泥炭土深基坑支护设计和位移监测

结合昆明地区某泥炭土深基坑工程实例,先介绍基坑支护结构设计,在此基础上重点介绍基坑的现场监测成果,并依据监测数据分析了泥炭土深基坑施工的基坑变形规律,并评估其对周边环境的影响。研究表明:桩顶水平位移随开挖深度增加而增大,围护结构分别为单排桩+3道锚索与双排桩时,其出现的最大水平位移分别为0.15%h_1、0.33%h_2;围护桩水平位移随开挖深度增加而增大,施工第一阶段时其变形增长较大,随着后续锚索施工,桩身变形速率从0.28%h_1减少到0.13%h_1;坑外地表沉降变形曲线呈凹槽型分布,沉降值在距离基坑30 m处基本趋于零。     

不入岩深基坑围护结构施工工艺选择

不入岩深基坑围护结构常用施工工艺有排桩、咬合桩以及地下连续墙。基于昆明市轨道交通5号线弥勒寺站基坑围护项目,综合考虑不同施工工艺的地层适应性、施工效率、工程造价以及质量控制等因素,对该项目进行施工工艺比选。结果表明,(1)仅采用排桩或咬合桩工艺一般施工下无法满足部分施工场地穿过硬质圆砾层要求;(2)排桩难以满足抗渗要求;(3)仅采用地下连续墙作为围护结构则会造成工程造价过高,经济性较差。最终确定了以地下连续墙为主,咬合桩为辅的基坑围护结构施工工艺。     

岳阳洞庭湖大桥葫芦形锚碇基坑施工监测方案及受力特性研究

针对岳阳洞庭湖大桥锚碇葫芦形基坑的几何特点,合理布置监测点,并确定各监测项目的监测频率与预警值。结合现场监测数据,探讨了围护结构深层水平位移、墙体钢筋应力和墙顶变形等实测值的变化规律。分析表明:葫芦形地下连续墙单圆直径比圆形地连墙小,可较好发挥圆拱效应;中部的中隔墙提高了地连墙的局部刚度,减小了中部的位移量;葫芦形地下连续墙的侧向位移呈明显的"S"形变化。由实测结果分析可知,葫芦形地连墙整体设计方案合理,效果良好,内力与变形均可满足规范要求。     

圆形深基坑围护结构优化设计研究

为深入研究圆筒状地下连续墙的内力和变形特征,建立实际风井工程的三维有限元力学模型,重点分析不同地下连续墙接头刚度、分幅形式以及坑底加固混凝土标号等因素对施工期整个围护结构内力和变形的影响。研究成果表明:1)地下连续墙接头刚度的变化对圆形围护结构的受力和变形的影响不甚明显,接头刚度越小,地下连续墙位移稍许增大,内力变化很小;2)地下连续墙分幅数的影响较为明显,槽段设置24幅与15幅相比,围护结构产生的变形和内力较小;3)工作井底板下部混凝土标号越高,墙体所受的内力和变形越小,并由此提出合理的支护技术参数和措施。所得结论表明,风井基坑在土体开挖及盾构破井过程中的稳定性符合安全要求。     

大型盾构隧道工作井施工技术

盾构法隧道在一些城市得到广泛利用,双管双向车道盾构隧道的工作井深度和平面尺寸都较大,对施工技术要求很高,施工过程中的难度和风险亦大。该文以上海已建成的大型盾构隧道的工作井为例,分析其施工特点。经实践表明,地下连续墙围护设计合理可靠;坑底和坑外转角加固方法可行,可增加地下连续墙结构的抗倾覆稳定性,减少围护结构的位移,防止转角幅发生扭转变形;框架结构形式不仅能保证围护结构在开挖阶段变形量较小,同时能很好地满足使用阶段功能的要求;针对工程特点,采用的深井降水和土方开挖顺序等技术措施方便有效,保证了工作井施工的成功。     

基于AM桩盖挖逆作地铁车站施工力学有限元分析

盖挖逆作地下结构施工过程中，地下连续墙水平位移及各围护结构之间差异沉降过大，均会对结构造成不利影响。为解决围护结构之间差异沉降的控制难题，探索施工过程中结构的受力规律，以某采用盖挖逆作法施工的大型地铁换乘车站为研究背景，采用通用有限元软件ABAQUS进行数值模拟，研究盖挖逆作地下结构施工过程中结构受力及变形规律，计算分析施工过程中地下连续墙的变形、地下连续墙与相邻立柱桩的差异沉降、AM桩轴力分布情况，探讨运用AM桩对控制结构隆起和差异沉降的优势。结果表明： 1）楼板在施工过程中起到了良好的支撑作用，有效限制了地下连续墙的变形； 2）差异沉降随施工进行逐渐增大，在开挖底层土体时达到最大值，此为最不利工况，应及时进行封底； 3）在桩长和桩径参数相同的情况下，与等直径桩相比，采用AM桩能够有效减小结构的隆起以及差异沉降。     

