基于流固耦合的邻近高边坡深基坑变形性状分析

为研究软弱富水条件下邻近高边坡深基坑开挖对地层的影响,对邻近高边坡深基坑进行开挖、降水和支护过程进行耦合模拟与实测数据对比分析。以有效应力原理和比奥固结理论为基础,考虑地下水对基坑开挖的影响,建立流固耦合作用下三维数值模拟分析模型;依次分析降水和开挖对围护桩变形和临近高边坡位移的分布规律,结合现场实测数据对模型进行验证。研究结果表明：深基坑开挖和降水施工过程中,随着开挖深度的增加,围护桩水平位移也相应增加,最大水平位移发生在桩顶处;因围护桩有5 m的嵌固深度和与之配套的锚索支护结构,降水、开挖、支护三个施工依次进行,随着开挖深度与锚固深度的增加,锚固作用效果逐渐增强,导致降水施工时的围护桩水平位移随深度增加而减小,单次降水施工步引起的围护桩水平位移仅为邻近开挖施工步引起围护桩水平位移的50%;开挖和降水施工同样也对邻近高边坡竖向位移产生影响,邻近高边坡最大竖向位移点为第一监测点,即围护桩边界处,单次降水施工步引起的邻近高边坡竖向位移与邻近开挖施工步引起的邻近高边坡竖向位移相近,表明在开挖前对基坑进行降水可以提高邻近高边坡的稳定性。     

基坑开挖对邻近桩基影响的室内试验研究

基坑开挖过程中,支护结构后土体中会产生水平方向和竖直方向的位移,进而对基坑周边的邻近结构物产生较大的影响,甚至会危及结构物的正常使用.设计了轴向加载和基坑开挖作用下单桩和群桩的模型试验,支护结构设定为悬臂式地下连续墙,选取不同工况分析了在轴向荷载和土体位移共同作用下桩基础的位移和弯矩的变化,并与数值模拟计算结果进行了分析对比.试验结果表明:桩基础的弯矩与位移同时受到竖向荷载和土体变形的影响,随着竖向荷载和基坑开挖深度的不断增大,单桩和群桩的弯矩和位移均增大,桩基础中前桩对后桩有明显的遮拦作用,在邻近建筑物密集的地区施工基坑,可采用在基坑与建筑物之间增设围护桩的方法来增加邻近建筑物的安全.     

顶管井深基坑近接高架桥桩施工影响及参数优化研究

依托某污水管顶管井深基坑近接高架桥梁工程,基于Midas Gts Nx建立基坑与桥梁三维有限元模型,研究了顶管井深基坑开挖对基坑稳定性及桥梁桩基变形影响与坑外注浆加固保护措施对桥梁位移的控制效果,通过现场监测验证了加固参数的有效性.研究结果表明:顶管井基坑开挖过程中工作井井壁最大水平位移出现在井壁中上部;顶管井基坑开挖对桥梁桩基变形影响较大,引起桩基向基坑发生侧移,且桩身中部位移最大,施工过程中应对邻近基坑侧桥梁桩、基桩身中部水平位移进行重点监测;在采取坑外注浆加固措施下,桥梁桩基沉降及水平位移显著减小,深基坑坑外加固的合理宽度为2 m,深度为20 m,研究成果可为类似基坑近接高架桥桩工程提供借鉴.     

基坑施工对临近隧道的影响分析

以邻近区间隧道的某基坑工程为例,利用MADIS有限元软件分别对基坑降水、基坑开挖等工况对相邻地铁结构的影响进行深入分析。研究显示：(1)基坑降水工况下,隧道水平位移明显小于竖向位移。(2)在基坑下部开挖与基坑上部开挖深度基本相同的情况下,下部开挖引起的相邻隧道变形明显大于上部开挖。(3)从隧道变形量值上来看,开挖至基底引起隧道水平位移明显大于竖向位移。(4)受力分析表明隧道配筋满足要求。数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,可为类似邻近地铁结构的工程建设提供一定借鉴。     

地铁隧道近距离穿越桥桩关键施工技术

地铁隧道邻近结构物,施工难度大、风险高,是地铁施工中的技术难题.大连地铁1号线黑石礁车站风道与轻轨桥桩之间最近距离仅为1.9 m,隧道开挖对桥桩影响较大.施工期间,按照一定间距在风道与桥桩之间采用钢管隔离桩措施,在水平方向上起到了变形阻断作用,有效地保证了隧道近距离穿越桥桩施工的安全.     

