城市轨道交通基坑工程变形控制值研究

[目的]设置监测项目的变形控制值,对施工安全进行控制,以确保施工期间结构自身及周边环境稳定性,是城市轨道交通工程施工非常重要的工作内容。采用明挖法时,变形控制值因所处地质条件的不同而表现出较为明显的差异,需进一步明确不同地质条件下基坑的变形控制值。[方法]以北京地铁基坑工程为研究案例,分两个区域(西部、中东部)分别收集、整理了基坑工程的监测数据。选取基坑地面沉降、围护桩顶/墙顶处沉降、围护桩顶/墙顶处水平位移、围护桩体/墙体处水平位移作为监测项目,利用统计分析方法对这四类监测项目的控制值进行深入研究,并研究了变形值与基坑设计深度H的关系,针对两个区域基坑的四类监测项目分别提出了控制建议值。[结果及结论]这四类监测项目的控制建议值为:西部区域基坑建议分别取25~40 mm和0.10%H~0.20%H、15 mm、15 mm、25~40 mm和0.10%H~0.20%H;中东部区域基坑建议分别取30~50 mm和0.15%H~0.30%H、20 mm、20 mm、30~50 mm和0.15%H~0.30%H。

基坑工程中冠梁刚度的计算方法研究

针对目前基坑设计中存在冠梁刚度计算偏大的问题,开展了冠梁刚度计算方法的研究。首先对现行商业软件中冠梁刚度计算模型进行分析,然后讨论了简支梁受均布荷载和两端固定梁受均布荷载的冠梁刚度计算模型,并给出了相应的刚度计算公式。考虑了圆形基坑和多边形基坑,推导了圆形基坑冠梁刚度的理论计算公式,并将多边形基坑的冠梁刚度与有限元计算的精确解进行了对比。结果表明:简化模型计算的冠梁刚度误差与基坑形状密切相关,因此不宜直接使用简化模型进行计算。相反,将完整的基坑冠梁作为研究对象,在冠梁上施加荷载,求解对应位移,然后根据刚度计算原理得出冠梁的等效刚度是一种可行和可靠的方法。

基坑工程中钢支撑预加力计算方法探讨

根据工程经验,钢支撑预加力一般取支撑轴向压力标准值的0.5~0.8倍。但是,支撑轴向压力标准值是未知数,一般计算时需通过迭代的方式确定预加力。该方法计算过程复杂,且有两个支撑轴向压力标准值,实际施工过程中到底施加多大的预加力存在较大的争议。为此,通过理论分析,将预加力作用下的支撑轴力等效为刚度增大的无预加力情况下的支撑轴力,可直接计算出支撑轴向压力标准值并确定钢支撑预加力的大小。最后通过某工程实例,与传统迭代的方法进行了对比,认为修正后的预加力计算方法简单方便、结果可靠。

基坑工程施工对运营地铁隧道的影响分析

地铁保护区内的基坑施工对地铁既有线路结构及运营安全影响显著。文中以邻近地铁的基坑工程为例,通过有限元分析和数据监测,研究基坑施工对既有地铁结构的影响。计算结果表明,基坑开挖卸载对既有线路结构水平位移变形影响显著。模拟数据与监测数据对比,模拟结果与实际情况相吻合,可为类似工程提供一定参考。

浅析基坑工程的优化设计方法

本文以实际项目为例分析了基坑工程的动态优化设计方法。采用多专业联合设计,通过调整正负零的绝对标高和优化地下室层高等措施减小了基坑开挖深度;基于项目工期目标调整支撑结构布设,平面空间避开结构柱与剪力墙,竖向空间保证挖土的作业面高度,减少基坑支护结构对主要节点工期的影响;运用静力触探技术连续测试并精准识别软土的分布区域,优化设计方案,节约造价。通过综合运用多种基坑优化设计方法,该项目累计节省工期4个月,节约造价3100万元。研究成果可为其他类似项目提供参考。

