深基坑混凝土支撑轴力监测研究

为了研究影响混凝土支撑轴力监测结果的主要因素,提高轴力监测的精确性,选取宁波某地铁车站基坑支护工程混凝土支撑的5个轴力监测点进行试验,发现温度、混凝土徐变、偏心荷载是影响监测精确性的主要因素。进而对监测方案进行了优化:①应尽量选在温度相近的时段进行监测;②出厂温度修正系数和现场温度修正系数差异较大,应采用现场温度修正系数;③混凝土徐变产生的附加荷载对监测数据影响显著,建议在混凝土支撑浇筑完成28 d后进行初值采集;④受偏心荷载的影响,混凝土支撑4个角的轴力差值较大,轴力最小值约为轴力最大值的30%,应在支撑4个角设置钢筋计,取测量的平均值作为测算数据。     

基于光纤传感技术的混凝土支撑轴力监测及数据分析

支撑轴力作为地铁深基坑施工监测的主要监测项目,是考察基坑自身安全状况的重要指标。针对目前混凝土支撑轴力监测值与实际情况差异较大的问题,分析造成混凝土支撑轴力监测值偏大的原因。利用光纤传感技术,在混凝土支撑纵向主筋肋槽上胶粘封装光纤光栅传感器(FBG),通过监测钢筋的应变推算出支撑梁的内力。在现有计算公式的基础上提出考虑混凝土收缩、徐变、应力应变关系非线性影响的轴力修正公式,对监测数据进行修正。以某市地铁深基坑为例,验证了光纤传感轴力监测技术及轴力修正公式的有效性。结果显示,FBG与钢筋计轴力曲线变化趋势一致,FBG考虑了温度补偿,监测值较钢筋计更加稳定;对轴力监测值进行修正,修正后的轴力值约为修正前的1/3,结果更加符合实际。     

杭州市秋涛路地铁车站深基坑钢支撑轴力监测与分析

通过对杭州市秋涛路地铁车站深基坑工程钢支撑轴力进行监测,分析了基坑在施工过程中轴力的变化规律。分析结果表明：在基坑开挖过程中,每道支撑架设后其轴力一般是逐渐增大,当其下的一道支撑开始受力时该道支撑轴力达到最大值,并随着各道支撑间的应力调整逐渐趋于稳定,部分支撑轴力的最大值出现在回筑阶段换撑的过程中。标准段除第1道支撑设计偏于不安全外,其它各道支撑实测轴力最大值约为设计值的20%～70%,各道支撑竖向间距设计不合理;端头井支撑实测轴力最大值约为设计值的30%～50%,设计值偏于保守,远小于设定的警戒值。     

深基坑监测技术在工程实施中的应用分析

以长江一级阶地某深大基坑为例,根据深基坑周边环境、水文地质条件等确定工程监测重点及监测报警值,介绍了支护结构顶部水平和竖直位移、临近建(构)筑物竖向位移、管线沉降、水位监测、土体深层水平位移和支撑轴力的监测方法。监测结果表明,支护结构顶部水平位移小于15 mm且竖向位移较小,临近建(构)筑物和管线沉降相对较大,但均未超过报警值。另外,部分支撑轴力超过报警值,但经过分析,确定其整体结构仍处于安全状态。研究成果验证了在长江一级阶地二元结构地层,深10 m左右的基坑采用单排围护桩结合一道钢筋混凝土内支撑及三轴搅拌桩止水帷幕的围护设计合理可行。     

杭州地铁某车站基坑变形影响因素分析

结合杭州地铁某明挖基坑工程实例,对基坑变形的现场实测数据测斜、支撑轴力、建筑物沉降等方面进行分析与探讨,同时阐述基坑监测数据产生异常的原因,并对基坑安全性进行评价.研究结论对类似地质条件的基坑工程具有一定的借鉴意义.     

