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。     

桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律.结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1 %左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合.大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状.     

加卸载工况下的车站深基坑开挖变形性状研究

某地铁车站深基坑北侧邻近新建住宅高楼,南侧毗邻另一个在挖基坑。以该车站基坑开挖为背景,通过分析基坑的实测数据,重点研究基坑在此特殊工况下其南北两侧围护墙水平位移和地表沉降的差异以及建筑物沉降和立柱沉降。分析实测数据可得:北侧围护墙水平位移和地表沉降均大于南侧,且常常超过变形报警值;北侧坑壁上的主动土压力大于南侧坑壁所受主动土压力,又由于周边卸载导致南侧墙底产生被动土压力,使得其向坑外偏移;北侧坑壁土体最大水平蠕变率和最大地表沉降蠕变率均略大于南侧;周边高楼沉降以及立柱沉降均在报警值以内,其中高楼沉降均匀,而由于南侧的开挖卸载,立柱的隆起也不明显。     

地铁车站的深基坑变形特性研究

首先对基坑支撑结构的稳定性进行了验算,通过对地铁车站基坑实测数据的分析,探讨了基坑围护结构位移,钢支撑轴力及地表沉降的变形特性.结果表明:该工程基坑的标准段钢支撑结构满足稳定性要求;基坑围护结构水平位移为基坑开挖深度的0.02％～0.06％.围护结构的变形特性是中间大两头小,表现为深层凸鼓形;轴力表现为开始阶段持续地增长,之后趋于稳定,并微量波动;地表沉降随着开挖深度的增加不断增加,后期变形量显著降低,趋于稳定;围护结构的水平位移和地表沉降的分布均具有相似的空间效应:基坑边角处变形较小,随后逐步增大,至基坑中部达到最大值.     

接收端主体结构板施作时机对盾构接收施工影响分析

为探究车站接收端主体结构不同施作时机条件下盾构接收对地表沉降、围护桩及结构端墙侧墙变形的影响规律，依托西安地铁14号线某区间盾构接收施工工程，采用有限元数值模拟方法对车站盾构接收端主体结构不同施作时机条件下（底板施作完成后、中板施作完成后、顶板施作完成后）盾构接收时的地表沉降及桩体变形进行对比分析;在此基础上进一步研究不同位置钢支撑轴力变化对盾构接收时位移变形的影响，并结合现场数据进行验证。研究结果表明： 1）车站接收端主体结构中板施工完成后盾构接收对周边地表沉降及围护桩变形影响最小，此时地表最大沉降位于端头洞口上方，桩体竖向呈沉降趋势且水平向临空面位移。2）围护结构第1、2道支撑轴力变化对盾构接收后地表沉降及围护桩变形影响较大，且随着支撑轴力的增大，地表沉降及围护桩横向变形明显减小。3）在确保支撑轴力满足安全限值的条件下可以适当增大支撑轴力，以控制盾构接收引起的地表沉降及桩体变形。     

新建基坑对邻近在建地铁车站结构的影响研究

以南京地铁7号线在建永初路站旁某新建基坑开挖为工程背景,根据该工程的施工方案和地质情况,采用MIDAS GTS-NX软件构建三维有限元模型,通过对基坑开挖过程中在建地铁车站变形的模拟,得到车站水平位移、竖向位移、侧墙弯矩和周边地层竖向位移的分布规律;通过将基坑开挖过程中控制点的变形值与实际监测数据进行对比,得出采用现有施工方案,基坑开挖过程中在建地铁车站关键控制点的变形均满足规范要求,并在此基础上提出了减小基坑开挖和地铁施工之间交互干扰的措施。     

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。     

伺服钢支撑对杭州软土地层地铁深基坑变形的影响研究

依托杭州地铁某深基坑工程,通过对轴力伺服系统及周边环境实测数据进行研究,分析轴力伺服系统在软土地区深基坑中控制基坑变形和保护周边环境的作用,解决复杂环境下软土地层地铁深基坑变形过大的技术难题。结果表明:钢支撑轴力伺服系统能较好地控制基坑变形和减小周边地表沉降,从而保证周边建筑物及管线的安全。     

