临江高承压水超深基坑开挖抗突涌分析与对策——以南京纬三路长江隧道梅子洲风井基坑为例

临江高承压水超深基坑的成功实施必须解决坑底突涌与抗浮安全两大关键问题。通过合理的施工工序设计确保围护结构与基坑安全,并为坑内主体结构施工提供安全的施工环境。结合南京市纬三路过江隧道梅子洲风井基坑,对该类复杂基坑的重难点问题进行分析,在支护结构、开挖方法、实施方案及施工工序等方面根据工程具体特点采取相应的技术对策,确定了采用水下开挖及水下混凝土封底的技术方案,并经计算分析确定了最优施工工序。梅子洲风井的实践经验表明： 对开挖深度大、承压含水层厚度及埋深均极大而导致隔水帷幕难以穿透承压含水层的基坑工程,采用水下开挖方式可有效防止基底突涌的发生,并能改善围护结构的受力与变形状态;而水下封底混凝土的设置可承受坑底巨大的承压水压力,是确保工程实施的关键措施。     

基于抽水试验的临江高承压水超深基坑设计

南京市纬三路过江隧道梅子洲风井基坑开挖深度达到48 m,坑底以下为强透水的粉砂层及卵砾石层,场地地下水与长江江水间存在着直接稳定的水力联系,且其与防洪堤间的净距仅为18 m,面临着极为复杂的工程地质和水文地质条件。根据抽水试验结果,对梅子洲风井基坑的重难点进行分析,在此基础上根据具体的工程地质与水文地质条件并结合周边环境要求,采用水下混凝土封底防止坑底突涌破坏并保证井内结构施工期间的基坑抗浮稳定与安全,实现井内结构干作业,以确保工程质量和施工进度,规避减压降水的风险及不确定性; 相应地,坑内采用干开挖与水下开挖相结合的方式完成土方开挖。梅子洲风井的实践经验表明,对开挖深度大、承压含水层厚度及埋深均极大导致隔水帷幕难以穿透承压含水层的基坑工程,采用水下开挖方式可有效防止基底突涌的发生,并能改善围护结构的受力与变形状态; 而水下封底混凝土的设置可承受坑底巨大的承压水压力,是确保工程实施的关键措施。     

临江富水超深基坑施工关键技术

临江富水超深基坑开挖是大型水下隧道建设的重要组成部分,保证开挖时基坑和围护结构的稳定是面临的重大难题。以南京纬三路过江通道通风井基坑为工程背景,根据其工程地质、场地条件和技术难点,制定了地基加固与井点降水相结合的基坑加固方案,并通过水下开挖和水下浇筑混凝土,成功完成了临江富水超深基坑建设。施工结果表明,临江富水超深基坑支护、水下基坑开挖和水下混凝土灌注等关键施工技术,很好地解决了基坑开挖深度大、地下水位浅、场地条件差等难点问题。该工程的有效推进,为类似工程提供可借鉴经验。     

机场枢纽近磁浮区域超深基坑地下水控制技术

在城市机场复杂交通枢纽区域,如何综合有效的管控超深基坑中出现的复合承压含水层,已成为上海地区超深基坑明挖建设中必须解决的一个关键技术问题。上海机场联络线浦东机场站位于上海浦东机场交通枢纽核心区机场主干道-迎宾大道正下方,项目基坑范围内地层受古河道切割影响,南北向地质条件起伏大,⑥层和⑧层缺失,⑦层和⑨层承压水联通。车站主体结构与邻近磁悬浮桩基础距离仅为26.5 m,周边环境保护要求也极高。为满足基坑和环境的双安全,项目进行了复合承压含水层组的围护+降水综合设计,再通过抽水试验验证分析,确保降水方案实施的可靠性,通过基坑开挖阶段动态管控,最终达到预期承压水控制的目标。     

大型深基坑逆作法施工对围护桩的影响研究

为了分析开挖工法对支护结构的影响,得到深基坑围护桩在不同开挖步序下的变形规律与受力特性,运用数值分析手段模拟重庆市轨道交通六号线一期工程江北城站的基坑开挖过程,此基坑开挖为大型深基坑逆作法开挖。得到的计算值与工程实测值基本吻合,验证了数值方法的正确性,评估了深基坑支护结构设计和施工方案的可行性。此研究结论可为类似工程的施工与设计提供参考和指导。     

