L形基坑变形的空间效应研究

依托长沙市潮宗御苑小区深基坑工程,利用有限差分软件FLAC3D建立了L形基坑的三维数值计算模型,对基坑的开挖过程进行模拟,研究土体以及支护结构位移的空间分布规律,讨论位移空间分布的影响因素,并将数值计算结果与实测值进行对比分析。研究结果表明:基坑各边中部位移最大,阳角处位移次之,阴角处位移最小;空间效应的影响范围随着基坑开挖深度增加而增大,但增幅逐渐减小,一般为2~3倍基坑开挖深度;冠梁能够有效控制基坑的角部位移的发展,尤其是阳角处位移,并能够增加空间效应的影响范围。     

北京地铁地连墙基坑变形规律研究

为研究北京地铁地连墙基坑受力变形特征,采用统计法对近5年期间北京在施地铁基坑变形监测数据进行整理分析,并按照围护结构厚度及支撑体系类型对地连墙基坑进行分类,得出不同类型基坑地表、墙体、格构柱的变形规律以及基坑沉降槽曲线,提出地表隆起及墙体变形的新模式。结果表明：1)基坑监测范围内的地表变形中,地表隆起占比高达20%～45%,支撑体系类别及围护结构厚度不同对地表隆起比例与最大变形范围存在不同影响;2)根据墙顶变形方向及幅度,将墙体变形分为4种类型,开挖深度对墙体变形量的影响要大于围护结构厚度对土体变形的约束作用;3)墙顶的变形规律以上浮为主,占统计数据的90%以上;4)格构柱同样以隆起为主,大于墙顶隆起。     

高铁站场下地下空间结构逆作施工变形分析

随着城市轨道交通和高速铁路的大量建设,两者之间的交叉影响越来越多。以上海西站地下南北通道工程为背景,考虑高速铁路列车荷载特点,并将此荷载施加到地下空间结构逆作施工的三维有限元模型中,通过三维有限元数值模拟及实测数据的对比分析,从而得到地下空间结构及高速铁路路基的变形规律。     

考虑工程桩效应的滨海深基坑变形特性分析

为探究基坑底部工程桩(抗拔桩和立柱桩)的作用效应,基于实测数据分析珠海某深基坑的变形特性,并通过三维有限元仿真计算,研究坑底工程桩直径、长度和纵向间距对基坑变形和地连墙内力的影响机制。研究结果表明：1)受滨海深厚软弱淤泥质地层影响,该深基坑变形相较上海、苏州和我国台湾地区的典型基坑偏大,且基坑封底后变形仍有较大增长,地下连续墙水平位移和周边地表沉降最大增量可达30%～40%。2)工程桩可有效抑制基坑变形,相较无桩工况,直径0.4 m的工程桩可使地下连续墙最大水平位移减少18%,坑底最大隆起量减少20%。3)工程桩长度对基坑变形的影响存在明显的边际效应,当桩长大于1.4He时(He为基坑开挖深度),增加桩长对地下连续墙水平位移的抑制作用不再明显,而当桩长超过2He后,增加桩长并不能有效减小坑底的隆起变形。4)工程桩纵向桩间距对基坑变形的抑制效应存在有效域,约为10D～6D(D为桩径),其中尤以桩间距由7D减小至6D时的效果最为显著。5)与变形影响机制类似,工程桩可减小地下连续墙的弯矩,最大弯矩随桩径增大而持续减小,桩长对弯矩的影响存在边际效应,桩间距对弯矩的影响存在有效域。研究成果可为基...     

基于MIDAS/GTS对地铁站超深基坑空间效应的研究

基坑支护结构具有空间效应,在既定支护方案下,适宜的开挖方式至关重要。利用MIDAS/GTS有限元分析软件对其支护结构、周围地表以及坑底隆起的位移规律进行了三维数值模拟,模拟结果与实测数据基本吻合;同时对比分析了标准段采用分层开挖方式引起的基坑位移,其位移值大于台阶式开挖,表明后者合理控制了基坑开挖的空间几何尺寸,能有效减小基坑支护结构和土体的位移。     

