度、周边环境、周边重要管线、建 (构) 筑物的影响等因素,确定了基坑 的安全等级及环境保护等级,明确了基坑的围护形式。     

上河苑二期深基坑降水及支护方案的探讨

上河苑二期深基坑,开挖面大,深度深,且开挖后将形成最大高差约6.3 m的两条孤立土柱带。其降水措施以及支护方案的有效性,直接关系着基坑的安全与稳定,也对后续工程的顺利开展具有重要意义。结合工程地质条件,对该基坑降水方案的分析和计算进行了介绍;选择典型剖面,探讨了不同开挖深度和位置处的支护具体方案;实践验证,该方案满足基坑变形控制的要求。     

江漫滩悬挂式止水帷幕基坑地表沉降变形研究

为研究江漫滩特殊地质条件下悬挂式止水帷幕地铁深基坑施工引起的周边地表沉降规律,以7个江漫滩基坑工程的实测地表沉降数据为基础,采用理论分析、经验公式和有限元数值模拟的方法,总结了基坑开挖和坑内降水二者耦合作用引起的周边地表沉降变形规律。结果表明： 1）地表沉降范围可以划分为主要影响区、次要影响区和弱影响区3个区,主要影响区地表沉降主要由开挖和降水共同引起,次要影响区主要由降水引起。2）地表沉降曲线可根据划分的影响分区选用不同的函数表达式。3）基坑地表最大沉降点位置与坑边的距离xm为12.0～15.0 m,xm与基坑开挖深度h的比值约为0.7。4）在最大沉降点处,由开挖引起的地表沉降量占比为0.21~0.49,由降水引起的地表沉降量占比为0.51~0.79。     

双排桩支护结构的抗倾覆稳定性计算方法研究

《建筑基坑支护技术规程》中计算双排桩支护结构抗倾覆稳定性安全系数时,假定基坑内侧土体反力为被动土压力,而桩体实际位移接近于绕前排桩的底部转动。经分析规范中对双排桩支护结构抗倾覆稳定性安全系数的计算假定与实际不符的情况,采用m法对基坑内侧土压力分布和抗倾覆安全系数的计算方法进行了改进,并采用Plaxis有限元分析软件进行了验证。通过一系列参数分析,比较了修正公式与规程公式的区别,建议采用修正公式计算的一级、二级、三级基坑的抗倾覆稳定性安全系数可分别取1.1、1.05、1.0。     

深基坑工程中自动化监测技术的应用

上海市杨浦区松潘排水系统改造工程泵站基坑开挖面积约1336m~2,周长约160m,开挖深度14.45m,局部15.70m,基坑安全等级一级,环境保护等级二级。泵站基坑工程主要采用钻孔灌注桩+四道水平支撑的支护体系,有效、准确、及时的自动化监测是信息化施工的关键。     

基坑三维弹性地基梁法中m值的确定方法

数值分析是预测基坑工程变形响应的重要手段,三维弹性地基梁法是一种简化的基坑工程开挖数值模拟方法,m值的确定是三维弹性地基梁法的关键。依托上海地区地铁车站基坑,提出了结合有限元的多目标反分析参数确定理论与算法,以不同开挖工况中基坑长边和短边的围护墙体水平位移作为目标,分析确定m值。对基坑开挖施工过程用ABAQUS进行有限元模拟,同时选取AMALGAM算法,利用MATLAB对基坑工程中的土体参数进行反分析。对比发现,根据基坑开挖前一步实测变形确定的计算参数能够有效预测下一步开挖变形,证实了多目标反分析对后续施工步预测的精确度,并且得到了长寿路车站基坑第二至第六步的m值的反分析结果,可作为基坑工程的借鉴。     

交通枢纽换乘站深基坑开挖对近邻高架桥安全敏感度分析

以洛阳龙门—换乘站基坑工程为依托，运用Midas-GTS/NX有限元软件建立地层—高架桥三维实体模型，提出桥桩变形理论计算公式，对近邻桥桩和支护桩水平位移及基坑自身位移变形特性进行分析。结果表明：理论计算预测开挖前桥桩最大变形为5.47 mm,与模拟值5.86 mm相比，较为相近；在桥桩约为8 m处，变形达到最大，其值为5.86 mm,小于控制标准值(10 mm);在基坑施工时两侧支护桩向基坑内侧弯曲，位移峰值逐渐下移，开挖结束后位移变形达到8.41 mm和8.5 mm;基坑变形以竖向隆起变形为主，开挖结束后隆起量达到67.92 mm,是最大水平位移变形的5.96倍；结合数值模拟与现场实测对比，验证了“钻土灌注桩+内支撑”支护方案在交通枢纽换乘站基坑施工的适用性。     

基坑开挖对邻桩影响分析

深基坑开挖对邻近桩基将产生影响,目前并无完善的计算分析方法。文章将因基坑开挖引起的土体滑移在桩身上部产生的附加分布荷载用滑移面上作用的集中荷载代替,并假设滑移土层和稳定土层为弹性体,采用地基反力法对深基坑开挖对邻近桩基影响进行了研究。算例表明,提出的方法可以较好的考虑开挖对邻近桩基的影响,可用于对工程实践的理论指导。     