环境温度变化对地铁车站深基坑受力影响分析

为分析地铁车站深基坑施工期间温度变化对支撑轴力的影响,根据多层深基坑中各道支撑与对应土体间力的平衡与位移协调条件,提出了计算地铁车站深基坑中多层水平支撑温度应力的实用计算方法。相应数值分析结果表明:理论计算值与实测值较为一致,支撑轴力和位移增量随温度近似呈线性变化,环境温度对支撑轴力的影响不可忽视。     

地铁换乘车站深基坑支护体系测试研究

研究目的:城市地铁换乘车站基坑施工难度大,维护结构安全性和稳定性尤为重要。针对某换乘车站工程地质条件、周边建筑环境和工艺特点,选取合适的围护方案和水平支撑体系。采用现场测试方法,分析基坑围护桩水平位移和钢支撑轴力变化规律,得出城市地铁换乘车站基坑支护有益结论,为相类似工程提供借鉴。研究结论:基坑开挖过程中,围护桩的变形随着开挖深度的增加而增大,由于桩顶设置有冠梁,围护桩变形最大值出现在开挖深度的中下部,随着开挖深度的增加,最大位移值的位置也随之下移。支撑轴力值在开始时增加量很大,随着基坑的开挖和下一道支撑的安装,变化幅度不大;施工过程中各道支撑的实测轴力占设计值百分比均小于70%。     

宁波软土地区相连深基坑开挖施工时空效应实测分析

软土深基坑施工期变形具有明显的时空效应,以宁波软土地区相连深基坑为工程背景,对软土地区相连深基坑开挖的时空效应开展研究。基于基坑施工过程中地表沉降、地连墙水平位移、支撑轴力的监测数据,分析施工工序、开挖深度等因素对不同位置处基坑结构与土体的变形影响,并通过有限元软件对2基坑同时开挖的情况进行计算讨论。研究结果表明:采用2个基坑单独开挖的顺序,在一个基坑开挖时,已完成的地连墙或已封顶的车站结构将对这一侧的地表沉降和地连墙水平位移有较好的约束作用;地表沉降与地连墙水平位移在基坑长边上的值大于端头部分,且这2个变形值具有明显的深度效应,即随着开挖深度的增加,变形值增加更快;支撑轴力的变化主要受开挖土体的位置影响,越近的土体开挖,支撑轴力增加越大;若采用2基坑同时开挖的方式,控制中间部分地连墙的变形将是重点,施工安全也面临较大挑战。     

温度变化对地铁深基坑支护体系的影响研究

济南地铁烈士陵园站深基坑支撑轴力监测数据表明,支撑轴力变化随大气温度变化十分明显。为深入研究温度变化对地铁深基坑支护体系的影响,运用有限元计算分析地下连续墙厚度、刚度及支撑刚度在不同温度应力下对地下连续墙水平位移和支撑轴力的影响规律。计算结果表明,连续墙墙顶水平位移和支撑轴力随温度变化呈线性变化,随着温度升高,第1道支撑轴力逐渐减小,第2道和第3道支撑逐渐增大,第3道支撑轴力增幅更大;支撑刚度对支撑轴力的影响最为显著,地下连续墙刚度对墙顶水平位移的影响最为显著,地下连续墙厚度对墙体最大水平位移影响最为显著;温度变化20℃支撑轴力的变化幅度为13%~26%。     

深基坑首道钢筋混凝土支撑受力分析及风险管控应用

根据典型软土地区轨道交通车站基坑的实际监测数据,说明第一道支撑受拉的普遍性,验证了软土地区第一道支撑设置成钢筋混凝土支撑的必要性;建模分析第一道钢筋混凝土支撑受拉的原因,对第一道混凝土支撑轴力和立柱沉降等数据进行综合分析,达到基坑动态安全管控的目的。     

软土基坑围护结构水平位移控制措施

通过收集文献资料、概念分析和基于典型工程的定量计算,认为在控制围护结构水平位移的措施中,首道混凝土支撑能够避免由于轴力损失和地层预降水产生的桩顶位移,且投资增加较少,性价比较高,建议在软土基坑中优先选用;基坑内侧土加固控制基坑变形的效果很好,能减少围护结构的水平位移42%甚至更多,但投资增加较多,建议坑底以下为软土或变形控制标准较高时采用;增加围护结构截面尺寸对变形控制贡献有限,且投资较高,不建议优先选用,仅当其他控制措施无法达到设计要求时再考虑采用;增加基坑竖向支撑道数能够减少20%左右的围护结构水平位移,且投资增加幅度有限,建议变形要求较高时优先选用。     

