超深圆形基坑施工过程的力学特性研究

依托德阳某超深圆形基坑项目,结合流固耦合理论,采用三维有限差分法对超深圆形基坑的施工过程进行动态数值模拟,对设计与施工方案进行了评估和优化。结果表明:由于支护桩间的高压旋喷桩的作用,圆形基坑开挖引起的排桩水平位移明显减小,而桩周的土层强度显著增大;降低圆形基坑周边土层中的地下水位,不仅可避免在施工过程中发生流土和管涌事故,还可在一定程度上降低工程开挖对土体的扰动。排桩的中下部弯矩比其他区域更大,因此,土体开挖至基坑的中下部位置时应特别注意。     

有限土体条件下基坑近接地铁施工案例分析

建筑基坑工程近接既有已运营地铁车站和区间施工,车站渡线地下结构与新开挖建筑基坑之间形成有限土体,有限土体中有已运营地铁盾构区间隧道。在基坑开挖施工过程中,区间隧道管片开裂,多次出现漏水、漏砂。结合既有工程工况、监测数据分析,认为在有限土体情况下,由于侧向卸载,改变了盾构区间土体应力场和区间周边土压力分布,土体对区间隧道的侧向约束降低,区间隧道在水平方向上产生扩张,区间管片接头张开。对区间隧道的加固进行了简要介绍。目前关于有限土体条件下基坑近接盾构区间施工的工程案例的介绍较少,机理仍处于研究阶段,而工程实践中遇到类似情况的概率越来越高,本文可为类似工程参考。     

基坑开挖对周围建筑物位移的影响研究

基坑开挖会对周围建筑物结构稳定性产生影响,使周边建筑物产生纵向和横向的附加位移及塑性区。为了确保周边结构物的安全及运营,科学评估基坑开挖对周边建筑物位移的影响是非常重要的。文章采用Druker-Prager准则,用Midas较好的计算了基坑开挖对周围建筑物位移的影响,得出基坑开挖对周边剧院站纵向位移影响一般在-2.00mm左右,在不超过0.15mm范围内上下浮动和基坑开挖产生的塑性区分布范围有限,主要在基坑坡脚部位及岩层层面周围的结论,并丰富了相关工程经验。     

泥浆在黄土中的浸湿性及其对土体竖向位移的影响

为准确了解施工泥浆在黄土中的浸湿性,以西安地铁2号线小寨站深基坑桩基工程为例,根据实际观测数据资料,对黄土地基钻孔灌注桩基施工过程中钻孔泥浆在黄土的浸湿范围及其对土体竖向位移的影响进行了分析。结果表明:钻孔泥浆在黄土层中的浸湿范围是有限的,不能使土体产生明显的结构性破坏,也不会导致桩体周边土层产生明显的竖向位移。钻孔灌注桩施工过程中,钻孔周边土体的扰动主要是受钻孔桩机的影响。这一结论可供黄土地基或基坑工程及其他同类工程的设计与施工参考。     

基于数值模拟的劈裂注浆浆液扩散范围分析

基于离散元程序数值模拟,建立了地层土体劈裂注浆数值计算模型,分析在不同地压、不同注浆压力条件下,土体发生劈裂后浆液在土体裂隙中的扩散范围及注浆孔周边土体中塑性区分布特征。结果表明:随着注浆压力的增大,浆液在土体中的扩散范围逐渐增大;随着地层压力的增大,浆液的扩散逐步受到抑制,其范围逐渐缩小,土体的可注性下降;地层压力对土体中浆液扩散范围的分布形状亦有明显的影响;在注浆压力增大过程中,注浆孔周围土体处于塑性状态的土体单元增加、塑性区范围增大;当注浆压力一定时,注浆孔周围土体塑性区范围随地压增大而减小;地层劈裂注浆过程存在压密效应。     

大跨度铁路车站隧道过渡段施工力学行为研究

以白云山车站隧道为依托,采用有限差分数值分析软件,对连拱与大跨度车站隧道过渡段进行了施工力学行为研究,获得了过渡段施工过程中隧道周边位移、塑性区和应力场的分布规律.     

软土地区考虑时间效应的深基坑支护数值分析

在软土地区,特别是在环境复杂敏感的中心城区,分析基坑开挖时应考虑时间效应。结合上海某基坑工程案例,考虑土体固结、流变特性等因素通过数值模拟对基坑开挖进行了全面的分析讨论。分析表明,考虑时间效应的基坑开挖分析更接近工程实际,以此可指导深大基坑的设计施工规划部署工作。基坑支护设计方案调整优化后的深基坑支护方案减小了基坑开挖对周边建环境的影响,合理降低了工程造价,缩短了施工工期,可为相似深基坑工程实践提供参考。     