临近铁路坑中坑偏载基坑开挖支护结构受力与变形规律研究

为了研究坑中坑偏载基坑开挖支护结构性状,以某临近铁路的坑中坑基坑工程为依托,基于实测数据分析基坑的变形规律,并运用有限元软件对不同的设计方法进行计算分析。实测表明,坑中坑偏载基坑的超载侧墙体变形呈悬臂形,而欠载侧墙体上部为朝向坑外的逆向位移,下部朝向坑内位移。有限元分析表明： 忽略边坡开挖过程将边坡等效为分布荷载进行计算,将高估超载侧墙体内力,低估欠载侧墙体内力和第1道支撑轴力;按超载侧荷载进行对称计算将高估欠载侧围护结构内力;建议坑中坑偏载基坑支护结构设计考虑基坑整体性状和外坑开挖对内坑围护结构内力的影响,对两侧围护结构区别设计。     

软土地区公路隧道盾构始发段深基坑监测分析

对某公路隧道盾构始发段深基坑施工期监测进行了介绍,重点分析了围护墙(桩)顶水平位移及沉降、围护桩深层水平位移(测斜)、围护墙(桩)内力、混凝土支撑轴力、地表沉降、基坑外水位等监测成果。监测成果表明,施工监测基本反映了基坑在施工过程中围护结构与周边环境的受力和变形情况,对施工进行了较好的指导,保证了施工安全;混凝土支撑轴力受温度、混凝土徐变及龄期的影响,使得实际监测值可能大于报警值,应对报警值进行准确合理的设定;各监测指标受施工工序、降雨、外部荷载等因素影响;地下连续墙支护效果优于其他围护方式;对各项监测数据要结合专业知识、现场情况和工程经验等进行综合评判后再决定是否报警,为基坑安全施工提供数据保障。     

深厚砂砾层下沉式隧道临近河道安全施工控制技术研究

以富水砂砾层某城市下沉式隧道深基坑临近河道施工工程为背景,借助FLAC3D软件建立深基坑三维数值计算模型,研究河道不同水位作用下深基坑围护结构稳定性变化规律,并研究深基坑坑外加固措施对基坑围护结构稳定性的控制效果。研究结果表明:富水砂砾层下地下水位变化对深基坑围护结构稳定性影响显著,地层未加固时深基坑施工安全水位宜控制在地下9 m,高于安全水位时,需采用坑外加固措施;坑外加固措施能够有效地减小基坑围护结构水平位移,显著提高围护结构的抗倾覆稳定性,深基坑坑外加固的合理宽度为6 m,深度为24 m;增加加固深度对控制基坑稳定性影响较宽度更为有效,在实际注浆设计时应以控制注浆加固深度为主;采用坑外加固措施后基坑施工完成时监测围护结构最大水平位移为25.5 mm,基坑变形控制在安全范围以内。     

客运专线深大排桩围护基坑安全影响因素及对策分析

为系统分析深大排桩围护基坑的安全影响因素,结合成绵乐客运专线双流机场段基坑工程,利用结构变形现场监测数据进行了设计参数与施工工序的安全影响分析,并提出了增强基坑工程安全性的技术对策。研究结果表明:排桩围护结构主要呈现桩顶与桩底变形小、中间变形大的“大肚状”形态,其中,围护结构刚度与旁载主要影响围护桩的变形量,支撑类型与放坡平台对变形形态和变形量都有影响,而施工工序主要影响围护结构的变形速率,施工质量则是直接与工程安全相关;根据“长条形基坑分段、大基坑分块”的设计施工原则,加强施工安全监管与信息化技术,可大大降低深大基坑的技术风险。     

基坑分区开挖对邻近大直径越江隧道影响的数值模拟与现场实测分析

为研究基坑分区开挖对邻近越江隧道保护的有效性,以上海市西藏南路双线越江隧道附近绿谷一期基坑工程为依托,首先采用有限元法建立数值模型,分析基坑分区与不分区开挖对地下连续墙位移和既有越江隧道收敛变形的影响。然后根据现场监测数据,研究基坑分区开挖下既有越江隧道和地下连续墙的变形规律。结果表明： 1）采用分区开挖的方式,地下连续墙最大位移减小23.9%,邻近越江隧道最大竖向位移减小35.4%,分区开挖施工对距离较近隧道的保护效果更好; 2）对于面积较大的分区,其开挖导致的地下连续墙变形更大; 3）既有越江隧道在基坑施工过程中发生了斜向压扁的不规则收敛变形,地下连续墙最大水平位移对邻近隧道的收敛变形具有一定的预测作用。     

地铁车站深基坑地下连续墙施工变形的分析研究

地下连续墙是软土地区地铁车站深基坑的主要围护结构,结合实际工程的观测结果与采用MIDAS/GTS有限元分析软件计算的结果进行对比,分析了地下连续墙在不同工况下的变形规律,结果显示:实际位移趋势总体是开挖越深,侧向位移越大,最大位移位于开挖面处;另外分析了龙门吊集中力荷载对连续墙变形的影响,提出了优化后的支撑位置.     

排桩支护深基坑施工技术

介绍北京地铁四号线,中关村车站三号出入口深基坑施工,采用排桩 钢管支撑体系基坑支护技术,施工操作性强,且钢管支撑系统可循环利用,有效控制了深基坑开挖过程中的围护结构变形位移,防止了由此引起基坑外地面沉降,保证了施工工期和安全,取得了巨大的经济效益.     

