异型断面深基坑开挖与支护数值模拟分析

为了掌握异型断面深基坑施工过程中围护结构受力和变形特征,确保施工安全,以北京地铁6号线3标1号换乘厅工程为例,采取假定简化模型,利用有限元软件ANSYS进行数值模拟计算,并对各个施工工序的计算结果进行对比分析。结论与建议如下:1)类似工程设计时应适当增加桩体长度及与B型桩的连接刚度以增加围护结构的稳定性;2)楼板形成的框架体系约束作用明显,为控制围护结构变形提供了有利条件;3)异型基坑的内支撑体系布置应充分考虑基坑异型带来的薄弱点,在结构断面的变化点应重点关注。通过快速及时完成桩体之间的连接、增大平台下部钢支承的刚度和预应力等措施确保平台稳定。     

高地应力软岩隧道圆形断面扩挖施工围岩及支护受力特征研究

针对高地应力软岩隧道开挖时围岩大变形问题,以某隧道圆形扩挖段为背景,采用三台阶法施工和3层初期支护+小导管注浆+二次衬砌的复合结构支护,并通过现场监测、数值模拟和理论计算研究开挖过程中的围岩变形及支护结构受力。结果表明:上、中台阶开挖时的隧道围岩变形速率较大,在仰拱封闭和第3层初期支护施作完成后,隧道变形趋于稳定;采用3层初期支护结构可有效改善隧道周边围岩应力,3层初期支护基本都是受压结构,拱腰和边墙处竖向应力最大,拱顶处水平应力最大;二次衬砌拱腰、拱顶、拱脚和边墙处安全系数均大于规范要求,保证隧道结构安全。     

内河沉管隧道岸上接口段设计与施工

为解决南昌红谷隧道高水位差条件下岸上暗埋段与沉管段连接处(接口段)挡水,顺利完成前期接口段的施工以及后续沉管浮运前接口段的拆除问题,综合考虑工程施工的安全性、可靠性及经济性,选用大型充砂长管袋围堰及防渗墙作为岸壁保护结构,钢管桩、旋喷桩和搅拌桩的组合形式作为围护结构。对常规水上拆除接口段方案进行优化,研究出干拆除堰内基坑堵头钢管桩、陆上进行管节基槽开挖以及对接范围内围堰陆上同步拆除等关键施工技术。施工效果表明:充砂长管袋围堰及防渗墙的组合止水效果好,陆上拆除接口段钢管桩、管节基槽及长管袋围堰质量有保证,作业安全可靠,接口段拆除工期缩短约31%,拆除成本降低约26%,取得了较好的应用效果,可为类似沉管隧道工程提供参考。     

砂卵石地层地铁隧道上方基坑开挖卸载影响与对策分析

在富水砂卵石地层条件下,地铁盾构隧道上方基坑大范围开挖卸载会对下卧盾构隧道产生不利影响。为确保地铁运营安全,对下卧盾构隧道隆起与变形趋势进行研究,从减小基坑开挖卸载的影响程度与增大隧道纵向刚度2方面着手,通过在盾构隧道内设置预应力锚索、轨道道床内设置暗梁结构并与管片叠合处理以及临时槽钢纵向固定等措施的综合应用,减小纵向不均匀变形趋势,同时采用管幕法超前支护形成压顶梁,并对上方基坑开挖采用"竖向分层、纵向分段、先支后挖"的基本原则,将盾构隧道的变形控制在毫米级范围,满足了地铁正常运营要求。     

隧道上方基坑工程施工技术研究

随着城市建设的发展,许多工程的施工受城市其他构筑物的影响也越来越多,而对构筑物保护要求也越来越高。该文以上海某工程为实例,结合有限元分析法,探索了隧道上方工程施工的方法。施工监测的结果表明该工程所采用的施工工艺较好地控制了下伏隧道的位移,达到了设计和有关规范的要求。     

复杂地质条件下隧道设计与施工中的关键问题

复杂地质条件下，隧道的设计与施工是一个复杂的系统工程。从工程设计的程序、软弱岩体中隧道的极限变形量及岩体强度的估计、各种支护的最大支护压力等理论，以及实际施工中包括开挖顺序和对水的控制等技术，对复杂地质条件下的隧道设计与施工的关键问题进行探讨。     

临江高承压水超深基坑支护方案研究

文章依托福州市地铁2号线厚庭站-桔园洲站区间风井,对临江高承压水超深基坑支护方案的设计思路进行阐述。为解决临江高承压水超深基坑支护结构受力与变形、开挖实施方案及施工工序等方面问题,采用数值模拟与现场实测结果相结合的方法对基坑支护方案进行分析。风井基坑的理论及实测结果表明： 对开挖深度大、承压含水层厚而导致隔水帷幕难以穿透承压含水层的基坑工程,可将基坑开挖方式分为常规的隔水干开挖和水下开挖结合的形式,其中水下开挖可有效防止基底突涌的发生,同时改善支护结构的受力与变形;设计中需重点关注水下开挖阶段支撑体系受拉、受扭等不利工况;水下封底素混凝土板是抵抗坑底巨大承压水压力的有力保障,是确保工程实施的关键措施,其受力状态主要表现为受弯和受剪。     

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。     

“盖挖+自进式管棚”进洞法在崩坡积体中的应用

新疆G575线东天山特长公路隧道出口穿越较大超浅埋崩坡积体。为保证隧道在超浅层崩坡积体中安全、快速通过,控制隧道变形、坍塌、滑移等风险,采用“盖挖+自进式管棚”进洞法施工方式,在发挥盖挖法形成的初期支护钢架 “拱”保护作用下,确保“拱下”洞内自进式管棚施工的安全; 并采用超前自进式管棚注浆预加固松散崩坡积体围岩的施工方式,实现暗洞中安全快速地掘进,确保施工工期。通过对不同进洞方案比选研究与现场实践,并对隧道施工过程中的拱顶地表沉降、洞内拱顶下沉、洞内水平收敛进行监测,回归分析量测数据后充分证明： “盖挖+自进式管棚”进洞法施工对崩坡积体的整体稳定性没有产生影响,采用“盖挖+自进式管棚”法,在崩坡积体中既可确保安全进洞,还可缩短工期。     

逐层开挖对支护结构体系工作性状影响数值分析方法研究

基于有限元数值分析方法,建立了遵循时空效应的逐层开挖、随挖随撑的分步施工模拟方法。该方法提出考虑边界效应、开挖渗流和挡墙埋深等因素的软土地基深基坑计算区域综合确定法,引入表征土体应力应变非线性关系的H-S强化土体模型,设计反映土工结构体和施工荷载变化的基坑开挖基本工况和支撑预应力施加方案,形成支撑预应力取值迭代修正法,解决了原型选择、模拟方法、模拟工况关键技术问题。分析结果能够反映基坑逐层开挖过程土工结构体和施工荷载的逐渐变化与相互影响。