路基开挖对高铁高架桥桥墩和基础的影响

拟建公路下穿高铁高架桥,在开挖基坑的施工过程中会对临近桥梁下部结构和周边土体产生影响。该文依据某实际公路下穿高铁高架桥工程,利用Midas-GTS有限元软件模拟基坑开挖过程,分析在高铁高架桥正常运营情况下,基坑开挖不同深度对桥梁墩顶、桩基础和周围土体的影响,以确保铁路桥梁的安全运营。分析表明:基坑开挖方案在各施工阶段对高铁高架桥桥墩及基础的变位和内力影响均在规范限值内;在基坑开挖至1.0 m时,基坑边坡开始塌陷,在施工阶段应采取可靠的支护措施,避免基坑边坡塌陷,造成对桩基础和周边土体的扰动。     

膨胀土地区深基坑开挖模型试验与数值计算研究

膨胀土具有胀缩性、超固结特性和裂隙性等特性,在该类土体内进行基坑开挖有很大的工程风险。为深入了解膨胀土中深基坑开挖过程中周边土体受力机理和变形规律,进行了室内模型试验和数值计算模拟研究。深基坑模型试验以相似比1∶100进行设计,按照基坑开挖与支护的实际步骤分步进行。数值模拟采用FLAC3D建立考虑支护结构与土体相互作用的基坑三维计算模型,实现基坑分步开挖及支护的三维全过程动态分析。通过模型试验结果和数值模拟结果,得出周边土体沉降、土压力变化、地下连续墙变形等的变化规律,为类似膨胀土地层中深基坑的设计和施工提供参考。     

某特大悬索桥隧道锚碇区岩体稳定性分析

运用三维有限差分法(FLAC-3D)对某特大桥的隧道锚碇区岩体的稳定性进行了数值模拟,分析了原始山体、施工开挖后以及在主缆荷载、塔基荷载作用下岩体的变形、应力状态以及拉应力、塑性区分布,计算了各种工况下岩体的稳定性.根据计算分析结果,对隧道锚碇区岩体稳定性进行综合评价.目前在建的大型特大型悬索桥隧道锚碇不多,加之此软硬...     

深基坑吊脚桩的理论计算及数值模拟研究

深圳观澜河调蓄池深基坑工程,运用三维拉格朗日方法对观澜河调蓄池深基坑施工过程中的吊脚桩支护性能进行数值模拟。针对二元结构深基坑吊脚桩的支护设计,提出了相应的计算方法和具体的设计步骤。通过典型剖面的基坑工程设计,探讨了深基坑开挖过程中岩土体应力场、位移场、塑性区以及吊脚桩内力的分布变化规律。数值分析结果与实际监测结果的对比分析,验证了二者的曲线变化规律较为接近,都满足变形要求。     

车站基坑揭露断层带注浆加固效果数值模拟研究

为研究注浆对明挖基坑揭露断层带的加固效果,以南京地铁上元门车站基坑工程为背景,考虑基坑开挖过程中渗流场与围岩应力场的相互耦合作用,建立相应的有限元分析模型,对软弱破碎层、注浆加固带、基坑地下连续墙以及围岩所组成的耦合系统进行模拟,研究注浆加固前后围岩渗流场、位移场以及应力场的特征,最终获得基坑地下连续墙的水平位移、基坑外地表沉降、围岩塑性区分布、基坑内围岩变形以及基坑内涌水量变化规律。研究结果表明： 1）通过对基坑底部断层带的注浆加固,基坑侧向位移及基坑外地表沉降均得到有效控制,相比于注浆加固前,其最大水平位移和地表累计沉降量减小50%以上,满足工程要求; 2）基坑底部区域内塑性区范围明显减少,基坑外塑性区扩散也得到有效抑制; 3）基坑底部断层带注浆改变了渗流场分布,有效降低了基坑涌水量,基坑治理区域涌水量由最初的94 m3/h逐渐减小到4 m3/h,堵水率达96%; 4）注浆结束后现场钻孔取芯率达到75%~80%,开挖揭露大量劈裂作用形成的浆脉,验证了注浆可有效治理明挖基坑所揭露的软弱断层破碎带。     

隧道锚与隧道上下毗邻协同施工力学行为分析

为确定隧道锚与隧道上下毗邻协同施工最佳的施工工况,依托翁开高速四坪隧道工程,利用数字模拟手段对围岩竖向位移、塑性状态和初支内力进行分析,对比分析了三种不同工况下的围岩位移、塑性状态和初支内力的情况。结果表明：采用先施工主隧道再施工隧道锚,围岩的竖向位移最大;当采用先施工隧道锚再施工主隧道时,围岩的竖向位移最小还能有效减小塑性区范围,随着土体黏聚力的增大总体位移值和塑性区范围减小;上、中台阶支护连接部位内力较大,因此,应适当采取初支加强措施,保证在施工阶段支护的稳定性。     

基于灰色GM(1,1)模型的深基坑变形趋势预测

深基坑开挖具有极大的不确定性,因此在施工时应对其周边土体进行实时监测,这对保证基坑安全施工有重大意义。文中以某滨海液化天然气接收站取水口深基坑工程为背景,基于基坑初期监测数据,建立灰色系统理论中的GM(1,1)模型,实时预测了未来一段时间内基坑的位移值,得到了较准确的预测结果,验证了其工程适用性。     

