格形地连墙侧向变形特性的实测分析

以格形地连墙为研究对象,分析了其作为自立式挡墙结构的受力作用机理,设计了深水池基坑开挖阶段的监测方案,给出了针对性的监测频率与报警值,并且对基坑开挖过程的格形地连墙变形特性实测值进行了深入分析。研究表明:前、后墙的墙体侧向变形曲线趋势非常相似,最大变形值均在墙顶;随着开挖深度的增加,侧向变形量趋于收敛趋势;至基坑底部以下时,墙体侧向变形明显减小,地下墙底部的侧向变形为最小值。横隔墙较前、后墙长度较短,其墙底的变形收敛性较差,横隔墙的变形量稍高于后墙的变形量。     

沉管隧道干坞基坑格形连续墙支护方案评价及其影响因素

为明确沉管隧道干坞深大基坑开挖格形连续墙的力学响应特征,以典型工程实例为依托,借助有限元软件建立基坑开挖支护的三维计算模型,揭示格形连续墙的力学特性,开展方案评价及优化,探索格形连续墙变形对不同影响因素的敏感性。研究结果表明： 1）实例基坑2种支护形式衔接处位移存在明显的突变,有必要对原有支护方案衔接位置局部加强; 2）格形连续墙阳角两侧均向坑内移动,导致盖板阳角处出现了明显应力集中,诱发结构局部开裂且发展,存在渐进破坏的趋势; 3）对应力集中的局部区域,增加预埋受拉钢筋,以抑制裂缝的形成与扩展; 4）格形连续墙变形受盖板厚度的影响较为明显,但受墙内搅拌桩加固范围的影响很细微; 5）随墙间连接接头刚度的折减,格形连续墙围护结构整体空间刚度减小,位移逐渐增大,当刚度减小到一定程度时趋于稳定。     

疏排桩在土钉墙支护基坑中的加固效果试验研究

采用同济大学中型岩土离心机,进行了6组疏排桩－土钉墙组合支护基坑的离心机模型试验。基于离心机模型试验结果,探讨了疏排桩在土钉墙支护基坑中的支护效果。研究结果表明:在土钉墙支护基坑中设置疏排桩,能有效减小支护结构地表沉降,桩间距越小时,支护结构地表沉降值也越小;设置疏排桩能显著改善土钉墙变形过大的缺点,桩间距越小时,支护结构的侧向变形也越小;设置疏排桩不仅能提高支护结构的稳定性,还能改变支护结构的破坏模式。在土钉墙支护基坑中,设置疏排桩后支护结构的破坏模式主要表现为3种形态。     

软土异形基坑开挖离心模拟试验研究

采用离心模拟试验对非对称异形基坑的开挖过程进行了模拟，应用停机开挖方式，分三步进行了开挖。根据左墙与中墙的间距L分别设置了三种不同的工况L为30，18，6 m，并进行了对比分析，研究左墙与中墙的距离对中墙的变形特性影响以及墙后的土压力分布规律。结果表明:随着左墙与中墙距离L的减小，开挖完成后中墙外侧的土压力逐渐增大，中墙顶部的左侧水平位移逐渐减小；上部悬臂下部内支撑开挖的坑中坑与普通基坑围护结构变形特性不同。     

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。     

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。     

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。     

基坑开挖对邻近建筑及既有地铁的影响分析

合理评估基坑开挖对邻近结构安全性尤为重要。以某基坑开挖为例,运用有限元分析软件GTS-NX模拟基坑开挖施工中地连墙、邻近建筑物及地铁结构的变形情况,研究相应的变形规律,评判结构变形是否满足规范的要求。结果表明:地连墙、桩基往基坑内倾斜,建筑物沉降,桩基侧移及隧道衬砌沉降均满足规范要求。     

邻近既有隧道基坑开挖过程中的支护结构变形研究

以郑州某交通枢纽工程为例,采用Midas GTS/NX软件对基坑开挖过程中地连墙墙体变形、土体侧向变形和隧道道床隆起变形进行研究,分析了基坑开挖深度不同时土体、地连墙、隧道的变形情况,并对其变形规律进行总结。基于施工进行的现场监测及与数值分析结果的对比分析,表明所得规律的合理性和可靠性,以及数值试验的准确性。     