深基坑工程施工质量问题及系统解决措施

深基坑工程是建筑施工行业的危险性较大的分部分项工程,具有综合技术性强、施工周期长、技术复杂、危险性大等特点;需要加强对基坑工程的全过程质量管理,避免造成深基坑坍塌和人员伤亡事故,财产损失和工期延误。通过对高铁站深基坑工程施工质量控制,提出了深基坑工程的质量控制要点和技术处理措施,最大限度地保证了基坑工程的安全。

多排桩支护技术在超大深基坑工程中的应用研究

自改革开放以来,深圳城市建设快速发展,区域内基坑工程周边环境日益复杂、基坑深度及面积日渐增大,同时,由于房地产企业为了追求项目的“高周转”,导致基坑开发顺序复杂、工期短、限制支撑体系的使用等。为解决类似不可撑不可锚的基坑如何支护的工程难题,本文结合了深圳地区大量的工程实践,介绍了“h”型双排桩、卸荷型双排桩、阶梯型桩等几种新型的多排桩支护技术,均在工程实践中成功运用。相较于常规双排桩技术,此类技术能够更好地满足对周边环境变形和支护结构安全的要求。

基于FLAC 3D下水工建筑基坑工程支护结构设计研究

香炉山输水隧洞泵闸枢纽地质环境复杂,基坑工程的建设面临多方面因素影响,为此针对该基坑工程开展支护结构方案优化设计。利用FLAC 3D对不同支护结构型式下的基坑沉降、闸站沉降以及桩体位移进行了仿真计算,评价认为内支撑支护方案最优,且桩间距控制在不超过2.5m最为适宜。研究成果可为水工建筑基坑工程支护设计及工艺参数优化提供参考。

桩锚支护结构在基坑工程中的应用及稳定性影响因素分析

为解决桩锚支护结构设计中的基坑稳定性参数选择问题,以龙泉广场(老龙眼居住区B1组团)项目基坑工程设计为研究对象,运用弹性分析法对桩锚支护结构的受力和变形进行计算,并基于灰色关联法对基坑支护稳定性影响因素进行分析。研究结果表明,随着基坑开挖工作的不断推进,支护桩的位移从最初的桩顶最大,变为基坑开挖面下最大,最后在开挖至底部时,支护桩的位移最大值发生在基坑开挖面以上;锚索对弯矩曲线具有削峰作用,预应力锚索对剪力具有直接的抵消作用;基于弹性分析法表明,桩锚支护结构基坑内侧最大弯矩为286.79kN·m,基坑外侧最大弯矩为54.31kN·m,桩身最大剪力为137.13kN,第一道锚索的轴力为125.61kN,第二道锚索的轴力为127.71kN;影响因素关联度由大到小排序为桩直径、桩间距、桩嵌固深度、锚索长度、锚索预应力、锚索倾角。其中,桩直径、桩间距、桩嵌固深度的关联度均大于0.7,表明基坑稳定性对这三个影响因素较为敏感,在实际工程中可以通过调整桩直径、优化桩间距和增加桩嵌固深度的方法改善基坑稳定性。

基坑工程施工对临近地铁隧道结构的安全评价研究

近几年,随着城市地铁工程项目的快速发展,经常会遇到工程项目在基坑开挖施工期间对临近地铁隧道结构的施工衔接问题。临近地铁周边进行工程活动对地铁正常运营是一个极大的风险,邻近地铁隧道建筑项目在基坑开挖施工期间会引起周边岩土层与隧道结构的扰动,也会容易导致隧道结构产生附加荷载和位移变形,如果因此导致质量安全问题将造成无法估量的事故责任和经济财产损失,因此对临近地铁周边的工程建设过程强化安全风险管控至关重要。本论文以某城市工程建设项目基坑工程与既有地铁区间临近施工为工程案例,采用基坑开挖理论分析和有限元数值计算及工况分析,并提出施工安全监督与安全保护建议,对类似地铁隧道工程施工具有一定的参考和借鉴。