深大基坑开挖对邻近地铁车站影响研究

在运营地铁车站周边进行基坑开挖,无疑会对车站结构的变形产生影响．为确保邻近地铁车站的正常运营,运用PLAXIS软件建立平面数值分析模型模拟实际基坑开挖过程,研究了世博轴深大基坑工程开挖对邻近耀华路地铁车站水平、竖直及总变形的影响,并分析了不同基坑连续墙位移下运营车站的变形情况．计算结果表明,在基坑开挖过程中,运营车站竖向隆起量先增加后减少,而水平变形不断增加．运营车站竖向、水平变形的最大值均与基坑连续墙侧向变形最大值呈线性关系．     

基坑开挖对既有道路路基变形的影响分析

为了探究基坑开挖对邻近道路路基变形的影响,依托软土地区某典型基坑工程,采用大型通用有限元数值分析软件ABAQUS对此开挖工程进行建模,研究基坑开挖时的不同开挖深度和不同支护系统对路基变形的影响,并对比不同工况下路基表面的沉降量和水平位移值。分析结果表明:随着开挖深度的增加,路基顶面竖向变形量和路基边坡水平变形量都随之增加;同一开挖深度、同一支护系统下路面的水平位移受与基坑水平距离的影响相对较小。因此基坑开挖过程中应减少每次开挖的深度,避免对路基影响过大。研究成果可为类似基坑开挖工程设计提供计算依据,推进基坑开挖对道路影响的研究。     

隧道施工对邻近桥梁桩基变形影响及加固效果分析

以某桥梁桩基邻近隧道施工为例,采用有限元软件PLAXIS进行建模分析,重点分析了采取隔离桩加固前后隧道开挖对邻近桩基变形影响变化规律,结论如下:相比于不采取加固措施,采取隔离桩加固措施以后,可以使得最大顺桥向和垂直向位移分别减小62%和61%以上,而采用隔离桩加固措施对横桥向位移无明显影响;采取隔离桩之后,桩基的各向位移均小于1mm,满足《高速铁路设计规范》等规范要求,说明本工程采用的隔离桩加固措施是有效的。     

深大基坑隔离桩桩径对相邻既有地下结构的影响分析

设置隔离桩是基坑开挖时常用的保护相邻地下结构的措施,可减小基坑开挖的不利影响。掌握隔离桩桩径变化对相邻地下结构的影响规律,是合理设置隔离桩桩径和保证基坑顺利建设的重要前提。以紧靠沙特阿拉伯利雅得地铁3号线1F4地下车站、区间隧道北侧的民建深基坑工程为例,以400mm、600mm、800mm三种隔离桩桩径为研究对象,利用有限元分析软件madis GTS建立三维模型,分别研究围护桩施工、开挖至基底、回筑至顶板三阶段对相邻地下结构的影响。变形数值显示,基坑开挖对地下区间水平变形的影响最大,过小的隔离桩桩径可能会导致其超过变形允许值。在确定隔离桩尺寸时应优先考虑将地下区间水平变形控制在允许范围内,其次选择地下区间竖向变形明显下降转折点处的桩径作为最优桩径。本研究可为类似工程建设提供一定借鉴。     

大型基坑坑外降水对邻近隧道的变形特性影响研究

以典型工程实例为背景,考虑土层与衬砌的相互作用,探讨了基坑开挖过程中对邻近隧道的影响,且着重对既有地铁隧道位移受坑外水位下降的敏感性进行分析。研究结果表明:基于流固耦合作用,基坑开挖对临近隧道产生了一定的影响,既有地铁四号线最大水平与竖向位移分别为-1.26 mm与-0.63 mm,均出现在靠近基坑一侧,但影响程度较小,在安全控制范围之内;坑外水位下降2 m对既有隧道变形产生了显著的影响,较坑外水位下降0 m隧道水平位移增加了34.3%,竖向位移增加了近3倍。地铁隧道位移受坑外水位下降影响显著,水平位移、竖向位移随着坑外水位下降深度的增加而增长,近似呈线性关系。     

地铁深基坑开挖对邻近管线变形影响研究

地铁基坑开挖引发周围土体与建筑物的内力与位移变化,周围管线受到空间效应影响,其内力与变形呈现一定规律。本文通过三维有限元方法研究某地铁基坑开挖引发邻近管线位移与内力的变化,结果表明,开挖对管线水平与竖向位移的影响在1倍基坑深度范围内明显,在基坑坑角附近区域出现管线轴向与截面转角位移的危险截面,在基坑范围管线应力波动较大且在坑角区域增加最大。结果对管线保护能提供一定指导作用。     

基于Monte Carlo法的深基坑支护结构可靠度研究

对某隧道基坑工程的施工监测数据进行了分析,得出了基坑开挖施工过程中,桩-内撑支护结构中桩体的水平位移随开挖深度的变化规律。提出了该种结构可靠度指标并编制了基于Monte Carlo法的深基坑支护结构桩体水平位移可靠度分析程序。对实例工程的四个施工工况分别进行了计算,结果表明:可靠度分析计算结果与实例监测结果一致,符合性好。     

砂卵石地层深基坑开挖数值模拟研究

为研究砂卵石地层深基坑开挖过程中基坑土体及支护结构的受力变形特性,运用MIDAS GTS NX软件建立有限元模型,选用修正摩尔库伦屈服准则,基于基坑开挖及支护施作过程开展数值模拟分析,获得基坑土体的位移、应力分布特征及支护结构内力特性.结果表明:随着分层开挖深度的增加,坑底隆起不断增加,灌注桩身水平位移最大值点下移,右侧桩水平位移最大值较左侧桩大;土层的塑性状态区主要分布于基坑两侧及坑底局部范围,呈左右对称分布现象,从地表呈滑弧至基坑底部;支护结构设计时,立柱埋入坑底段应配置抗拉构件,第一道内支撑两端及其跨中处弯矩达到最大,应重点配置抗弯构件.     

