基坑施工对近邻既有铁路线的影响研究

针对和融地块基坑工程施工,运用有限元软件Plaxis 3D对施工过程进行模拟,分析开挖过程对近邻天津地下直径线、京津城际铁路及津山线的影响。结果表明:对于土体位移,地表沉降随着基坑开挖深度的增大而逐渐增大,当开挖至坑底时达到最大,坑外土体变形随着与地连墙距离的增加而逐步增大,达到最大值之后,随距离的增加呈减小趋势;对于既有铁路线结构,变形主要由基坑方向水平位移与竖向位移控制,二者均随着基坑开挖深度的增加呈增大趋势,在靠近侧基坑开挖阶段,位移增幅最大;当基坑开挖至坑底时,既有铁路线结构位移达到最大,且均小于控制值,满足规范要求。     

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。     

砂土地层盾构隧道开挖面土体应力状态分析

结合南京某越江隧道工程,建立了模拟盾构隧道开挖面失稳过程的数值模型,研究了越江盾构隧道开挖面失稳过程中土体应力变化以及由土体应力重分布引发的土拱效应。研究表明： 沿埋深由下至上,土体竖向应力随开挖面位移的增大先减小后保持不变,水平应力先减小后略微增大; 土体侧压力系数沿埋深由下至上先增大后减小; 随开挖面位移增大,开挖面前方局部土体竖向应力和水平应力同时减小,形成失稳破坏区; 失稳破坏区上部土体竖向应力减小,水平应力增大,形成拱顶区; 失稳破坏区四周土体竖向应力增大,水平应力减小,形成拱脚区,土拱效应逐渐发挥。     

车辆动荷载下偏压深基坑支护结构受力变形分析

依托杭州某地铁车站偏压深基坑工程,基于PLAXIS有限元软件建立三维数值计算模型,分析车辆动荷载对基坑开挖变形影响。结果表明:随基坑开挖深度增加,基坑内竖向位移和墙体水平位移均呈现先增大后减小趋势;工程施工时,在开挖至第三层土体时需加大注意坑底竖向位移变化,防止基坑隆起过大影响施工;车辆动荷载对基坑影响深度有限,基坑开挖深度小于15 m时,车辆动荷载对基坑影响较大,应注意车辆荷载对土体稳定性和地连墙水平位移问题,宜采取相关保护措施。     

桩锚支护深基坑变形及稳定性数值分析

运用有限元计算软件 Plaxis,对珠海十字门商务区一期工程的深基坑变形及整体稳定性进行数值计算。研究结果表明:围护结构水平位移的计算值与实测值吻合较好,采用Plaxis软件进行的数值计算结果是可靠的;随着开挖深度的逐渐增大,基坑整体稳定性安全系数逐渐减小,且第二次开挖对基坑稳定性安全系数影响较大;根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）整体稳定性安全系数不小于1.35,坑内土体开挖到设计标高后,深基坑整体处于安全状态。     

基坑开挖对临近地铁隧道力学性状的影响研究

基坑开挖对临近既有隧道影响的计算与评价是基坑工程实施过程中必须考虑的关键问题之一,以某基坑开挖为算例,按照隧道-土体-基坑围护结构共同作用,建立了三维非线性有限元模型。计算了基坑边线与隧道轴线成0°、30°、60°和90°夹角的4种工况,分析基坑与隧道轴线不同交角条件下,基坑开挖对隧道结构变形和内力的影响。结果表明：随着基坑开挖深度的增加,基坑开挖引起隧道结构变形和内力的改变更加明显;随着与基坑距离的增大,隧道结构受基坑开挖的影响逐渐减弱;隧道与基坑的相对位置不同,基坑开挖引起隧道结构的受力变形差异明显,随着二者交角的增大,隧道结构的竖向变形逐渐增大,侧向变形逐渐减小,而轴力和弯矩变化较为复杂。     

软土基坑开挖深度与空间效应实测研究

为了给软土基坑工程开挖的支护设计与施工提供参考,针对软土基坑开挖中普遍存在的开挖深度以及空间效应,考虑分区开挖与挡墙加固等有利因素的影响,以上海市五坊园基坑工程为背景,进行开挖过程中基坑及周围环境动态响应的追踪研究。采用现场设点实测的方法对施工过程中围护结构位移、支撑轴力、立柱隆沉及邻近管线位移的变化规律进行监测,并将实测数据与类似条件的软土基坑开挖工程进行对比,分析施工过程中软土基坑自身结构及周边管线的变形特性,探究开挖深度与空间效应对不同位置基坑结构的影响。研究结果表明：基坑施工对围护墙体及周边环境的影响具有明显的空间效应和深度效应;浅层土体开挖时（2 m深度范围内）,基坑侧移空间分布主要受开挖顺序、土层性质和基坑阳角等因素影响;深层开挖时,基坑侧移体现出明显的空间效应;第1道支撑主要受土层流变影响,轴力在第2道支撑拆除阶段达到最大;由于底板硬化作用,第2道支撑轴力在底板浇筑阶段先增大后减小;基坑开挖卸荷会导致围护墙和立柱桩产生向上的位移,由于更加靠近基坑中心,立柱隆起值大于围护墙隆起值;基坑开挖深度越深,附近地下管线的沉降速率越大。     