考虑空间效应的桩锚支护深大基坑变形特性及影响因素数值分析

为研究桩锚支护深大基坑开挖变形的空间效应及影响因素,采用有限元软件PLAXIS 3D对桩锚支护结构进行三维数值模拟。分析基坑不同断面处桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的空间效应,与现场实测数据对比验证模型的正确性。通过改变土层的弹性模量和黏聚力,支护桩的桩径和桩间距等参数,揭示桩体水平位移、地表沉降和锚索轴力的变化规律。研究结果表明：受空间效应的影响,基坑长边中部的变形及受力最大,为最不利部位;红砂岩地层条件下,基坑开挖受空间效应的影响范围为垂直开挖深度的5倍左右;随着垂直开挖深度的加大,空间效应有增大的趋势,土体沉降和桩体水平变形的空间效应有一定的关联性;在对土层进行注浆加固时,使土体的弹性模量和黏聚力为初始值的1.5～2.0倍较为合理;其他条件不变时,选取桩径为0.8～1.2 m,桩间距为1.4～2.0 m较为合适。     

软黏土地区深大基坑工程桩-连续墙体系空间变形效应

土体开挖过程中深大基坑存在明显的空间变形效应,对其主体结构力学行为产生影响.以新建苏州南站枢纽深大基坑为工程背景,考虑地连墙厚度及工程桩的影响,基于ABAQUS建立三维空间有限元模型,采用修正剑桥模型考虑软黏土的应变硬化特征,从地连墙侧向位移、墙后地表沉降、工程桩和坑底土体隆起3个方面,研究软黏土地区深大基坑工程桩-连续墙体系的变形特征及空间效应.研究结果表明:深大基坑地连墙的侧向位移和地表沉降均呈现明显的角部效应,基坑A区(地连墙厚度1 m、桩径1 m)地连墙侧向位移角部效应的影响范围为1.05～1.71倍开挖深度,基坑B区(地连墙厚度0.8 m、桩径1.5 m)地连墙侧向位移角部效应的影响范围为0.91～1.48倍开挖深度;基坑A区、B区地表沉降角部效应的影响范围分别为1.24～2.10和1.77～2.47倍开挖深度;深大基坑空间变形角部效应与工程桩桩径及地连墙厚度有关,并且对基坑长边的影响效果大于短边.工程桩可有效增大基坑开挖面以下土体的刚度,减小地连墙的侧向位移;增大地连墙厚度可有效降低基坑的整体变形.基坑工程桩与坑底土体隆起总体呈现中间大、周边小的特征,工程桩周边土体受其约束,隆起较小;在一定范围内,工程桩对土体隆起抑制作用与其桩径呈正相关,与其桩间距呈负相关.软黏土地区深大基坑设计计算中需关注工程桩-连续墙结构体系的空间变形效应.     

长江漫滩二元地层盾构井基坑变形影响规律研究

以某长江隧道江北盾构工作井基坑为例,通过有限元分析,模拟基坑开挖、降水与支护过程,并与实际施工监测数据进行对比,以验证模型有效性;分别选取不同水泥土强度(0、1、2 MPa)、地连墙厚度(800、1 200、1 600 mm)和地连墙插入比(0.6、0.8、1.0、1.2)进行分析计算,研究不同因素对工作井基坑围护结构影响规律。结果表明,土体加固对相邻地连墙变形控制作用明显,而对另一侧影响效果较小;地连墙厚度增大对控制地连墙变形效果较为明显;地连墙插入比对控制地连墙变形效果不明显。     

某超大超深基坑盖挖逆作结构柱脚设计

针对某位于复杂周边环境情况下超大超深基坑结构方案进行分析,因为基坑跨度比较大,主体结构柱采用了钢管混凝土柱,主要对钢管混凝土柱柱脚进行了设计和研究。     

半逆筑法施工超大地铁深基坑工程设计方法

针对某超大地铁深基坑工程,提出一种适合大型地铁基坑工程的新型支撑体系——“半逆作”环板形支撑体系的设计理念.以增量法对基坑施工进行全过程模拟,计论支撑刚度对基坑水平变形及围护结构内力的影响,并对差异沉降引起结构的附加应力进行分析,为工程顺利施工提供了理论依据.     

支持向量机在地铁车站深基坑围护结构变形预测的应用

利用支持向量机理论对深基坑支护结构的变形量进行分析和预测,建立了预测支护结构最大变形量的支持向量机预测模型。预测结果表明,该预测模型有很高的预测精度,并应用于南京市某地铁站实际工程。     

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.     

