管廊深基坑大间距支护桩数值模拟及施工监测

以西安市昆明路综合管廊为背景,运用理正深基坑7.0PB3软件对大间距支护桩的施工过程进行数值模型,并通过监测数据复核设计参数的准确性及施工的安全性。结果表明:①采用4 m间距支护桩+钢支撑的支护形式能保证施工安全;②随着基坑开挖深度的增加,支护结构最大内力值先增大后减少,最大位移值逐步减小,后趋于平稳;③高架桥段地面沉降先增大后逐渐变小,地面最大沉降发生在距基坑边约1倍开挖深度处;钢支撑施加后,支撑轴力先减小后缓慢增加。     

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.     

砂质粉质黏土深基坑渗透的现场监测结果分析

深圳市前海合作区滨海大道基坑底部砂质粉质黏土在雨季遇水浸泡后软化，发生渗漏、流砂险情。为此，对深基坑渗透的现场监测结果进行了分析。结果表明:①对砂质粉质黏土地基，基坑开挖时要避免长时间暴露，做好防排水措施。地下水的大幅度变化能很好地反映基坑渗漏水状况，底板浇筑能有效控制地下水水位以及支护桩位移的变化；②支撑轴力随时间发展普遍呈对数规律增大，并在基坑底板浇筑完成后有所下降。当支撑轴力随时间呈指数规律增大时，应引起重视。③基坑交叉或坑中坑开挖，在基坑阳角处增加背拉梁能有效提高支护结构整体稳定性，使基坑变形更协调，从而更好地保障基坑安全。     

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。     

深大基坑开挖支护结构变形与内力监测

深大基坑施工过程中,支护结构内力与变形监测研究是保证基坑稳定以及施工安全的重要手段之一。以深圳地铁11号线前海湾站基坑为研究对象,对基坑开挖施工过程中支撑轴力和围护桩桩体水平位移进行了现场监测。监测数据分析表明,基坑在开挖过程中,钢筋混凝土支撑轴力最大,第一道钢支撑施作,会显著减小混凝土支撑的轴力。基坑东西两侧围护桩桩身长度和土层分布的差异,导致了基坑两侧桩体位移变化趋势差别较大。     

地铁升官渡停车场施工期深基坑围护结构变形规律监测研究

深基坑工程的施工在地铁建设施工中占很大比重。文中以武汉地铁3号线升官渡停车场为依托,采用现场监测的方法对停车场基坑施工期间的沉降、支护桩顶部水平位移、支护结构深层水平位移、支护结构受力、水平支撑轴力进行了监测,并研究了深基坑围护结构变形规律,及时发现不稳定因素,验证设计、指导施工,以保证后续施工的顺利进行。     

非平衡荷载下地铁车站深基坑支撑结构力学特性研究

以杭州某地铁车站深基坑为工程背景,运用PLAXIS 3D对非平衡荷载作用下支撑受力特性进行三维数值模拟研究。结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支撑最大轴力先增大后趋于稳定且有变小的趋势,支撑最大剪力和最大弯矩逐渐增大且增加幅度逐渐减小,支撑变形先减小后增加;基坑内土体竖向位移先增大后减小;应注意第三阶段土体稳定性及开挖后期工程安全性问题。     

对地铁基坑混凝土支撑轴力监测精准性的探讨

混凝土支撑在深基坑支护系统中应用十分广泛,在基坑施工监测中常综合支撑轴力变化情况判断基坑稳定性,但诸多原因导致了支撑实测轴力和设计轴力存在较大的差异。根据苏州轨道交通一号线广济路站基坑混凝土支撑轴力监测数据,综合基坑的围护形式、开挖形式和实时工况,对混凝土支撑轴力监测计算结果进行了详细的分析,总结了影响实测轴力变化较大的主要因素,提出了混凝土支撑轴力计算的优化建议。     