武汉I级阶地某地铁深基坑支护优化及实测分析

武汉目前正在长江I级阶地地区大规模进行地铁建设。在地铁车站基坑回筑施工阶段,由于换撑会严重滞缓主体结构施工,许多施工单位尝试将原设计换撑方案修改为不换撑的方案以加快施工进度。以武汉地区某地铁车站基坑工程为背景,通过数值模拟和现场实测,分析地下水位变化及有无换撑条件下地连墙变形和弯矩、地表变形、支撑轴力变化规律。理论及实测分析结果表明： 坑外水位的降低导致作用在地连墙上的水土压力减小; 当坑外水位小于-6.3 m时,地连墙水平位移及墙后地表沉降较原设计换撑方案仅增加10%左右; 地连墙弯矩和支撑轴力均满足原设计要求,优化后的换撑方案是可行的。由于施工中存在较多不确定因素,当采用无换撑方案时需密切关注坑外水位及地连墙变形的变化,以保证工程安全顺利进行。     

基于PLAXIS 3D技术的深基坑开挖对既有地铁结构影响分析

运用PLAXIS 3D有限元分析软件,对邻近既有地铁结构的某工程基坑开挖过程进行了模拟,分析了在开挖过程中地连墙位移的变化规律及开挖对既有地铁结构变形的影响。结果表明:基坑开挖会引起基坑长边中间部位的坑外地表发生沉降;基坑开挖至坑底后,围护结构的变形模式为“内凸型”,最大水平变形发生在基坑长边中间部位的坑底附近。     

广西滨海公路龙门大桥东锚碇基坑支护分析

圆形地连墙在基坑开挖期间具有良好的受力性能,是悬索桥锚碇基坑常用的支护形式。目前软土中圆形基坑围护计算相对成熟,而岩质地基中对于圆形基坑土压力的计算则存在较多争议。采用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)和《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)中推荐计算模型分别对岩质地基中龙门大桥东锚碇基坑土压力和内力进行对比分析。计算结果表明,采用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)计算得到的坑内土压力以及坑外土压力均大于《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)的计算结果;随着开挖深度的增大,两种规范方法计算得到的土压力大小差异也在逐渐增大。同时,采用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)计算得到的圆形地连墙最大弯矩值较大,为9 034kN·m;对于较深的锚碇基坑,采用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)计算得到的围护结构弯矩将偏于保守。     

圆形地连墙设计关键问题及轴对称有限元法

为完善圆形地连墙设计理论,探讨了现行规范方法的力学概念、环向应力计算方法、土-结构相互作用及环向刚度折减系数等关键问题,基于薄壳理论推导了地基双向弹簧条件下圆形地连墙的基本微分方程,改进非线性土体弹簧模型以考虑土压力发挥极限值所需的位移,引入连续弹簧模拟环形内衬,采用增量法计入施工过程影响,并编制了有限元程序;同时,提出采用单元体试验研究圆形地连墙环向刚度折减系数取值方法,考虑接缝刚度与宽度、地连墙半径、槽段平均长度等因素建立了折减系数计算公式,最后,以阳逻大桥圆形锚碇基坑工程为例进行了计算与对比分析。结果表明:典型条件下折减系数为0.467~0.679;该方法位移计算值与实测值基本吻合,克服了现行方法无法分析支护结构环向应力及地连墙两侧土压力发展过程的缺陷;计算参数物理意义明确、易于获取,可为工程设计提供较为全面的参考依据。     

长乐坊综合楼基坑边坡支护及数值模拟研究

基坑支护技术是综合性的岩土工程难题,既涉及到土力学中典型的强度、稳定和变形问题,同时还涉及到土与支护结构(锚固体)共同作用问题、技术经济问题、绿色环保,以及美观问题。结合工程实例,介绍了场地概况,对开挖边坡进行稳定性分析,结合工程特点和场地条件选择支护类型,阐述了土钉墙支护加固机理,然后进行计算,并提出支护设计方案,利用2D-σ软件进行土钉墙支护数值模拟分析。结果表明,基坑边坡不满足稳定性要求,需要对其进行支护或采取其他的处理方法;土钉支护后基坑变形很小,稳定性满足工程的要求,达到预期的目的;土钉头的较大破坏度,是很小的局部现象,没有形成破坏带,所以不至于失稳,喷射混凝土面层不会破坏,这与工程实际正好相符。     