长江漫滩地区复杂地质基坑施工监测技术

介绍长江漫滩地区厚层淤泥质软土和下伏富含承压水的复杂岩土条件下,采用SMW桩和钢板桩围护结构,基坑开挖进行了地表沉降变形、桩顶水平位移、深层水平位移和钢支撑轴力监测,监测数据与现场检测数据吻合较好,并将数据及时反馈,指导基坑开挖,以确保施工安全。     

砂卵石地层半盖挖地铁车站深基坑变形特性

采用半盖挖法施工的地铁车站深基坑工程往往具有施工规模大、支护结构复杂、开挖深度大、施工场地狭小等特点,而砂卵石地层稳定性差,受荷载易变形,导致基坑安全事故时有发生。以成都地铁某半盖挖车站为例,采用有限元分析软件PLAXIS 3D,对基坑开挖过程中地表沉降及隆起、围护结构侧移、立柱变形情况进行数值模拟分析。受到基坑不对称开挖影响,基坑两侧结构及地表沉降变形略有差异：明挖侧顶部出现了朝坑外的位移,盖挖侧围护桩深层水平位移比明挖侧大;明挖侧累计地表沉降值比盖挖侧小;立柱在开挖过程中的竖向位移会受到上部荷载、坑内土体沉降及坑底隆起的共同作用,立柱上部结构会出现朝向明挖侧的弓形水平变形。     

软土地区桥梁桩基受临近基坑开挖影响数值分析研究

文章针对软土地区的地质, 采用有限元整体分析方法, 研究了基坑开挖对邻近桥梁承台桩基的附加弯矩和变形。 考虑土体的庇护效应, 对比分析了基坑距离、 群桩根数和承台轴力等主要因素对桥梁的影响, 提出了控制深基坑开挖对邻近桥梁承台影响可采用的有效工程措施。     

桥梁基坑开挖对邻近铁路路基的影响研究

在运营铁路影响范围内对新建桥墩基坑进行施工,基坑开挖会对铁路产生一定影响。为确保邻近铁路的安全,须对基坑的围护桩深度进行研究。 以济宁市海川路北延上跨新兖铁路的桥墩承台基坑工程为背景,调研相关土层的物理参数,运用有限元软件MIDAS GTS分析在不同的围护桩深度下,铁路路基土的沉降数值。通过对比现有规范,证明工程实施的可行性,可为类似邻近铁路路基的基坑开挖工程提供借鉴。     

临近地铁隧道的软土基坑施工分析及方案优化

以某临近地铁隧道的软土基坑工程为背景,考虑地下水渗流作用下,运用有限元方法动态模拟基坑开挖过程,分析基坑变形以及对临近地铁隧道的影响,并对不同施工方案进行优化分析。研究得出:基坑开挖对邻近地铁隧道影响主要体现在近端隧道的水平变形上,可将其作为施工中隧道变形控制及预警指标;提出的5项控制措施均能减小地铁隧道变形,其中减小开挖深度和坑外降水效果最为明显,结合实际情况进行组合分析,选取合适的施工控制方案;地铁隧道处于对变形严格要求的运营阶段时,需辅助其他控制措施,如分块开挖等。     

深基坑施工对邻近连拱隧道影响特性分析

以重庆江溉路隧道邻近的建筑基坑工程为背景,采用有限元软件MIDAS/GTS建立三维模型计算分析深基坑施工对邻近连拱隧道的影响特性。通过有限元模拟深基坑开挖施工过程,从连拱隧道结构的位移、应力、应变方面分析基坑施工对连拱隧道的影响特性,分析结果为今后类似工程建设提供参考。     

基于正交试验的围护结构水平位移敏感性分析

为了研究基坑围护结构水平位移影响因素的敏感性程度,以深圳市城市轨道交通13号线13101标段留仙洞站为依托,首先,采用有限元软件ABAQUS建立三维数值模型,对基坑开挖与支护的全过程进行数值模拟计算;其次,选取围护结构厚度、围护结构入土深度和砼支撑轴力3个影响因素,采用正交试验法实现了9种不同情况的数值模拟试验,并对试验结果进行极差分析。研究结果表明：当基坑开挖完毕时,围护结构产生的最大水平位移为25.59 mm,发生在基坑东侧13轴桩身标高11 m深度处,该位移值没有超过其监测控制值30 mm,满足基坑开挖安全性的要求;各影响因素对围护结构水平位移的敏感性程度由大到小依次为砼支撑轴力、围护结构入土深度、围护结构厚度。