明挖公路隧道基坑钢支撑轴力监测与数值模拟分析

为研究深基坑开挖过程中钢支撑轴力的变化情况,以沈阳市南北快速干线隧道深17.8 m基坑工程支护体系中横向钢支撑为研究对象,对基坑开挖过程中的轴力变化值进行现场实时监测,并采用有限元软件MIDAS/GTS对不同工况下的钢支撑轴力进行模拟研究,得出各道钢支撑的轴力云图及变化规律。结果表明： 1）随着基坑开挖深度的增加,坑壁主动土压力逐渐增大,使得每道钢支撑轴力在短期内均呈线性增长趋势; 2）同一断面钢支撑全部架设完成后轴力有所衰减,其原因之一是连续墙后的土体发生了流变现象,使得土体应力重新分配并达到新的平衡。     

桥墩钢板桩围堰的设计与监测

以某采用钢板桩+内支撑支护体系的桥墩支护方案为例,介绍钢板桩围堰设计计算,分工况对钢板桩的内力、变形及内支撑轴力的变化规律进行分析,并结合相应计算断面的监测数据进行对比。钢板桩最大深层水平位移的位置随着围堰土方开挖深度的增加而逐步下移,且位于开挖面附近。随着开挖深度增加,钢板桩外侧水土压力合力作用点下移,伴随着相应位置钢支撑的架设,已架设的上部支撑轴力呈逐步减小的趋势。监测结果与计算结果二者变化规律及数值量级上基本一致,说明设计简化、参数取值及计算结果较为符合实际。     

公路软岩隧道初期支护结构内力数值分析

采用非线性数值软件ANSYS对公路软岩隧道初期支护结构内力进行数值分析,研究公路软岩隧道开挖过程中初期支护的力学行为,为施工提供动态设计依据。分析结果表明,软岩隧道在系统锚杆支护作用下,开挖各阶段初期支护结构各部位轴力值增大,弯矩和剪力值都减小,但增大值和减小值变化范围都非常小;支护结构弯矩较大值主要集中在拱脚,最大值出现在右侧拱脚区域;轴力的最大值出现在左侧边墙和左右拱脚部位;剪力最大值出现在左侧拱脚处。     

动荷载对基坑边坡支护体系影响数值研究

结合具体深基坑支护体系,应用FLAC3D数值模拟软件对车辆动荷载作用下,临近深基坑支护体系的动力响应进行模拟计算,并与实际支护体系的桩锚轴力及位移监测数据对比,分析了行车荷载与支护桩侧向位移的关系。考虑到荷载主要来源于车辆动荷载,通过调整车速、载重和车辆与基坑的位置,建立了基坑支护结构内力和变形与各影响要素间的数学关系。研究发现:(1)车辆振动荷载施加在基坑周边不同位置对锚杆轴力和支护桩位移的影响不同,随着距离变大而减小;(2)载重对支护结构的受力和偏移起着决定性作用,直接影响着基坑整体稳定状态;(3)随着汽车时速的不同程度提升,支护体系内力及变形反而呈先增大后减小的趋势,动载最大值出现在选取的速度中间值;(4)通过FLAC3D数值模拟,研究了汽车动荷载对基坑支护结构受力与变形的影响,从而为后续工程设计与优化提供依据,为同类基坑工程施工提供借鉴经验。     

铁路站场改造的深基坑支护设计施工技术

六安站改造工程新建旅客地道位于铁路正线下方,为确保正线运营,地道开挖采用便梁+明挖方式施工。深基坑开挖深度8m,针对不同环境条件采用不同设计方案,针对地道封头端紧邻运营线路的特点,采用支护桩+锚索支护的设计方案。正线下方作业空间有限,采用分级开挖、分级支护进行施工。施工过程中,引入智能监测系统,对支护桩顶部位移、锚索应力等进行实时监测,确保深基坑施工过程安全可控。其经验可供类似项目借鉴。     