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。     

预应力锚索咬合桩深基坑支护设计与施工三维数值模拟分析

以天水市成纪地下污水处理厂基坑支护工程为背景,采用三维有限元方法对预应力锚索咬合桩支护结构及施工过程进行了三维数值模拟分析。首先,考虑各种工况及复杂环境,建立三维有限元计算模型,建模时可以依据等效刚度原则将咬合桩加组合型钢腰梁共同受力围护体系用地下连续墙替代;其次,分别设置与实际情况相符的有超挖工况和正常施工的无超挖工况进行对比,分析了超挖对围护结构侧移、基坑变形及锚索拉力变化带来的不利影响。研究结果得到了基坑开挖过程中围护结构变形、弯矩及锚索拉力等数据的变化规律,对该围护型式下的基坑设计和施工具有一定的参考意义。     

某深基坑开挖数值模拟与实测对比分析

通过FLAC3D对现场工况进行了开挖模拟,与实测结果进行了对比分析。围护结构型式采用单排桩+锚索和双排桩,开挖到坑底时,计算的桩身水平位移最大值分别为8.73 mm和10.19 mm,实测值分别为10.57 mm和12.05 mm,实测值稍大于计算值,桩身整体侧向变形规律一致。围护结构型式采用单排桩+锚索,不同开挖阶段坑外地表沉降的计算值与实测值对比,整体沉降均随着开挖深度增加而增大;沿基坑方向的分布规律也大致相同,都是呈凹槽型分布,最大沉降值出现在距桩后3~4 m范围内。     

悬索桥地下连续墙锚碇基础技术新进展

地下连续墙作为悬索桥锚碇基础的重要围护结构,最早出现在1980年代的日本,刚度大、占地少、施工速度快、防渗性能好、经济效益高等优点使其得到广泛应用。我国自虎门大桥引进并采用地下连续墙作为锚碇围护结构以来,多座越江跨海跨悬索桥采用了地下连续墙围护结构,如阳逻长江大桥的圆形地下连续墙、润扬大桥的矩形地下连续墙、南京长江四桥的八字形地下连续墙、深中通道海中八字形地下连续墙等。随着施工装备及工艺的进步,探讨地下连续墙作为基础的永久受力结构的报道越来越多,日本青森大桥将地下连续墙作为索塔基础使用,虎门二桥坭洲水道桥、棋盘洲长江大桥、清云西江特大桥和深中通道等都在探索地下连续墙作为永久结构的一部分参与锚碇基础的受力,正处在施工过程中的土耳其恰纳卡莱大桥采用地下连续墙作为壁板桩参与锚碇基础的永久受力。正在进行前期研究的广州市莲花山过江通道,桥梁方案之一为主跨2 100m的双向12车道悬索桥,锚碇基础的埋置深度与尺寸规模的降低,对工程具有重要意义,采用地下连续墙参与永久结构受力也是重要的研究方向之一。     

土岩组合地层地铁深基坑地表变形规律研究

青岛地区属于典型的"土岩组合"二元地层,为研究此类特殊地层下地铁深基坑开挖引起的地表变形问题,通过现场大量实测数据,建立了研究区域内土岩二元地质条件下的18个基坑工程案例数据库,数据库内容涵盖基坑几何尺寸、围护结构形式、岩土二元地层厚度、各类变形监测数据。将围护结构形式提炼为灌注桩嵌入基底(嵌岩桩基坑)和灌注桩未嵌入基底(吊脚桩基坑)两类。基坑变形监测设地表沉降观测点177组,共得到735个有效测点。在此基础上,通过地表最终变形、地表最大沉降、地表沉降空间分布研究了土岩组合地层地铁深基坑地表变形规律。     

深基坑围护结构横向位移监测和数值模拟分析

为研究涉水深基坑围护结构横向位移的影响因素,结合工程实际,采用通用有限元软件Abaqus对基坑开挖过程进行模拟,并将模拟结果与监测结果进行对比。利用建立的计算模型,对地下连续墙的混凝土等级、厚度、深度等若干影响深基坑围护结构位移控制能力的因素进行分析,总结了各因素对控制深基坑围护结构变形的影响程度,可为深基坑工程的围护结构变形控制提供借鉴。     

悬索桥地下连续墙—锚碇复合基础协同承载特征分析

传统的重力式锚碇设计方法不考虑围护结构对基础承载力的贡献,随着施工技术与质量的进步,发挥地连墙围护结构承载力贡献的新型复合基础成为新的研究方向。以虎门二桥工程锚碇基础为背景采用有限元软件模拟了锚碇基础的建造过程,分析了缆力施加前后地下连续墙-锚碇的受力与位移变化,验证了地下连续墙-锚碇复合基础协同承载假定。研究表明:地下连续墙的抗剪强度、地下连续墙与周围土体的摩阻力对锚碇基础水平向抗滑移承载力均有贡献;采用地下连续墙作为基坑围护结构的大跨悬索桥锚碇基坑设计可考虑地下连续墙-锚碇基础的协同承载特性。