软土地区高层建筑深基坑支护工程变形监测分析

基坑开挖必然会改变土体的原始应力场和位移场，从而进一步引起邻近地基土体内部产生附加内力和变形，这在软土地区表现得更为明显。软土具有强流塑性和高回弹性，该类地质条件下基坑工程施工难度大、安全隐患多且施工工期长。因此，在软土地区对基坑进行详细监测保证基坑工程安全顺利实施非常重要。以广州南沙地块项目深基坑开挖为例，对基坑支护结构、基坑周围的土体和相邻的构筑物进行全面且系统的监测，对监测结果进行详细讨论，研究结果可为类似地层条件基坑支护结构设计提供经验借鉴。     

基于FLAC~(3D)刘家湾陡坡高路堤的治理措施研究

以现场考察和工程地质勘察为基础,详细分析了刘家湾陡坡高路堤左侧桩板墙的工程地质条件及变形特征。在此基础上,提出了3种治理措施,并进行了方案的比选。运用FLAC3D对新抗滑桩设计进行了模拟,分析了新抗滑桩施工后的应力、位移和塑性区分布情况,并对新抗滑桩施工后的位移进行了监测。研究表明:新桩加固后旧桩没有产生新的位移;新桩施工后模型塑性区分布较少,填筑路基与边坡基本没有塑性屈服区分布;新抗滑桩施工后,极大地改善了填方路基的稳定性。     

超大基坑施工对临近建筑物影响研究

地铁站超大基坑的施工对繁华商业区的影响极为敏感，因此，明确影响超大基坑施做关键步骤，控制超大基坑施做关键步骤是整个超大基坑施工成败的关键因素。依托深圳地铁7号线的华强北站超大基坑工程，基于FLAC3D有限差分数值模拟软件，对华强北站超大基坑全过程开挖中的基坑及基坑周边建筑物的施工力学特性进行了分析，通过对比基坑侧向位移及周边建筑物的不均匀沉降，探明了超大基坑施做过程中的关键步骤，并提出关键施工步序具体控制措施。     

隧道断层突水突泥前兆信息演化规律数值模拟研究

为研究隧道穿越断层突水突泥灾害发生机制，在分析渗流诱发断层突水突泥机制的基础上，依托江西永莲隧道断层破碎带突水突泥灾害工程实例，采用数值模拟方法，建立可模拟隧道动态开挖穿越断层带过程的有限元计算模型，分析隧道开挖过程中渗流场、应力场、隧道涌水量、塑性区分布等灾害前兆信息的演化规律。研究结果表明，当掌子面接近断层时，应力场、位移场、渗流场、塑性区分布等前兆信息均发生了突变。主要表现在： 1）应力集中现象达到最大，增幅接近1倍，高应力集中极易导致隧道施工至断层附近区域围岩失稳； 2）隧道围岩位移包括拱顶沉降与拱底隆起急剧性、突变性增大； 3）渗流速度急剧增大，地下水更容易向洞内渗透，地下水对围岩的蚀溃破坏作用加大； 4）围岩塑性区范围覆盖了整个洞周范围并且屈服深度有所增加； 5）隧道开挖接近断层时极易造成突水突泥灾害，施工中应积极采取有效的防控措施。     

基于土体刚度和蒙特卡洛法的基坑开挖对既有市政道路沉降影响分析

随着城市建设工程的持续增加,城市地下空间开发和市政设施建设产生的交叉也越来越多,许多基坑工程会在周边市政道路已经建成的条件下进行施工,基坑施工对既有市政道路产生一定的沉降影响,市政道路产生附加变形和附加应力降低了沥青路面的疲劳寿命。针对宁波市某基坑工程施工对近接市政道路的影响为工程背景,基于Plaxis数值模拟平台采用考虑小刚度的土体硬化本构模型,分析基坑的施工和简化的交通荷载对市政道路的受力变形的影响。在此基础上,采用蒙特卡洛法和数值模拟结果对道路结构层厚度进行随机选取,以沉降量为控制指标计算出疲劳寿命对该市政道路结构层给出了优化结果。     

某深基坑施工中土体位移的监测分析

通过对西安某深基坑桩锚联合支护结构的桩后土体位移的监测,分析了基坑不同部位桩后土体沿垂直坑壁方向位移的变化规律。监测分析结果表明:基坑的开挖使地应力重新分布,引起桩后土体水平位移逐渐增大;整个基坑开挖过程中,土体沿垂直坑壁方向的位移呈现较明显的抛物线形阶梯状变化,位移速率波浪线形变化;基坑内降水会引起周围土体往基坑方向位移,不合理降水既使桩后土体位移增加,还会对周围建筑物造成影响。将监测信息反馈给施工单位,及时调整施工方案,做到信息化施工,确保基坑和周围建筑物的安全稳定。分析结果对于类似基坑工程具有参考作用。