钱江隧道顺逆结合法深基坑变形性状实测分析

以钱江隧道江南盾构试验井基坑为工程背景,分析并对比了钱塘江畔富水砂层中顺逆作结合法基坑和顺作法基坑的变形性状,并与文献中已报道的该地区逆作法基坑的变形性状进行对比。研究结果表明:1顺逆作结合法对基坑围护结构侧移和墙后地表沉降的控制能力介于逆作法和顺作法之间;2顺作法基坑围护结构最大侧移点埋深(Hm)大于顺逆作结合法基坑和逆作法基坑,三种方案的Hm几乎落于开挖面以上8m和开挖面以下7m范围内;3随着开挖深度(He)的增加,顺逆作结合法基坑墙后地表沉降影响范围逐渐增大,顺作法基坑墙后地表沉降形态由梯形逐渐变为凹槽形;4对于墙后地表沉降影响范围,逆作法基坑约为1.5He,顺逆作结合法基坑约为2He,顺作法基坑则为3.5He。

临近既有地铁车站的基坑变形性状研究

通过36组二维有限元数值模拟,研究了不同参数(基坑与地铁车站距离D,基坑开挖深度e H)组合下临近既有地铁车站的基坑变形性状,并与邻近无车站时的基坑变形性状进行对比分析。研究结果表明:(1)当邻近存在地铁车站时,靠近车站一侧的地下连续墙最大侧移量减小,另一侧的地下连续墙最大侧移量增加;(2)当基坑开挖深度接近或超过地铁车站底板埋深时,车站对远离车站侧的基坑墙后地表沉降的影响显著,但不明显改变地表沉降影响范围和最大沉降值位置;(3)D较小时,随着e H的增大,地铁车站的"遮拦效应"越来越显著。而当D逐渐增大时,e H对地铁车站"遮拦效应"的影响逐渐减弱。(4)地铁车站的存在与否对基坑远离车站侧最大地表沉降和最大地下连续墙侧移的比值(δevm/δehm)几乎没有影响,并且,该值受D与e H的影响较小。

苏州地区大尺度深基坑变形性状实测分析

以苏州广播电视总台现代传媒广场大尺度深基坑(面积为33500 m2)为工程背景,并收集了该地区11个采用钻孔灌注桩围护、顺作法施工的方形基坑(长宽比1.01~2.68)及至少23个采用地下连续墙围护的长条形地铁车站基坑的实测数据,全面地对比分析了苏州地区采用不同挡土结构、不同形状的大尺度深基坑的变形性状。研究结果表明:1方形基坑连续墙最大侧移值(δhm)平均值为0.08%He;地铁车站基坑连续墙δhm平均值为0.20%He;2方形基坑和地铁车站基坑的围护结构最大侧移点埋深(Hm)分别落于(He-10,He+5)和(He-7,He+8)范围内。采用混凝土支撑的基坑的Hm稍小于采用钢支撑的基坑的Hm;3同样采用地下连续墙围护的本工程方形基坑和长条形地铁车站基坑的墙后地表沉降最大值(δvm)的范围分别为(0.01%~0.09%)He和(0.04%~0.27%)He。地铁车站基坑墙后地表沉降影响范围约为4.5He,大于方形基坑墙后地表沉降的影响范围;4本工程方形基坑和地铁车站基坑δvm/δhm的范围分别为0.13~1.07和0.22~1.65;5方形基坑和地铁车站基坑的立柱隆起值(δcu)分别为(0.07%~0.26%)He和(0.10%~0.23%)He;6大尺度方形基坑和地铁车站基坑表观土压力包络线峰值分别为0.80γHe和0.87γHe,皆出现在开挖面以下(0.21~0.64)He处。采用Terzaghi和Peck及日本土木学会建议的土压力分布模式会显著低估该地区大尺度深基坑表观土压力峰值。

建造过程对运营地铁车站结构内力变化影响分析

采用考虑车站建造全过程影响的计算模型对典型地铁车站结构内力随建造过程的变化规律、分布模式及控制弯矩进行分析,并与不考虑建造过程的一次加载模型所得结果进行对比,研究建造过程对车站最终内力及其截面设计的影响。研究结果表明:采用考虑车站结构建造过程的方法时,在基坑开挖阶段,最大弯矩值逐渐增大,其位置逐渐下移;在主体结构回筑阶段,中板以上结构弯矩值增大,最大弯矩值点上移;在运营阶段,结构内力进行略微调整。采用考虑车站结构建造过程的方法时,顶板两端节点处弯矩值较大,且顶板至中板间的侧墙全部处于迎土面受拉状态;中板至底板间的侧墙处于背土面受拉状态;底板弯矩分布呈两端小、中柱附近大的特点。当忽略车站结构建造过程时,车站底板两端弯矩及连续墙负弯矩将远大于该处弯矩承载限值,而连续墙正弯矩偏小;当采用考虑车站结构建造过程的方法时,结构内力趋于合理,且均处于承载力允许范围,但连续墙最大负弯矩较前一方法明显偏小。为了保证结构的整体可靠性,设计中可考虑采用两种计算模型所得结果的包络线进行截面设计,但为了避免这种做法可能导致的过度设计,可以对负弯矩较大处采用调幅设计。

富水砂层深基坑支撑轴力发展规律现场实测分析

以钱江隧道江南盾构试验井基坑为工程背景,结合该地区若干类似地层中深基坑现场实测数据,着重探讨富水砂层地区深基坑支撑轴力、土压力的分布与发展规律。研究结果表明:在富水砂层地区,支撑轴力保持稳定,基坑呈现出明显的时间效应。受空间角效应的影响,最小支撑轴力出现在基坑角部,最大支撑轴力出现在基坑纵向中部附近。本工程选用的支撑系统能有效限制围护结构侧移。富水砂层深基坑围护结构侧向土压力与深厚软黏土地层之间存在显著差异,大长宽比、大尺度深基坑表观土压力包络线的峰值为0.45_(γ)H_(e),出现在开挖面以下(0.18~0.75)H_(e)处。采用Terzaghi和Peck、Tschebtarioff以及日本土木学会提出的预测模式将显著低估大长宽比或大尺度的深基坑表观土压力峰值。

锚桩法静载试验群桩相互作用解析分析

建立了基于弹性理论法的抗拔单桩解析计算模型,以及考虑试桩与锚桩相互作用的群桩计算模型,利用该计算模型讨论不同地层中抗拔桩桩身变形和内力分布规律,进而分析锚桩法静载试验中地层条件、桩间距等因素对试桩竖向抗压刚度和变形的影响。计算结果表明,桩土刚度比越大,桩-土界面摩阻力和桩身轴力曲线沿深度变化越小,相应桩身上拔位移量越大。土体模量大的地层中桩身轴力衰减最快,浅部土层性质对单桩抗拔承载力起重要作用。试桩、锚桩与地基相互作用可导致锚桩法静载试验中试验桩抗压刚度比真实情况偏大,对静载试验结果修正后能得到与实际情况更为接近的试桩曲线。