邻近既有隧道的软土地区深基坑设计与监测分析

现以新龙广场项目深基坑工程为背景,介绍在软土地区紧邻既有隧道的复杂环境条件下,深基坑变形控制的设计方法,以及针对变形控制目标采取的一系列设计施工措施。为了减小基坑降压对周边环境的不利影响,某工程采用了超深三轴水泥土搅拌桩隔断承压水含水层。通过基坑监测数据的分析表明,该基坑工程采取的相关技术措施,有效地控制了基坑开挖对周边保护对象的影响,可以为类似工程提供一定的参考。     

新建贵广铁路佛山隧道基坑超挖施工数值模拟分析

以新建贵广铁路佛山隧道基坑开挖为背景,结合现场实测数据,借助有限元计算软件Midas GTS分析该隧道桩撑支护段典型断面在正常开挖施工及超挖施工下基坑支护结构内力、水平位移、支撑轴力及地表沉降的差异。分析结果表明,超挖施工将显著地改变支护结构的受力状态及变形情况,增大坑周地表沉降,对基坑变形控制及坑周邻近建筑物产生不利影响。     

跨海隧道填海围堰内深大基坑支护选型与设计技术

滨海地区地质条件复杂,受海水影响大,特别是在填海围堰上施作深大基坑,给工程建设带来极大挑战。该文以汕头海湾隧道填海围堰明挖段基坑工程为研究背景,重点分析了该基坑超深超大、地层软硬不均、基岩凸起、淤泥深厚等特点,提出了安全适用的基坑支护形式与设计方案,并对支护结构受力和土体位移进行了现场实测研究,结果可为类似基坑设计与施工提供参考。     

滑降式快速预支撑体系在超深基坑中的应用研究

上海机场联络线4标华泾站的基坑为超深基坑，分为四个独立的区域进行开挖，其中4区基坑开挖深度达42.898m；目前，超深基坑施工中最大的施工难点为基坑围护结构的变形控制。随着基坑开挖深度的不断加深，开挖工况也趋于复杂，一旦基坑变形过大，就会导致周边建构筑物和地下管线出现沉降、撕裂甚至损毁的情况，给超深基坑开挖施工带来极大的风险。伺服钢支撑具有安装快速、立即发挥支撑作用的优势，能极好的控制围护结构在开挖过程中的变形，在超深基坑开挖过程中得到广泛应用；滑升模板是混凝土结构中的一种活动成型胎膜，施工进展快，可极大地提高机械使用效率，本工程基坑开挖施工过程中将二者有机的结合，研究了滑降式快速预支撑体系在超深基坑施工中应用，文章对该体系的概况及施工工艺进行介绍，通过对基坑围护结构变形控制效果进行分析，梳理总结分析其优势与不足，为后续类似超深基坑工程的应用提供参考。     

考虑含水层渗透系数各向异性的深基坑降水优化设计

某船闸基坑承压含水层存在夹层及互层，地层渗透系数表现为竖向小于水平向的各向异性特征。充分利用这一特性，将隔水帷幕与降水井设计同步考虑，建立三维数值分析模型，改变地下连续墙与滤管插入承压含水层深度，计算不同插入深度组合工况基坑内外承压水位降低情况，得出了经济、安全的地墙与滤管插入深度，不但满足了设计降深要求，且坑外水位降深较小，还保护了周边已有的构筑物。     

基于支撑伺服组合系统超深基坑安全支护技术研究

为研究城市建筑密集区域深大基坑支护体系受力规律与安全支护技术,采用数值模拟手段对昆明轨道交通4 号线火车北站深大基坑开挖过程中支护体系受力变形规律开展研究,并结合现场监测手段对支撑伺服系统布置与应用效果进行论述分析。研究结果表明: 1)受支撑形式与支撑间距影响,内支撑体系中钢筋混凝土支撑轴力水平要大于钢支撑,支撑轴力呈折线分布,在混凝土支撑施作期间围护结构容易发生较大变形; 2)引入支撑轴力伺服系统,依据数值计算与设计要求,设定正确的轴力控制值,能更好地发挥支撑对围护结构的变形控制作用; 3)工程应用实际表明,支撑轴力伺服系统在深大基坑施工应用中效果良好,采用伺服支撑段围护结构累计水平变形要小于无伺服段,支护效果更为优越。     

深基坑承压水组合式处理措施的研究及应用

随着社会发展,基坑的开挖越来越深,如何更经济、更安全、更有效的处理基坑承压水问题越来越重要。本文结合杭州某地铁深基坑工程,对四种常见的承压水处理措施进行了分析,提出深基坑承压水组合式处理方法;并采用数值分析软件对隔水帷幕的长度进行了数值模拟分析,计算出最经济的、最合理的围护深度为63m;通过现场的抽水试验进一步验证了数值模型的合理性,试验的结果也验证了的深基坑承压水组合式处理方法的可行性;可为杭州等地区其他深基坑承压水处理提供有益的参考。     