基坑工程开挖顺序与临近地铁隧道结构变形预测分析

通过对福州地铁2号线基坑二期施工对地铁的影响进行实例模拟研究,从非对称开挖和对称开挖2个方面对比分析,旨在探究严格控制施工中的沉降变形及工后沉降的方法与策略,为设计和施工提供决策参考。

深基坑工程安全管理要点分析

从深基坑工程项目的主要阶段特点入手,分析基坑工程项目中勘察设计、施工、监测三个主要阶段所存在的安全风险隐患,并以此为依据提出有针对性、建设性、实质性的解决措施,为降低深基坑工程的安全管理风险,提高施工质量提供新思路、新方向。

基于监测数据的基坑工程安全评判

基坑工程安全主要体现在基坑支护体系本身的安全以及基坑周边环境的安全,而监测数据可以清晰地反映出基坑支护体系和周边环境的变化,提供有价值的信息,以便更好地了解这些变化。监测数据是评估基坑安全性和采取必要措施的重要参考,对基坑进行全面而有效的监测显得尤为重要。在基坑安全判定过程中,利用基坑各监测项目的实时监测数据进行计算,可以有效避免对基坑安全评估的主观性。鉴于基坑工程的安全性分析是不确定性问题,不仅具有随机性,也具有模糊性,本文通过将层次分析法和模糊综合评估方法有机结合,构建了一个基于实时监测数据的基坑安全评估模型。以深圳某基坑工程施工过程中的一起监测预警事件为例,利用现场监测数据,运用AHP-模糊综合评判法对该基坑工程进行了安全评判,评判结果能够较真实地反映基坑的实际安全状态。

地铁邻侧深基坑工程低碳化应用分析

随着“双碳”目标的提出,碳排放总量成为评价建筑施工水平的重要指标之一。杭州市某邻近已运营地铁线的深基坑项目,根据减排理念选用新型围护工艺,为量化围护结构施工阶段产生的碳排放,分析工程围护方案的实际减排效果,并基于全生命周期理论建立围护结构碳排放计算模型,采用碳排放因子法对此工程不同围护方案下的几种围护结构进行碳排放量计算和对比分析。结果表明:本工程所用围护结构施工阶段碳排放总量3920.99 t,相较传统钻孔灌注桩结合止水帷幕4753.79 t,碳排放总量减少17.51%,减碳效果显著。这说明基坑工程施工阶段碳排放量与采用的围护结构类型密切相关,围护设计应结合减碳理念选用合适的围护方案,助力实现“双碳”目标。

高层建筑深基坑工程顺逆作法施工质量控制技术

高层建筑地下室基坑深度较大,逆作法借助建筑物的梁、板、柱支护基坑,可减少临时支撑体系的工程量,并且降低施工成本。研究过程结合实际的工程项目,以提高逆作法施工质量为目标,分析了地下连续墙围护结构、中间支承柱的设计、施工和质量控制要点。针对作业过程中的变形问题,提出具体的测点布置方案,着重讨论了地下连续墙顶部水平位移,发现靠近基坑边线中部位置处变形量较大。因此,要提高相应部位的墙体设计承载力。

基坑工程局部冻结止水的稳态温度场解析研究

为求解基坑工程围护结构出现渗漏而采用局部冻结止水的温度场分布,以基坑阳角处3管冻结封水为背景,考虑地连墙绝热边界的影响,基于热势叠加理论和镜像法,推导获得稳态温度场解析解,并通过不同特征截面上解析与数值结果的对比,验证解析解的准确性和适用性。研究表明:1)稳态条件下各特征截面的温度误差在0.3℃以内,解析解具有足够的精确性;2)随着冻结天数的增加,冻结模型由非稳态逐渐向准稳态转变,温度误差不断减小,由第10天的17.1℃降低到第100天的0.3℃,解析解随冻结时间延长而逐渐适用和准确;3)铺设保温材料的地连墙限制了冷量的耗散,有利于基坑阳角与冻结管轴面之间土体的降温,而冻结管轴面对称位置的冻土温度明显更高(最大温差达17℃),成为冻结薄弱区域;4)在基坑局部渗漏水冻结修复时,考虑绝热边界积极效果的同时也应关注冻结薄弱区域的存在,以优化冻结管与绝热边界的位置关系。

