沿海地铁车站深基坑支护体效能数值分析

以福州机场快线某车站深基坑工程为背景,采用三维有限元数值模拟方法,分析地下连续墙成槽开挖过程槽壁应力、土体位移变化及地连墙和围护桩两种支护方式下结构变形与支撑内力变化特征,并得出支护结构效能变化规律。研究结果表明：槽壁侧向变形随开挖深度增加而增大,槽壁最大横向变形均发生在同一位置;泥浆比重对槽壁横向变形及地表沉降影响显著,地表最大沉降随泥浆重度增加呈线性减小;采取地下连续墙支护,基坑底隆起量及围护结构水平变形均小于旋喷桩支护,地下连续墙支护效果略好于旋喷桩;增加支撑数能有效减小围护结构水平变形与支护结构内力。     

基于非线性破坏准则的地下连续墙槽壁稳定性能耗分析方法研究

针对地下连续墙成槽施工过程中槽壁坍塌失稳的发生机理和破坏模式尚不明确这一工程问题,利用空间离散技术和极限分析上限定理,构建地下连续墙槽壁土体坍塌失稳的二维离散型破坏机制。通过将Mohr-Coulomb非线性破坏准则引入能耗计算,推导极限状态下地下连续墙槽壁安全系数的上限目标函数,并利用优化计算得到地连墙槽壁安全系数上限解。为了验证理论计算的正确性,采用数值模拟技术结合强度折减法计算地连墙槽壁安全系数数值解,并与上限解进行对比。对比结果表明,上限解和数值解基本一致,说明本文计算得到的安全系数上限解是有效的。在此基础上,对不同参数作用下的槽壁安全系数进行分析。研究结果表明：地连墙槽壁安全系数随土体非线性系数、重度、轴向拉应力的增大而减小,随土体初始黏聚力、泥浆高度、泥浆重度的增大而增大;极限状态下槽壁坍塌范围随着非线性系数的增大而增大,随初始黏聚力的增大而缩减。土体非线性破坏特征对地连墙槽壁的稳定性有重要影响,在地连墙的设计和施工过程中有必要考虑土体的非线性破坏特征。     

软土地区深基坑超邻近建筑物施工的保护技术

以苏州轨道交通5号线某车站深基坑工程为例，研究了软土地层深基坑施工对邻近建筑物的影响规律。通过分析地下连续墙施工及深基坑开挖引起的建筑物沉降原理，提出了多种针对性保护措施，并结合实测数据对建筑物沉降和地面沉降规律进行了分析。研究结果表明：地连墙成槽后，土体最大水平位移出现在距离地面1/5 H(H为地连墙深度)处，且地连墙成槽阶段产生的沉降约占地连墙施工总沉降的90%;地连墙施工引起的建筑物沉降随施工步骤逐渐增加，在混凝土浇筑完成后趋于稳定，最大沉降量约为0.98 mm;基坑开挖阶段，建筑物沉降随着开挖深度的增加而增大，建筑物最大倾斜值为1‰,满足控制要求。     

富水砂层地下连续墙施工质量控制措施探讨

南通市特有的富水砂层地质对地下连续墙成墙质量影响较大。南通市轨道交通1号线基坑开挖过程中,部分地下连续墙墙面出现较大鼓包、漏筋等缺陷。通过分析发现在没有槽壁加固的情况下,采用降水与优化泥浆配比等措施可较好地控制缺陷发生,可为后续城市轨道交通建设提供参考。     

膨胀土深基坑地连墙施工关键技术研究

为解决地连墙等围护结构在膨胀土层中成槽、成孔时容易出现的缩颈和塌孔等难题,结合扬州瘦西湖隧道工程中膨胀土引起的施工问题,通过现场试验的手段摸索出一套可以应对该特殊土层的地连墙施工技术体系,并对该技术的优点和施工流程进行了介绍。对用GB34型悬吊式液压抓斗成槽机和"跳跃法"施工方法对膨胀土地区地下连续墙成槽工艺进行研究,并对场区地连墙围护结构受力变形特点进行总结分析,保证了围护结构施工时的槽壁稳定、垂直度控制、成槽质量、渗透水的预防,为后续类似地质条件工程项目的施工提供参考和借鉴。     