复杂条件下深基坑施工变形控制及周边环境监测分析

以江阴市某深基坑支护工程为背景,对基坑变形规律进行了现场监测研究,重点对基坑中两个变形较大处进行原因分析.结果表明:基坑变形随开挖深度增加而增加,其变化大小与开挖方式、开挖速度、周边荷载、施工工序及天气等因素有关;在后浇带中设混凝土传力块能很好地控制后浇带与混凝土支撑垂直工况下换撑前后围护结构的变形;冠梁植筋加下设一道锚索对紧邻的病房大楼变形控制效果不明显,建议今后类似工程采用内支撑形式更为合理.     

沿江地铁车站围护结构变形规律现场实测分析

依托福州地铁5号线农林大学站基坑工程,通过对其围护墙深层水平位移与支撑轴力实测数据的细致分析,探讨了沿江地铁车站基坑围护结构的整体偏移规律与整体收敛规律。基坑靠山侧与沿江侧不对称地形所引起的偏压效应,使得基坑围护结构整体朝向沿江侧发生一定程度的偏移,因此可适当增大围护墙的嵌固深度,以应对地层偏压效应造成的不利影响。同时基坑围护结构的整体收敛变形曲线呈中间大、两端小的弓形分布,因此在围护墙中段设置大刚度混凝土支撑十分必要,实测结果显示该道混凝土支撑的轴力远大于其它各道支撑。     

地铁基坑施工期钢支撑轴力监测优化研究

为提高地铁基坑施工期钢支撑轴力监测的准确性,对轴力计进行了改型设计。运用Midas软件模拟了三弦轴力计在偏心受压状态下的受力特性。结果表明:当轴力计内传感器增加到3个,且分别布置在承压面内接等边三角形的顶点上时,采用取平均值的方法能有效减小偏心受压对监测数据的影响。以宁波地铁3号线一期工程为依托,结合云平台技术,设计了钢支撑轴力自动化监测系统。通过实时连续的轴力值和温度值的一阶线性拟合,研究了钢支撑轴力的温度效应,得出三弦轴力计在偏心受压状态下监测的准确性。     

钢支撑伺服系统在软土基坑工程中的应用研究

软土地区基坑开挖时,对基坑变形控制要求较高,越来越多的基坑工程采用钢支撑伺服系统进行支护。为探究钢支撑伺服系统在基坑变形中的控制效果,文章基于软土地区某基坑工程,选取钢支撑伺服系统支护典型断面,依据现场监测数据分析深基坑围护结构的变形规律。监测数据分析结果表明：各道钢支撑轴力随开挖深度的增加而增大,基坑开挖期间支撑预加轴力维持在设计预加轴力附近,伺服段土体最大深层水平位移较普通段小36.6%。在软土地区,钢支撑伺服系统对基坑围护结构变形有较好的控制效果,针对围护结构变形要求较高的基坑,可以积极采用钢支撑伺服系统。     

北京东部地铁车站明挖基坑开挖变形规律分析北大核心

以北京东部地层中地铁车站明挖基坑施工为研究对象,分别对围护桩＋锚索、围护桩＋内支撑、地下连续墙＋内支撑三种支护形式的监测变形进行了分析、总结。结果表明：墙撑结构较其余两种支护形式基坑地表沉降值及其离散性均较小;三种支护形式的基坑桩体水平位移情况类似,最大值发生在约5-10 m埋深位置。通过分析桩体水平位移最大值与埋深之间的关系,预测桩锚、桩撑和墙撑形式基坑桩体水平位移最大值分别为10-20 mm,12.5-25.0 mm,8-16 mm。通过对支撑轴力（锚索拉力）实际预加值与后期轴力增长之间关系的曲线拟合,得到实际轴力预加值小于设计预加值50%之后,随着预加值的减少,最终的轴力将存在较大幅度的增长。     