郑州市城区中层基坑工程地质环境适宜性评价

基坑工程是地下空间建设的主要开发形式。为了更加科学合理地开发城市地下空间,在对郑州市已有地质资料梳理的基础上,构建适用于中层基坑工程的地质环境适宜性评价指标体系,采用多目标线性加权函数法对郑州市中层基坑工程地质环境适宜性进行综合评价。研究结果表明:郑州市中层基坑工程地质环境适宜性评价指标可划分为5大类13个指标,其中基坑稳定性、潜水水位埋深、含水层富水性对评价结果的影响较大。综合评价结果中适宜性好区位于京广铁路以西,适宜性中等区分布在京广铁路以东、东风渠以南、京广高速铁路以西的区域,适宜性差区分布在龙湖附近及京广高速铁路以东的区域内,禁止建设区沿水库、南水北调工程、铁路、地下文物分布。评价结果表明郑州市中层基坑工程开发条件整体适宜性中等。郑州市中层基坑工程地质环境适宜性评价工作适用性较强,可为郑州市地下空间开发利用规划提供技术支撑,且评价指标体系可用于地质条件类似的城市的地下空间地质环境适宜性评价工作中。

倾斜PRC管桩组合支护结构在基坑工程中的应用

预应力混凝土(PRC)管桩具有抗弯刚度大、延性高及成桩可靠等特点,更适合于以受水平力为主的基坑工程;斜直交替及斜直组合双排桩支护体具有重力、刚架及斜撑效应,可以有效减小桩身水平变形及内力。以淤泥质地区倾斜PRC管桩基坑支护为例,结合设计方案比选、倾斜PRC管桩施工、基坑变形监测和分析、探讨倾斜PRC管桩组合结构的支护效果,结果表明倾斜PRC组合支护结构较好地控制了基坑变形,在淤泥质地区的应用效果良好。

基于文献信息挖掘的基坑工程风险识别方法

基坑工程风险识别旨在明确基坑事故风险事件与风险因素的比重大小,为风险管控开展提供科学依据。直接对比重大小进行统计分析需要整理大量的事故资料,不仅工作效率低,且要保证事故资料的数量与完整性。学者们对此进行过多次统计分析,并发表于科技文献中。有效挖掘相关文献的关键信息,二次利用其成果,是科学可行的思路。为此本研究引入文献信息挖掘的概念,搜集基坑事故统计分析的相关文献并提取风险事件与风险因素的关键信息。然后利用D-S证据理论进行多元信息融合,挖掘事件与因素比重大小的综合判定结果。新方法避免了对大量事故开展重复的统计分析,提升了工作效率;并且间接扩大了基坑事故统计分析的数量,提高了资料的完整性;分析结果可以作为基坑工程风险管控的重要依据。

工业厂房深基坑工程沉降观测及数据分析

文中以浙江温州某工业厂房为例,设计合理监测方案对基坑深层水平位移、坡顶沉降量、坡顶水平位移、地下水位及周边地表沉降量进行连续监测。结果表明,基坑累计坡顶沉降量时程响应曲线快速增加阶段的日位移速率约为0.08 mm/d,缓慢增加阶段的日位移速率约为0.008mm/d;基坑累计周边地表沉降量快速增加阶段的日位移速率约为0.2 mm/d,基坑地下水位累计下降量快速增加阶段的日位移速率约为6.25 mm/d;所有测点的数据均未达到设计的预警值,各个变形的日变化速率均相对较小,证实该基坑支护工程安全可靠。