隧道机械化施工地表沉降及初支结构变形研究

矿山法机械化施工由于其机械化程度高、适应性强、施工速度快得到了越来越多的应用,但对其引起的地表沉降及初期支护结构变形规律目前研究得较少。以北京地铁16号线北安河站区间段工程为背景,采用FLAC3D对地表沉降及初期支护结构变形进行了三维数值模拟分析,讨论了矿山法隧道机械化施工的关键步序。研究结果表明:先开挖的右侧导洞对应地表沉降值明显大于左侧,当两侧导洞都开挖后,地表最大沉降点均在隧道中心线对应的地表上;从初期支护结构变形来看,后进洞开挖对先进洞影响较大,即后进洞开挖后,先进洞的支护应力变大,尤其是在中墙部位,沉降变大,但单独洞室上下洞开挖对自身拱顶沉降影响不大。     

多层桩锚支护深基坑开挖全过程数值模拟

为更直观地得到桩锚支护基坑在开挖过程中的变形和受力特征，并反馈于实际设计与施工，以珠海市某桩锚支护深基坑工程为例，基于有限差分软件FLAC3D建立精细化数值模型，计算分析各工况下基坑的变形和受力特性。分析结果表明：随着基坑开挖的进行，坑顶地表沉降量逐渐增大，最大地表沉降出现在距桩顶28 m的位置；坑顶地表沉降增速慢，表明预应力锚索的加入对于限制基坑变形具有较好的效果；锚索所需提供的抗拔力随开挖而逐渐增大，且第一级锚索所需提供的抗拔力最大，其次是第三级锚索；使用所建数值模型分析该基坑开挖过程是合理的，计算结果可为实际施工和设计提供参考。     

深基坑开挖后桩锚支护结构相互作用分析

在基坑开挖过程中,除了要保证基坑自身的稳定性,还要保证相邻建筑物和地下管线等设施的安全,因此,研究深基坑开挖后的变形及土体与支护结构稳定性至关重要。对此,以杭州市某深基坑工程为依托,采用现场监测和数值模拟的方法进行分析,得到基坑开挖后地表沉降、围护结构位移及锚索轴力变化和分布规律,并通过数值模拟对比,得到基坑开挖会对距坑边缘2到3倍开挖深度范围内的地表沉降产生影响,对1倍开挖深度范围内地表沉降影响较大。     

基于PLAXIS深基坑支护设计仿真数值分析

采用PLAXIS大型有限元计算程序,对成都某高楼深基坑分步开挖过程中支护结构的变形、受力及周边地表的沉降进行了有限元分析,得出了分步开挖各个阶段围护桩的变形、预应力锚索的锚固力及周边地表沉降的变化规律。结果表明:有限元计算结果与监测数据较为吻合;有限元分析能较好地预测基坑开挖过程中支护结构的变形规律和周边地表沉降的分布规律。     

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。     

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.     

深基坑支护结构的三维空间变形有限元分析

针对基坑支护结构存在空间效应的特点,结合广州新光快速路第一标段泵站工程实例,对基坑分步开挖及支护的施工全过程进行了三维数值模拟,研究了开挖过程中支护结构变形、周围地表沉降以及基坑的几何尺寸对其变形的影响。得出的结果,可供类似基坑工程借鉴和参考。     

地铁盾构隧道施工引起地表沉降的数值模拟

以昆明轨道交通某区间盾构隧道施工过程中地表沉降的现场监测数据为基础,运用FLAC3D有限差分软件建立模型,对盾构施工开挖过程进行模拟,计算隧道开挖引起的地表沉降量。讨论了不同围岩应力释放条件下地表变形规律,以及隧道围岩在相同应力释放条件下在掌子面施加支护力前、后地表变形间的联系,同时将模拟计算得到的变形数据与工程实测数据进行比较分析。     

堆载对明挖隧道基坑围护结构的影响

依托郑州市冀州路明挖隧道基坑施工,采用有限元分析软件建立三维数值模型,研究堆载对基坑周围土体沉降、坑底隆起及桩身水平位移的影响,结果表明：基坑周围土体沉降、坑底隆起变形及桩身水平位移均随基坑开挖而逐渐增大;基坑围护结构的变形量均在设计控制范围内,在该施工条件下,基坑结构整体安全。     

临海软弱地层超深工作井基坑受力与变形监测

某隧道暗挖段工作井基坑位于临海软弱地层,具有地质条件差、水位高、周边环境要求苛刻等不利条件。为确保超深基坑工程的安全,减小施工对周边环境的影响,施工对基坑开挖全过程进行了监测,得到了围护结构墙体竖向位移、基坑周边地表沉降、混凝土支撑轴力、测斜以及坑外水位的变化规律。通过分析监测数据,及时掌握基坑的安全状态,动态控制施工参数,确保了工程的顺利实施。     