双层地基横向受荷桩简化计算方法研究

现行规范采用按深度加权的双层地基横向受荷桩的简化计算方法,忽略了桩身挠曲变形对地基抗力的重要影响,与基桩实际受力不符,计算误差较大。在考虑桩身挠曲曲线及深度影响的基础上,采用三角形综合权函数,并引入经验弯矩修正系数,得到了双层地基当量m值的计算公式。并对桩径、土层厚度及地基比例系数等进行较大范围变化组合的情况下,与规范及精确解进行了比较分析。结果表明,该方法计算简单,精度较高。     

马普托大桥南锚碇深基坑降水设计与施工

莫桑比克马普托大桥南锚碇基础采用外径50 m、壁厚1.2 m、深度56 m地下连续墙止水帷幕结构,基坑开挖深度36.3 m。在基坑开挖至27 m深时,出现1处基底突涌事故,导致基坑无法正常开挖施工。分析基坑突涌的形成原因及地下连续墙的封水效果,提出采取坑外降水方式将基坑外部承压水水头控制在开挖面以下的处治方案。通过抽水试验获取场地的水文地质参数,进行深基坑降水设计,并介绍减压井施工工艺及分阶段实施基坑降水情况。马普托大桥南锚碇深基坑降水处治取得了较好的施工效果,保证了工程的顺利完成,相关施工方法和设计方案可为类似工程提供参考。     

基于S/P值的道路隧道照明光源光谱及相关色温研究

为解决选取隧道照明光源时未考虑光谱能量分布和相关色温因素造成光源选用不当的问题,结合中间视觉模型,对道路隧道常用光源的光谱能量分布和相关色温进行测试研究,分析不同隧道常用光源的光谱能量分布与相关色温关系; 通过引入光谱S/P值的计算方法,从人眼感知角度分析不同隧道常用光源S/P值与相关色温关系。研究表明： 1）LED光源的相关色温随着蓝光比例的增加而增加; 2）不同类型光源的S/P值与光源的相关色温不是一一对应的关系,但LED光源的S/P值随着相关色温的增加而增大; 3）金属卤化物灯、白色荧光灯和LED光源适合应用于隧道照明,但从长远来看,隧道照明选用相关色温较高的LED光源更为合理。     

车辆动荷载下偏压深基坑支护结构受力变形分析

依托杭州某地铁车站偏压深基坑工程,基于PLAXIS有限元软件建立三维数值计算模型,分析车辆动荷载对基坑开挖变形影响。结果表明:随基坑开挖深度增加,基坑内竖向位移和墙体水平位移均呈现先增大后减小趋势;工程施工时,在开挖至第三层土体时需加大注意坑底竖向位移变化,防止基坑隆起过大影响施工;车辆动荷载对基坑影响深度有限,基坑开挖深度小于15 m时,车辆动荷载对基坑影响较大,应注意车辆荷载对土体稳定性和地连墙水平位移问题,宜采取相关保护措施。     

小直径搅拌桩与高压旋喷桩组合防渗墙技术在宝应船闸扩容工程中的应用

船闸工程中的深基坑开挖,高水头作用下的基坑渗透稳定是涉及基坑稳定安全的重要因素,选择合适的防渗技术尤为重要。宝应船闸扩容工程紧邻京杭运河,基坑最大开挖深度16m,基坑四周采用上部小直径搅拌桩与下部高压旋喷桩的组合防渗墙施工技术,克服了搅拌桩10m以下水泥含量迅速衰减及防渗墙体下部开叉、错孔等缺陷,开挖表明该法防渗效果明显。     

高填方路基下穿燃气管道的拱涵结构及减载措施研究

广州增城沙庄~花都北兴公路二期工程,既有燃气管道斜交并下穿待建高速公路高填方路基,拟采用拱涵保护结构。文中利用有限元软件ABAQUS数值模拟,基于摩尔库伦本构模型,以管道底部土层应力状态和拱体内力作为控制指标,研究了高填方路基下穿管道的拱涵结构工程的影响因素。结果表明,增加拱的厚度、增大基坑开挖深度,减小拱的跨度及净高,可以有效提高工程保护效果。提出了拱的厚度0.5m、跨度3.5m、净高1.0m,基坑开挖深度5.0m的方案,结合柔性填料的减载方法,有效地保护了管道及原箱涵的安全。     

软土地区深基坑考虑时空效应的变形特征分析

软土地区基坑开挖是一项复杂的工程,针对软土流变性导致的"时空效应"的特点,以南京青奥轴线地下交通系统J2区明挖区间基坑工程为实例,对现场实测数据进行分析探讨,采用等效水平抗力系数计算方法,并与实测数值进行对比分析,证实了在软土地区基坑设计和施工中考虑时空效应的必要性。