软土地区深基坑被动区加固稳定性对比分析

在以淤泥或淤泥质土为主的珠三角地区开挖深基坑常采用钢板桩进行基坑支护,为保证支护结构的稳定性,对基坑底部被动区进行加固,合理的加固设计能在保证稳定的基础上减少支护成本。文中针对广东省佛山市地铁2号线林岳车辆段某基坑工程,建立被动区水泥土搅拌桩加固的基坑开挖支护三维数值模型,通过实测值与计算值对比,分析数值模型与计算参数取值的合理性;对基坑底部被动区无加固、水泥土搅拌桩加固和钻孔灌注桩加固时桩顶水平位移、桩身整体侧向位移、地表沉降、土体深层水平位移进行对比分析。结果表明,基坑底部被动区采用水泥土搅拌桩或钻孔灌注桩加固可减小钢板桩围护结构60%的侧向位移,水泥土搅拌桩对开挖深度小于6 m的基坑的加固效果最佳;采用钻孔灌注桩加固,开挖深度为10 m时,桩身整体侧向位移比被动区无加固时减小69.2%,比水泥土搅拌桩加固时减小65.1%,对围护结构整体侧向位移的控制效果比水泥土搅拌桩好。     

基于路面荷载作用的基坑抗隆起滑移数值分析

近年来,随着城市不断的发展,基坑规模也越来越大,基坑墙锚支护技术已逐步引入到沿海软弱地基的基坑工程中,为研究数值方法在模拟基坑支护结构变形中的应用,利用PLAXIS2D分别对基坑无护壁、基坑有护壁及基坑墙锚支护下的基坑开挖进行了数值模拟分析。基于Terzaghi地基极限承载力理论对土钉支护条件下基坑抗隆起进行了大量细致计算与实践应用对比分析,并基于路面荷载作用基坑边壁隆起滑移与墙锚支护隆起滑移控制展开系统分析,以Terzaghi极限承载力理论假设为前提分别建立基坑无护壁抗隆起滑移模型、基坑有护壁抗隆起滑移模型及基坑墙锚支护抗隆起滑移模型。研究结果表明:基坑无护壁支护情况下破坏形式及变形以滑移为主,基坑有护壁支护情况下滑移得到一定程度抑制,墙锚杆支护情况下基坑出现抗隆起滑移,墙锚杆支护有效控制了滑移变形,基坑出现微弱隆起滑移变形。     

大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式基坑支护结构工作性状

针对深厚软弱地层且特殊施工环境下的基坑围护,多采用大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式支护结构,为研究该支护结构的工作性状,通过数值计算、现场监测等,分析不同的旋喷桩加固与灌注桩施作组合工况下,支护结构的变形、地表沉降以及桩间土的塑性区分布与塑性应变水平等变化特征。结果表明： 大直径高压旋喷桩+双排钻孔灌注桩复合式支护结构能有效控制基坑变形,而仅施作双排灌注桩或仅采用旋喷桩加固,均不能满足基坑安全的要求;相比排桩数量而言,旋喷加固参数对支护结构的工作性状影响更为显著。该项研究可为今后类似支护结构的设计和应用提供参考。     

软土地区坑中坑对悬臂式支护结构的影响研究

在软土地区,坑中坑对基坑工程的安全性影响较大。结合某基坑工程实例,分析了坑中坑对悬臂式支护结构水平位移的影响。计算结果表明:对于软土地区的悬臂式支护结构,当内坑与支护结构的距离在一倍的基坑开挖深度范围内时,内坑对支护结构的水平位移影响较大,且内坑离支护结构越近,影响越显著。增大支护结构的刚度,对支护结构水平位移的影响并不明显。     

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。     

既有土钉墙支护基坑加深加固设计及变形分析

以某既有土钉墙支护基坑加深加固设计工程为背景,在综合考虑工程地质条件、原有的支护结构特点及后续限制条件的基础上,提出采用钢管桩+预应力锚杆的加深加固设计方案。并通过对“基坑开挖-原设计标高-加深开挖-加深后设计标高”整个过程变形监测数据的分析,得出一些有益结论,可为类似工程提供参考。