深基坑扩大头锚杆支护体系数值模拟

为了研究广州某深基坑工程扩大头锚杆支护体系的工作性状,运用MIDAS/GTS软件对该支护体系进行了有限元数值模拟,并与相同情况下的普通锚杆支护体系的有限元模拟结果以及实际监测结果进行了对比分析。结果表明:与普通锚杆相比,扩大头锚杆的锚固效果较好,基坑支护桩桩顶的水平位移较小,支护桩附近的坑底土体隆起较小,坑外地表土体沉降较小。扩大头锚杆由于端部扩大而使锚固力增大,使得轴力在锚固段处最大值比较大,且在扩大头锚固段处能迅速减小。     

超大埋深基坑降水开挖结构安全性分析及对地表沉降影响

依托广西南宁轨道3号线埋深超过60 m的青秀山明暗挖地铁车站工程,进行了降水对地表沉降影响以及基坑开挖对围护结构安全性分析。结果表明:随着降水深度的增加,地表沉降增大,与基坑距离越近,地表沉降量越大;深基坑采用分层开挖,分层支护,围护结构的位移及横支撑的轴力均满足规范限值要求,施工安全。     

深基坑开挖对邻近地铁车站影响的三维数值分析

运用MIDAS/GTS软件的施工阶段分析功能,针对深基坑施工对邻近地铁车站的影响进行三维数值分析。结果表明:对于采用排桩+内支撑方式进行支护的邻近地铁车站侧深基坑,加大支护桩桩径,加密桩间距可以有效减小地铁车站水平位移;同时,基坑阳角区域水平位移值随开挖逐渐增大,并呈现中间大两端小的趋势。     

基于支撑伺服组合系统超深基坑安全支护技术研究

为研究城市建筑密集区域深大基坑支护体系受力规律与安全支护技术,采用数值模拟手段对昆明轨道交通4 号线火车北站深大基坑开挖过程中支护体系受力变形规律开展研究,并结合现场监测手段对支撑伺服系统布置与应用效果进行论述分析。研究结果表明: 1)受支撑形式与支撑间距影响,内支撑体系中钢筋混凝土支撑轴力水平要大于钢支撑,支撑轴力呈折线分布,在混凝土支撑施作期间围护结构容易发生较大变形; 2)引入支撑轴力伺服系统,依据数值计算与设计要求,设定正确的轴力控制值,能更好地发挥支撑对围护结构的变形控制作用; 3)工程应用实际表明,支撑轴力伺服系统在深大基坑施工应用中效果良好,采用伺服支撑段围护结构累计水平变形要小于无伺服段,支护效果更为优越。     

基坑开挖过程中支护结构应力变化研究

开挖过程是基坑支护结构的应力不断变化的过程。为确保支护结构稳定和开挖的顺利进行,文章采用边坡稳定理论分析法,通过Midas-GTS数值模拟计算,对锚索轴力和抗滑桩弯矩在开挖过程中应力变化全过程进行了详细分析,得出锚索轴力及抗滑桩弯矩的突变点均发生在外倾结构面和岩层层面开挖出露的荷载步中、锚索轴力在开挖完成以后即突然增大,而抗滑桩弯矩的最大值,则是在结构物建成之后才增大到最大等结论,确保了开挖工作的顺利进行,并积累了相关工程经验。     

路堑边坡桩锚支护施工过程数值分析

对长沙市某桩锚支护路堑边坡的施工过程进行数值模拟,分析研究边坡开挖对周围土体变形、支护结构变形及受力的影响。结果表明:桩顶的位移先向边坡土体变形,再向坡前临空面变形;边坡开挖后坡顶的小土坡在其坡面中点高度处产生的y向位移最大;边坡开挖对坡顶的6层建筑物无太大影响;边坡土体开挖后在开挖面的中部和边缘处会出现较大的地表隆起;开挖面以上桩后各点的土压力随着开挖高度的增加出现先增大后减小的现象;第1～3排预应力锚索自由段的轴力是随开挖高度增加先减小后增大,而第4～6排预应力锚索自由段的轴力仅有增长的趋势,最终锚索的最大轴力均小于初始预应力值。     

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。