滨江软土地层逆作法深基坑变形及控制研究

以某滨江软土地层逆作法深基坑为依托,利用有限差分软件对该基坑进行了数值仿真,结合监测数据对不同开挖深度下地连墙、内支撑轴力及基坑外土体沉降的变化规律进行了较为系统的研究。逆作法基坑地连墙的水平变形随开挖深度近似呈"弧形"分布,水平位移最大值出现的位置在基坑开挖面底部,与顺作基坑的变形规律区别较大;基坑开挖影响范围较大,距离基坑开挖深度2倍的地表也能受到基坑开挖的影响,地表监测点的沉降趋势及沉降曲线形态类似;该模拟方法及变形监测所得规律可以为类似基坑工程提供科学指导和理论依据。     

110m超深地下连续墙成槽引起的地层扰动分析

超深地下连续墙面临成槽时间长、施工难度大、槽壁稳定差等难题,成槽施工对地层扰动较大。依托宁波轨道交通3号线儿童公园站基坑工程,采用铣槽机成槽技术,展开110$m超深地下连续墙现场试验,重点监测槽壁变形和周围土层沉降。此外,采用三维有限元模拟铣槽机成槽施工过程,进一步研究成槽引起的槽壁变形和地表沉降规律。研究成果可为超深地下连续墙成槽施工中槽壁的稳定性与墙体竖直度控制,以及地表沉降控制提供有益的参考与借鉴。     

减压降水辅助地下连续墙成槽施工试验研究

针对宁波地区承压水含砂地层中地连墙槽壁失稳问题,利用现场试验和有限元计算方法,对减压降水辅助成槽施工及对周边环境的影响进行了研究.结果表明:与无辅助措施相比,减压降水可明显提高槽壁的稳定性,随降深的增加效果愈好,且成槽后12 h槽壁依然保持良好.减压降水辅助成槽试验期间对周边环境影响较小,停止降水后地表沉降有约30％的恢复.最后,对比得到了最优的降深、井深、井间距、抽水量等关键参数.     

超深连续墙槽壁侧向变形影响因素分析

随着地下工程的深基坑工程日渐增多、深度加大,作为其围护结构的地下连续墙施工技术越来越得到重视和广泛应用.结合黄河地质条件,从泥浆重度、泥浆液面高度、地下水、地面荷载及超深导墙五个方面,分析和计算对连续墙的侧向变形影响,提出超深连续墙槽壁稳定的工程措施.     

“上软下硬”复合地层地连墙快速成槽施工关键技术研究

针对上软下硬地层条件下地连墙施工经验相对匮乏的现状,以杭州某地铁车站"上软下硬"复合地层地连墙施工为工程背景,以不增加工程造价为前提,对地下入岩连续墙施工快速施工技术开展研究。通过"优化地下入岩连续墙施工机械配套选型,提高成槽质量及效率"、"改进护壁泥浆配比,确保护壁效果"、"研发改造成槽施工机械,减少涡流对上部软土层的影响"等多方面工作,优化传统入岩地连墙成槽工艺,形成了一套"旋挖钻机配合方锤破碎岩层、成槽机取土"的快速成槽工艺,有效确保车站地连墙施工进度及质量,可为日后类似工程提供经验借鉴。     

超深格构式地下连续墙在海河沉管隧道护堤结构中的应用

天津海河沉管隧道的护堤工程应用了最深达52.5 m格构式地下连续墙结构,形状复杂,地质条件差,特别是如此超大深度在国内同类工程中实属少见,施工难度大,可借鉴经验少。详细介绍该格构式挡墙的结构、布置形式和重要作用,分析施工难点,针对该结构异型槽段多的特点,采取对浅层土体进行预加固和合理的开槽方法;对槽段穿过厚砂层采取改善泥浆品质、适当加大泥浆比重、加大泥浆液面与地下水位间的高程差、控制单元槽段长度,以及加强施工管理和过程控制等措施,达到提高槽壁稳定度之目的;同时,辅以十字钢板接头、大幅钢筋笼起吊入槽和墙底注浆加固等关键技术,有效地解决了施工难题。     

复杂地层大直径超深工作井开挖施工监测分析

针对某一复杂地层大直径超深输水隧道建设工程,通过对施工过程中结构与土层位移、沉降监测数据进行统计分析,并将分析结果与沉降曲线为偏态分布的估算方法进行对比,揭示施工过程中地下水位变化、地连墙水平位移、地表沉降规律,并分析推断出大直径工作井地连墙水平位移和地表沉降分布不均匀的原因,最后提出减小地连墙水平位移与地表沉降施工控制方法及措施。     