深圳富水软弱地层深基坑施工对周边环境影响分析

以深圳地铁10号线福田口岸站基坑工程为依托,采用三维有限元数值模拟,分析富水软弱地层中深基坑降水及开挖对基坑周边地表沉降、地连墙受力变形与周边建筑物变形的影响。研究结果表明:本工程基坑施工过程中,周边地表沉降最大位置位于距地连墙10～20 m范围区间,最大影响范围界限为60 m,沉降最大值达到40.8 mm,其中在淤泥层的施工对周边地表沉降影响最大,降水阶段中最大沉降值达到9.4 mm,开挖阶段中最大沉降值达到7.4 mm;开挖过程中,地连墙变形在淤泥层开挖时变形最明显,变形最大值达到22.56mm,而基坑坑内降水则对地连墙的水平变形起到一定的抑制作用;基坑开挖使周边建筑物产生较为明显向坑内的水平位移,最大水平变形达7.83 mm,对竖向沉降的影响较小。     

基坑时间效应对临近地铁车站的变形影响

软土地区进行基坑工程施工,在采用相同的开挖空间参数(分层厚度、每步开挖宽度、分区长度等)前提下,采用不同的时间参数,对基坑变形影响较大。结论表明:控制基坑开挖放置时间和有撑暴露时间,不但对控制新车站基坑变形有效,而且对调整老车站结构变形状态和控制老车站结构的变形也非常有效。采用按限时原则的逆作法施工,新车站基坑东侧墙体变形可满足一级基坑变形控制要求,老车站结构的变形均较小。     

地铁深基坑开挖与支承轴力、围护结构变形监测分析

就北京地铁八号线二期回龙观东大街站明挖基坑、明挖区间施工,对开挖过程中基坑围护结构变形、支承轴力、地表管线沉降数据进行监测分析,得出围护桩体位移、支承轴力随开挖时间及开挖过程的变化关系,可为同类工程施工提供参考。     

带阳角基坑空间效应的三维数值分析

以悬臂地下连续墙支护体系为研究对象,利用自编的三维有限元计算程序,对基坑阳角的空间效应进行分析,结合算例分析了基坑阳角附近区域在水平面内的变形特性及变化规律,并根据阳角在基坑中所处的位置和阳角两臂长度与基坑平面尺寸的比例关系,对基坑阳角类型进行了分类,并给出了相应的水平位移模式.     

地铁车站深基坑围护结构变形规律监测研究

研究目的:以北京地铁奥运支线森林公园地铁车站北区深基坑工程为依托,采用现场监测的方法研究深基坑围护结构变形规律,目的是为类似工程的信息化施工和围护结构优化设计提供帮助.研究结论:围护桩的最大水平位移与开挖深度和时间密切相关,在基坑开挖到一定深度而未架设钢支撑时,桩顶水平位移最大,随着基坑的开挖和钢支撑的架设,最大水平位移发生的位置也随之下移.钢筋轴力随着钢支撑的施加而减少,钢支撑可以有效控制围护桩水平位移和桩内钢筋内力的增大,气温对钢支撑的轴力变化有一定的影响.     

成都某地铁车站深基坑水平变形分析

成都某地铁车站深基坑位于砂卵石地层中,周围各类建筑物和生命线工程密集,对施工变形控制要求严格.通过基坑围护桩测斜数据分析围护桩的最大变形、相应位置及其与支撑施作时间的关系,通过数值模拟研究围护桩在基坑开挖过程中的应力应变特征.研究结果表明:选择护壁桩加三道横向支撑作为围护体系能满足安全施工要求;基坑阳角部位、基坑轮廓长边中点部位、各围护桩的桩体中部应重点加强施工监测和支护;第二次和第三次开挖时段,基坑塑性区部位最小主应力分化明显,局部甚至出现拉应力,应加强观测.     

环形支撑系统基坑的围护结构变形分析

对长三角地区某城市基坑采用环形支撑系统时出现局部围护结构变形过大的问题进行分析,并通过该基坑开挖过程中相关监测数据的统计,就控制采用环形支撑系统的基坑围护结构变形进行研究。     

地铁车站偏载深基坑围护结构设计分析

以南京地铁3号线明发广场站偏载深基坑工程为背景,采用二维有限元数值模拟分析偏载深基坑围护结构内力分布及变形形态.计算分析结果表明,基坑偏载对围护结构内力和变形影响较大,围护结构变形不同于常规基坑.针对计算分析结果,采取相关设计措施控制基坑变形,以确保基坑安全开挖.经对有限元分析结果与基坑实测变形结果作对比,发现两者所得结果相吻合.