北京东部地铁车站明挖基坑开挖变形规律分析

以北京东部地层中地铁车站明挖基坑施工为研究对象,分别对围护桩+锚索、围护桩+内支撑、地下连续墙+内支撑三种支护形式的监测变形进行了分析、总结。结果表明:墙撑结构较其余两种支护形式基坑地表沉降值及其离散性均较小;三种支护形式的基坑桩体水平位移情况类似,最大值发生在约5~10 m埋深位置。通过分析桩体水平位移最大值与埋深之间的关系,预测桩锚、桩撑和墙撑形式基坑桩体水平位移最大值分别为10~20 mm,12.5~25.0 mm,8~16 mm。通过对支撑轴力(锚索拉力)实际预加值与后期轴力增长之间关系的曲线拟合,得到实际轴力预加值小于设计预加值50%之后,随着预加值的减少,最终的轴力将存在较大幅度的增长。     

成都地铁17号线东延伸段膨胀土胀缩变形力学特性

为了研究成都地区典型膨胀土深基坑的支护参数，采用现场调研、室内试验、数据分析和现场监控量测等方法，以成都地铁17号线二期东延伸段威灵站深基坑工程为例，开展膨胀土的自由膨胀率、无荷载膨胀率及膨胀力等胀缩变形力学特性研究。结合现场施工监控量测分析，研究了各施工步骤下基坑的支护桩水平位移、断面支撑轴力和地面竖向位移的情况。研究结果表明：(1)该地区膨胀土主要分布在地下5～10 m深度处，主要为弱膨胀土，自由膨胀率在50%以内；(2)试验土样的无荷载含水率与含水率有较大的关系，遇水后的无荷载膨胀率随着土样含水率的增加而降低；(3)随着土体含水率的增加，试验土样的膨胀力呈线性降低趋势；(4)随着基坑的开挖，支护桩的水平位移逐渐增大，其主要发生在第1道支撑和第3道支撑之间，桩体主要向基坑内侧偏移，少部分向基坑外侧偏移；(5)支撑轴力出现过大的现象，当开挖至轴力监测点ZL32-3支撑位置时，ZL32-1测点处的支撑轴力超过设计值约50 kN;(6)从地面竖向位移监测结果来看，该工程深基坑开挖支护设计总体可控。     

舟山沉管隧道南岸深基坑围护受力实测分析

研究目的:舟山沈家门海底隧道南岸深基坑最大开挖深度14.8 m,采用SMW工法桩和混凝土、钢管支撑围护,为浙江省内最深的临海沉管隧道基坑,周边环境极为复杂。本文对临海深基坑施工过程中的支护结构内力和水土压力进行实测分析,为类似工程提供宝贵经验。研究结论:(1)随着土层的开挖,支撑轴力增加,而且该土层对应的支撑所受的影响最大,各道支撑轴力的大小表现出不均匀性;(2)围护桩弯矩也随基坑开挖深度的增而增加,内支撑可有效降低桩身弯矩最大值;(3)基坑开挖初期,开挖面以上的实测土压力随着开挖深度的增加而减小,基坑开挖后期,土压力随着施工的进行渐渐增加,较深土层的土压力变化比浅层土层的土压力变化要滞后;(4)随着施工的进行,孔隙水压力先减小后稳定,孔隙水压力变化与基坑开挖及降水紧密相关;(5)本研究成果对于邻近海岸沉管隧道深基坑施工及设计具有参考价值。     

宁波市轨道交通海晏北路换乘站基坑支撑优化与分析

基于宁波市轨道交通海晏北路换乘站基坑实测数据对比,研究了液压伺服钢支撑与普通钢支撑的支撑效果。利用Plaxis 3D软件对第5道混凝土支撑替换为液压伺服钢支撑的设计方案进行了模拟分析。结果表明:相较于普通钢支撑段,相邻液压伺服钢支撑段围护结构的水平,变形小22%左右,液压伺服钢支撑的支撑效果优于普通钢支撑。通过发挥伺服系统低补偿的优势,将伺服支撑段的第5道混凝土撑替换为3000 kN或4000 kN轴力情况下的液压伺服钢支撑,均满足规范对变形的要求。采用伺服钢支撑代替第5道混凝土撑的方案具有可行性。