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。     

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。     

深基坑开挖变形监测及数值计算分析

针对地铁车站深基坑开挖所产生的一系列岩土工程问题,尤其是开挖引起的基坑变形和周边沉降问题,根据现场实际监测数据,并结合数值模拟计算,建立三维基坑应力-渗流耦合模型,就基坑开挖过程中基坑内立柱桩沉降、地连墙墙体深层水平位移和周边地表沉降等进行重点研究。结果表明,在基坑第四道支撑完成前,立柱桩隆起速率较大,之后减缓;墙体深层水平位移表现为先增后减的"弓"型曲线,最大值出现在开挖面附近;基坑周边地表沉降表现为"凹"槽型。     

超深地下连续墙施工技术

以天津市地铁2号线为例,浅谈天津地区富水软土地质条件下超深地下连续墙施工技术.文章从成槽机械的选择、泥浆的控制、地连墙接头形式的选择以及钢筋笼的施工方法等方面进行了说明,从经济、安全的角度出发,运用合理的施工方法解决超深地下连续墙施工的技术问题.     

深基坑渗漏水防治施工技术

天津地铁6号线育梁道站为富水软土地层,地连墙施工过程中,通过加强泥浆控制、刷壁、超声波检测和锁口管安装及拔出工艺进行接缝质量控制;基坑开挖前,对地连墙接缝缺陷进行高压旋喷桩注浆处理及预埋袖阀管;开挖过程中遵循"降水、探挖、架撑、开挖、监测五位一体"的施工方法,有效地控制了基坑渗漏水,实现了安全、优质、高效的施工目标。     

过江隧道大直径盾构下穿引起的大堤变形分析

应用FLAC3D有限差分程序,并结合现场实测,对直径为11.68m的泥水平衡盾构下穿钱塘江大堤而导致大堤变形的规律进行计算分析,结果表明:受大直径盾构下穿施工的影响,堤顶的最大沉降为30.5mm,沉降曲线最大斜率为0.13%,基本符合变形控制值,说明选取的掘进参数合理、可行;大堤堤顶的横向沉降槽与直径为6.34m的地铁盾构类似,呈高斯正态分布,仍可用Peck公式预估沉降;大堤深层的土体横向沉降槽虽也符合高斯正态分布,但沉降量及沉降槽宽度随深度的变化不如直径为6.34m的地铁盾构明显,因此可近似用堤顶的沉降反映大堤深层土体的沉降;大堤的堤顶及深层土体的水平位移曲线近似呈倒"S"形,最大水平位移出现在地表沉降槽曲线的反弯点处,在施工中应重视大堤深层土体水平位移的监测以及大堤区域内桩基等挡土结构物受到的附加剪切作用。     

基于流固耦合作用的富水砂卵石地层深基坑变形特性分析

深基坑事故大多是由于地下水控制失效造成。长沙地区砂卵石地层透水性好、富水性强、水源补给充沛,地下水的影响更为明显。研究在富水砂卵石地层中深基坑开挖和水位下降引起的地面沉降、基底渗透稳定等影响与变化规律,具有十分重要的现实意义。对长沙富水砂卵石地层地铁深基坑降水与开挖施工过程进行流固耦合数值模拟,计算结果表明,砂卵石地层中基坑开挖引起的地表沉降值与沉降影响范围更大;最大沉降位置更靠近围护结构,沉降曲线表现为较陡;地表沉降速度初期较快,后期较慢;最大渗流力主要分布在连续墙嵌固深度范围内偏下处。针对长沙富水砂卵石地层深基坑特点,提出注浆封底加固,与地连墙防渗帷幕形成封闭截水的风险控制措施与建议。     

软黏土地区地下连续墙施工对邻近地铁隧道的影响

为探究软黏土地区地下连续墙施工对邻近地铁隧道的影响,现选取近邻某地区已运营地铁隧道的基坑实测数据并结合数值模拟进行分析。结果表明：隧道竖直位移和水平位移都随着隧道与基坑的距离的增加而呈现出阶梯状下降趋势,地连墙施工对隧道左线的水平位移的影响范围是0.71H(H为成槽深度),对竖直位移的影响范围是0.75H,有限元数值模拟得到的影响范围分别是0.75H和0.8H;地连墙施工时地铁隧道产生“横鸭蛋”式变形,数值模拟得到的结果能较好地拟合实测的数据。研究成果对类似工程的设计、施工和监测等能提供参考。