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。     

公路隧道泵房深基坑支护设计方案改进及验算

公路明挖隧道泵房处基坑开挖面小但深度大,原支护设计采用单排桩与三道水平横向支撑支护方案,多根立柱与多道横向支撑使坑内开挖空间更加狭小,无法使用机械开挖,造成基坑开挖难度增大,工期延长。基于此,该文提出了一种改进设计方案——采用工厂预制的钢板桩代替单排桩,双拼工字钢作为水平斜向支撑代替横向钢管支撑,并对支护结构的内力及变形进行结构验算。结果表明:改进方案能够满足结构受力要求;采用钢板桩支护,机械化程度高,施工速度大大提高;采用水平斜向支撑代替横向支撑,取消了立柱并减少了横撑数量,扩大了施工开挖作业空间,可进一步缩短施工工期。     

锚碇基坑嵌岩地下连续墙施工监测研究

该文介绍了某大型悬索桥的锚碇基坑的施工监测技术。在该项目施工时,对基坑开挖过程中的嵌岩地下连续墙变形发展和应力水平进行了实时控制,根据实测数据总结了嵌岩支护结构的受力机理并提出了合理的设计建议。     

圆形地下连续墙支护深基坑结构受力特点及对比分析

结合外径73m、壁厚1.5m、深61.5m、开挖深度45.5m的圆形地下连续墙支护基坑工程实例,介绍了圆形基坑支护结构的受力特点,对比分析了影响结构受力的诸因素及其敏感程度。所得结论为此类型基坑支护结构设计和施工提供了理论依据和实践参考。     

新建地铁站基坑与既有车站结构间相互影响的数值分析

为解决新建地铁站基坑施工与临近既有车站结构间相互影响的问题,依托深圳地铁5号线前海湾站基坑工程和与其相邻的1号线鲤鱼门车站工程,采用FLAC3D有限差分软件,计算分析施工过程中前海湾站新基坑围护结构与鲤鱼门车站既有主体结构的受力变形情况。研究结果表明:既有鲤鱼门车站的存在对新基坑的开挖较为有利,可减小鲤鱼门站同侧的桩体变形(24.7%)和钢支撑轴力,使新基坑开挖更偏于安全;而新基坑开挖会使既有车站结构产生位移和一定转动,对既有车站的稳定和安全性影响较小。     

岩石地层基坑开挖对下部地铁车站结构的影响

依托重庆轨道交通10号线南坪站及上部基坑开挖工程,采用物理模型试验,分析不同隧道埋深以及基坑分层开挖、岛式开挖和盆式开挖过程中地铁车站结构的变形特征;通过数值模拟对试验结果进行验证,以此分析基坑开挖对下部地铁车站结构的影响。试验结果表明：在上部基坑深度一定时,隧道埋深越大,则基坑开挖对隧道的影响越小;不同的基坑开挖方式对下方隧道的影响存在差别。推荐此类基坑工程采用岛式开挖方案。     

天津地区基坑底抗渗流稳定性验算分析

立足天津地区的基坑工程,在分析坑底某深度处有承压含水层及基坑侧壁有粉土、粉砂层时的底板破坏机理的基础上,利用塑性极限分析中的塑性铰接法,提出了一种计算抗承压水突涌临界厚度的方法;利用体积力法验算抗沉侧壁接触管涌中隔水帷幕插入基坑底以下的临界深度;并综合两者考虑,结合天津地质状况,验算渗流破坏中隔水底板的临界厚度。重点是综合考虑基坑平面的几何尺寸及基坑底板土层的剪力指标c、φ等对基坑底抗渗流稳定性的影响。     

基于PLAXIS的复合土钉支护变形及内力分析

为了研究复合土钉支护基坑变形规律以及结构内力变化,以长沙高新区公安分局办公楼深基坑工程为基础,运用PLAXIS有限元程序对基坑开挖支护过程进行数值模拟分析,并与实测数据相对比,结果表明:1PLAXIS有限元程序能有效模拟基坑开挖支护过程,可用于对实际工程的基坑变形和结构内力变化的预测;2坑壁位移的曲线分布大致呈"鼓肚子"状,基坑周围地表最大沉降发生在距坑壁一定距离处,而不是坑壁附近。基坑底的隆起量在坑壁处最小,在基坑中心处最大;3锚杆锚固段轴力随开挖深度的增大而增大,沿长度方向减小,土钉轴力分布呈现"中间大,两头小"的特征。