紧邻桥台开口型基坑设计方案对比分析

以福州地铁1号线洗马桥改造工程为背景,采用三维数值模拟方法,研究了紧邻桥台开口型基坑支护设计中的水平支撑设置问题。重点分析了水平支撑与桥台相连或不相连的两种方案下,围护结构的水平位移、围护结构的弯矩、水平支撑的轴力以及桥台的水平位移。通过对比,认为穿越桥台对撑方案比桥台直接支撑方案要更为合理,并以此作为实际设计施工方案。工程监测数据所反映的规律与数值模拟结果基本一致,这也佐证了穿越桥台对撑方案的合理性。研究结果可为类似的开口型基坑设计提供参考。     

明挖隧道坑中坑支护结构影响分析

针对南昌艾溪湖隧道明挖段隧道工程,选取基坑中部由地铁隧道内坑和公路隧道外坑组成的典型断面为例,通过Plaxis 2D有限元数值模拟并结合现场实测,对基坑的变形特性进行模拟分析和验证,在此基础上,研究探讨地铁内坑的支撑形式、宽度和深度对公路隧道外坑支护结构墙体水平侧向位移和弯矩的影响。     

共用地下连续墙深基坑影响下地铁车站与隧道节点变形分析

为了分析深基坑与地铁车站共用地下连续墙影响下车站和隧道连接节点的变形特性,保护地铁线路运营的整体安全,通过现场测试和数值模拟展开研究。根据上海地区深基坑与地铁车站共用地下连续墙工程实例的现场测试数据,分析了开挖施工过程中车站与地铁盾构隧道的竖向位移分布特征,并采用三维数值模型研究了共用地下连续墙深基坑开挖深度、相对位置对车站与隧道节点变形的影响,探讨了车站与隧道节点的曲率半径、相对弯曲的发展变化规律,并判断其安全状态。测试结果与数值分析均表明,车站与隧道节点变形比隧道最大沉降处更加不利;节点的曲率半径随基坑开挖深度的增加而减小,相对弯曲随基坑开挖深度的增加而增加;基坑与车站完全共用地下连续墙或远离隧道时,节点处的曲率半径相对较大。     

基于小波降噪的地下连续墙弯矩估算方法研究

基坑地下连续墙侧向位移监测过程中不可避免地存在误差,以往利用侧向位移估算地下连续墙弯矩时忽略了对监测数据误差的处理。为解决监测数据误差带来的问题,引入小波降噪方法对侧向位移监测数据进行降噪处理,基于降噪后数据实现地下连续墙弯矩估算。以福州地铁2号线上街站基坑工程地下连续墙典型测点的侧向位移监测数据为研究对象,选择db3小波基函数、硬阈值函数、heursure 阈值对其进行5层小波降噪处理,采用6次多项式对降噪后的监测数据进行拟合并确定拟合曲线曲率半径（挠度）,结合材料力学受弯构件相关理论实现地下连续墙弯矩估算。结果显示： 1)小波降噪可以有效去除侧向位移监测数据误差,监测数据误差主要分布在-0.6~0.6 mm; 2)利用降噪后的监测数据进行多项式拟合可以有效提高拟合精度; 3)地下连续墙最大估算弯矩为635.1 kN·m,约为设计值的40%,施工过程中地下连续墙安全状况良好。     

深圳地铁人民南站复杂环境下设计与施工

地铁工程设计与施工常受到地面建筑、交通、地下管网或构筑物、施工场地和地质条件等复杂因素的影响,工程实施难,工期不可控。本文针对上述问题并结合工程实例提出以下解决方案： 1）通过优化结构设计,将大跨度无柱结构与叠合墙结构相结合,满足狭窄空间下的车站净空要求; 2）采用盖挖逆作法,解决交通疏解和管线改迁困难,并提高基坑安全性; 3）采用盖挖逆作+先隧后站技术解决个别站点工期不可控问题。该方案在工程实施中取得了显著效果,保证了工程在狭窄空间和复杂环境下按时、安全实施。     