软土地铁深基坑力学状态的施工控制系统研究

影响基坑力学状态的众多因素之间相互关联,基坑力学状态的控制还未形成系统化的体系,不能充分发挥各项控制措施的效果。为解决上述问题,把基坑工程作为一个系统来研究,从系统工程和控制论的基本概念出发,提出基坑施工控制的4 个特征, 从而引出基坑施工控制的概念和内容,从围护变形控制、围护强度控制、支撑安全控制、基坑稳定控制及周边环境控制5 个角度深入探讨基坑施工控制。针对围护侧向变形控制子系统,构建围护侧向变形的技术控制和管理控制方法,将不同控制方法组合应用, 形成完整的基坑围护变形控制系统,并以上海浦东南路地铁车站基坑为工程实例验证其实用性。结果表明: 运用系统化思维进行围护侧向变形的控制可最大程度地发挥各类措施的效果。     

海域围堰复杂地质深基坑支护的变形规律分析

为有效控制上软下硬地质条件下海域围堰围护结构的变形,以汕头苏埃通道工程始发井及后配套基坑为依托,对基坑施工中围护结构水平位移、混凝土支撑轴力、地面沉降等项目进行全过程监测,分析围护体系的变形受力与开挖工序的对应关系。主要研究与结论如下： 1）围护结构的最大水平位移的发生位置随基坑开挖深度增加逐渐下移,围护结构水平位移与支撑轴力最大值都位于基坑中下部位置,且二者都表现了基坑西侧大于基坑东侧; 2）基坑周边未加固段地表持续沉降,加固段的地表沉降较小; 3）建立综合监测预警机制,对基坑施工薄弱部位提出预警,信息化指导施工,保证了基坑的施工安全,为后续类似地质条件下基坑支撑体系提出了优化建议。     

城市复杂环境下超长深基坑分部开挖研究

以深圳市滨海大道下沉隧道段超长深大基坑工程为依托,采用数值仿真手段对比分析不同基坑分部开挖工法对基坑围护结构和基坑周围土体的影响.研究结果表明:基坑坑中坑的开挖,增大了基坑围护结构变形,对基坑整体稳定具有控制性作用;基坑分部开挖时,应尽量减少开挖对基坑土体的扰动次数,降低围护结构及周围土体变形;在满足施工期路面交通的前...     

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。     

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。     

地铁深基坑变形监测分析

以某地铁深基坑围护结构为背景,采用现场监测数据与Origin数据分析软件相结合的方法,对灌注桩桩体水平位移、地表沉降量的变化规律进行了研究。发现灌注桩桩体水平位移变形曲线由“悬臂型”向“抛物线型”发展,且桩体最大水平位移的位置随基坑开挖深度增大而下移;地表沉降变形曲线呈“凹槽型”分布,沉降最大值发生在临近基坑土方开挖完成阶段,且最大沉降点位于坑壁外12 m处,工况Ⅱ,工况Ⅲ,工况Ⅴ的开挖对地表沉降影响较大。     

基坑工程对轨道交通高架区间影响分析

厦门机场大道地下通道与轨道交通3,4号线高架区间正交,通过数值模拟分析,研究通道基坑施工对轨道交通高架区间结构可能产生的影响.结果表明:邻近高架结构变形以水平变形为主,竖向变形较小;轨道交通高架结构产生的附加弯矩增加不大,通道底板施工完毕后趋于稳定;支撑与围护结构刚度的增强,分段跳仓开挖,以及基坑被动区土体加固改良,有...     

西安地铁深基坑施工过程中的变形规律研究

针对西安地铁#4线某站深基坑施工,采用摩尔-库伦弹塑性理论,运用FLAC3D软件建立有限元分析模型,对不同工况下的围护结构水平位移及地表沉降进行模拟,将不同工况下的围护结构的水平位移和地表沉降的模拟值与其实测值比较分析,得出基坑开挖对周围地表沉降的影响距离为1.5倍的开挖深度;距离围护桩顶2/3桩长的位置是最容易出现危险的地方,且模拟值大多小于实测值,究其原因是没有考虑黄土的湿陷性、雨季施工及车辆动荷载等因素。     

某城市地铁车站基坑地表沉降变形研究

通过对北方某城市地铁1号线一期工程地铁深基坑地表沉降监测数据进行统计分析，讨论地表沉降与基坑支护类型、开挖深度的关系。结果表明:地铁车站基坑开挖引起的地表变形最终表现为“凹槽形”；地铁车站基坑地表最大沉降变形量为0.01% H~0.05% H，平均值为0.03% H；地铁车站基坑开挖引起的地表沉降值大多位于0~5 mm，小于控制值；在其他条件（基坑长度、宽度、周边环境）大致相同的前提下，地表沉降值随开挖深度的增大而增大，随支撑刚度的加大而减小。     

基于BP神经网络基坑支护结构变形预测研究

为了精确的预测佛山某建筑基坑变形情况,提出了一种BP神经网络多数据纵向预报方法,选取前三次的多个测点数据进行预处理,然后再对BP神经网络分析、训练、测试,并分析隐含层数对预测精度的影响,通过对比试算确定隐含层数目,最终达到能够高精度预测基坑支护结构水平位移和沉降。结果表明:所提出的方法可以精确地预测基坑变形,对工程建设具有一定的参考价值。