地下公共车行通道基坑支护的设计与施工

基于实例横琴新区国际居住区的地下公共车行通道,分析了通道基坑施工面临的难题,采用岩土理正及MIDAS/GTS软件,按照基坑实际的支护情况进行了三维建模,根据实际的开挖工况进行了相应的模拟计算。对数值模拟结果进行分析,与实际的监测数据进行对比验证,为钻孔灌注桩和内支撑支护体系的可靠性提供了验算和证明。当土体开挖后,土体变形主要是朝开挖后的临空面方向运动。当开挖深度较小时,土体变形量较小。基坑的不断开挖导致土体朝着临空面方向的变形也不断增大,且逐渐呈现出中间变形大,其中变形量最大的部位,靠近基坑底部,这与内支撑结构土体的变形特征是一致的。土体的最大水平位移约为14.98 mm,远远小于最大允许值39.52 mm,说明支护后的基坑处于一个安全稳定的状态。通过对基坑方案中SMW工法支护和沉井支护进行设计,对基坑支护设计及关键施工工艺进行分析,对基坑施工中的监测工艺进行研究,可对类似工程项目提供一定的借鉴意义。     

风化花岗岩地区深基坑围护结构受力与变形影响因素分析

以深圳公常路某段深基坑开挖为背景,分析风化花岗岩地区深基坑开挖过程中支护结构的安全稳定性。结果表明,基坑开挖过程中,以风化程度越高的混合花岗岩作为支护桩嵌入地基土时,支护桩的最大弯矩、开挖面至最后一道内支撑间支护桩桩体的位移及这一区间的内支撑轴力增大,且随着开挖深度的增加这种影响加剧;深基坑内支撑间距增大或减小并不能保证内支撑轴力也增大或减小,内支撑的轴力与内支撑竖向布置位置息息相关。     

基坑开挖对既有隧道和邻近建筑的影响性分析

随着城市地下空间建设的日益密集和复杂,为保证其结构的稳定性和安全性,评估地下空间与邻近建(构)筑物之间的相互影响,是建设初期非常重要的安全指标之一。以广东省某地下室基坑工程为背景,运用Midas GTS NX数值模拟软件,分析在该基坑开挖过程中周边土体、地铁区间隧道和邻近建筑物的变形规律。结果表明:基坑开挖引起周围土体向上隆起,隆起值随基坑开挖深度的增加而增大;既有隧道越靠近基坑中部的区域变形越大,且隧道拱顶中部的弯矩随基坑开挖深度的增加而减小;建筑物桩基在基坑开挖影响下亦会发生侧向位移和上浮。     

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。     

软土地层基坑施工过程土锚索受力状态原位试验研究

针对软土地层深基坑施工扰动引发锚索支护系统预应力损失及其支护效果风险演化等不确定性问题,结合温州机场大型深基坑工程,进行基坑开挖全过程土锚索预应力分布特性及其演化的原位试验。通过实时数据,系统研究基坑开挖过程锚固力变化特性、施工方式和参数对锚固力的影响规律、锚索几何参数对自身受力和作用效果的影响。结果表明,近距离土体开挖卸载对锚索体系的实时锚固力产生较大幅度的突变性影响;随基坑开挖过程,各试样锚固力呈缓慢增大趋势;锚固力的损失与增大,取决于锚索结构的几何参数,当锚索长度大于等于3倍基坑深度时,锚固力损失趋于零并呈现逐渐增加趋势。该结果对软土基坑锚索支护设计具有借鉴意义。     

北京地铁新宫站复合支护结构参数优化分析

以北京地铁19号线新宫站基坑工程复合支护结构为例,运用MIDAS/GTS软件实现对基坑施工过程的模拟,分析支护参数对支护结构受力和变形的影响。结果表明:①随桩径增大,桩体水平位移逐渐减小,各层锚索轴力最大值逐渐减小。②随桩间距增大,桩体水平位移逐渐增大,各层锚索轴力最大值逐渐增大。③随锚索倾角增大,桩体水平位移逐渐增大,各层锚索轴力变化呈现出先增大后减小趋势;在倾角为15°时,锚索受力最大。④锚索锚固段长度越大,桩体水平位移越小,各层锚索轴力最大值均增大。     

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。     

软土地区开挖过程对立柱桩的影响分析

立柱桩对软土地区基坑工程的稳定性有重要影响。以陆家嘴塘东中块总部基地的基坑工程为背景,基于快速拉格朗日法（FLAC3D）,考虑桩土之间的相对滑移作用,深入分析了软土地区开挖条件下不同布桩方式对立柱桩的桩身拉力、最大拉力位置及桩顶回弹量等的影响。结果表明:开挖对立柱桩的影响有明显的空间效应,开挖对中心桩的影响最大,角桩最小;开挖使立柱桩的桩身内产生了拉力,最大拉力值位置随桩数的增加而上移;桩顶回弹量随桩数的增加而减小,但当桩数增加到一定数量时,减幅将变得很小。     

管片钢模激光测量技术的应用

随着我国城市地下隧道建设的快速发展,盾构施工技术已占主导地位,隧道管片的制造精度日益提高,对铸造型钢模具的制造精度也提出了更高的要求。介绍了管片钢模激光测量技术及装置,对型钢模具制造过程的检测和控制进行了分析,针对现有试验装置存在的不足进行了优化研究,最后对一种新的管片钢模具激光快速测量工艺进行了总结。     

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。     

考虑实际地层分布软土深基坑施工过程力学行为研究

以典型工程为依托,运用surfer软件形成实际地层,借助有限元软件建立精细的计算模型,计算分析了软土深基坑开挖、支护及拆撑全过程围护结构和地表变形情况,并通过现场实测验证。研究结果表明:①软土深基坑开挖支护连续墙最大侧移Δh变化范围为(0.01%~0.08%)h;②开挖完地表最大沉降Δv为(0.03%~0.04%)h,出现在墙外0.56h位置并满足(0.38~0.57)Δh;③地下结构施作拆撑对基坑变形产生了明显的影响,拆撑使长、短边围护墙位移较开挖完分别增加16.0%和14.2%。