富水圆砾卵石层袖阀管注浆加固技术研究

南宁地铁1号线火车站站地质比较复杂,圆砾和卵石层富水、强透水,地下水位距地表6 m左右。为了确保地连墙施工过程中建筑物的安全,采用袖阀管注浆对地层进行加固。通过注浆试验对单液浆、双液浆及复合型浆液进行效果对比分析。结果证明采用复合型浆液取得了很好的注浆加固效果,可形成较好的胶结体。在地连墙施工过程中,建筑物最大累计沉降量未超过3 mm,确保了建筑物的安全。     

围护墙参与作用下[STHZ]3[ST][HT2”H]层地铁车站的结构抗震分析

为研究地下车站在围护墙参与下地震作用的影响,以某地下3层车站为例,采用工程设计可操作性较好的反应位移法,通过简化的二维平面模型分析地震作用下带围护墙地下车站结构的响应特征。主要研究内容和结论如下： 1）结构角部较大弯矩由对角分布转变为同侧分布且数值增大,侧墙剪力有所减小,板的轴力互有增减; 2）指出地震工况与静力作用下结构受力的异同,负1层侧墙支座弯矩明显增大,板的剪力减少,而墙的剪力则明显增加; 3）给出同类型地下车站在地震作用下结构方案的设计建议,包括关注侧墙-顶板支座、侧墙跨中的配筋率,重视侧墙的抗剪截面拟定。     

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。     

大面积深基坑施工对运营地铁结构影响分析

以武汉金地中核凤凰商业城项目的大面积深基坑施工近邻运营的武汉轨道交通蔡甸线地铁车站和区间隧道为背景,对其过程进行数值模拟分析,研究了深基坑开挖施工对运营的地铁车站和区间隧道结构可能产生的影响,并提出施工保护和控制措施建议,确保地铁车站及区间隧道的近接运营安全。研究结果表明:模拟计算结果与实际施工监测的沉降趋势较为吻合;在现有保护控制措施下,大面积深基坑施工对地铁车站及区间结构的变形影响较小,车站和区间结构安全整体可控。     

降水影响下地下连续墙应力-应变模型研究

对深基坑施工前期降水影响下地下连续墙的受力进行分析,重点考量了地下水的静水压力及渗流压力对连续墙的影响。以Saenz模型和地下水渗流模型及Darcy公式为基础,对天津地铁二号线青年路站工程条件进行分析概化,建立了地下水作用下连续墙墙体的应力-应变模型,为地下水影响下连续墙稳定性的量化研究提供了依据。     

上海地铁"十"形换乘地铁车站施工技术

上海轨道交通9号线西藏南路站和8号线陆家浜车站是典型的"十字"换乘段车站,9号线西藏南路站在施工过程中遇到了地面建筑密集、交通设施繁忙、地下管线众多、地下水位高等难题。该文阐述了典型"十"形换乘地铁车站施工技术,很好地解决了基坑在开挖过程中存在的诸多困难。使用该技术施工,有效地控制了基坑的变形,确保了交通干道的畅通及周边建筑物的安全。     

武汉地铁11号线涉铁深基坑支护设计及监测分析

以武汉地铁11号线左岭站-葛店南站区间为例,对临近武黄城际铁路的区间风井、葛店南站,以及出入口深基坑进行围护结构设计,并对临近基坑的城际铁路桥梁进行施工监测分析。监测分析表明,围护结构采用钻孔桩加多层支撑,并配合高压旋喷桩止水的方案是合理的,能够有效控制临近基坑的铁路桥梁的位移及沉降。采用智能化监测技术,在对铁路运营无影响的条件下,能够有效地对深基坑开挖进行检测,保证基坑开挖安全和城际铁路的正常运营。