基坑开挖对管桩竖向承载性状影响研究

针对基坑开挖引起管桩挤土效应的弱化,以及挤土效应弱化对管桩承载性质影响问题,开展了室内模型试验,并通过对模型试验进行数值建模,验证了数值模型的可靠性。在此基础上,从桩长、桩间距、桩侧摩阻力系数对开挖卸荷影响下管桩基础承载性状的影响展开研究。结果表明:开挖卸荷对管桩承载特性造成较大影响,极限承载力对应桩顶沉降量提高54.5%;数值计算发现,卸载前后极限荷载所对应最大沉降差率为9.52%,满足工程精度要求,验证了所提数值模型的可靠性;数值计算结果表明,随桩长提高,最大桩身轴力位置不断上升,而中性点位置却不断下降;桩间距越小,开挖卸荷对桩身轴力影响越大,而对负摩阻力影响越小;摩阻力系数为0.3时,摩阻力系数对桩身轴力及桩侧摩阻力发挥敏感度最高。

敏感环境下地下水池基坑围护施工技术

杨树浦水厂深度处理改造工程具有地质条件复杂、场地工况敏感、施工组织及环境保护要求高等特点。结合周边建筑物密集,且离运营中的文保工业建筑最近距离仅为15 m的特点,从支撑选型、回填及降水、土方开挖等方面介绍了敏感环境下地下水池处理改造基坑围护施工技术,有效地保障了重大工程的高效、安全实施,为今后类似环境下地下结构建造涉及到的基坑施工提供了借鉴和参考。

基于BIM技术的基坑智能监测技术研究

基坑边坡的不安全性常导致工程事故发生,深基坑作为建设工程施工危险部位重大专项,确保基坑的安全监测和报警的及时性非常重要。文章基于BIM技术如何实现快速高效及时报警进行了分析。通过智能传感器采集数据进行无线传输至云平台,平台解析数据与BIM基坑模型自动匹配,对测点部位的位移、土压力进行动态监测,当超过预警值后自动传输报警信息,为工程危险源的及时处理提供决策依据。文章基于BIM技术的深基坑监测技术通过在天柱山管廊项目进行应用,取得了良好的安全经济效益。

深厚淤泥软土地区某基坑坍塌事故分析及处理

位于深厚淤泥软土地区的某基坑支护采用钻孔排桩加钢筋混凝土内支撑体系,坑内被动区采用格构式搅拌桩进行加固,在局部开挖到底时基坑发生坍塌。模拟基坑开挖过程支护结构的受力及变形情况,结合基坑坍塌过程的表现,对基坑坍塌事故进行分析,并提出基坑加固方案。基坑加固方案充分利用未破坏的支护结构构件,重新构建坍塌范围的支护结构,并对承载力不足的构件进行补强加固;利用土的时空效应和施工过程信息化管理,跳挖施工基坑周边的回填反压土台。基坑加固后的监测数据表明,支护结构变形满足设计要求。

拉森钢板桩在软土地层深基坑支护中的应用

拉森钢板桩作为一种低碳环保、可回收的建筑材料,在各类建筑中发挥着重要的作用。以蕲春县某河道整治项目为例,选取了基坑支护工程中2个典型剖面,介绍了拉森钢板桩在软土地层中的应用,并将天汉软件设计计算结果、MIDAS GTS NX数值模型分析结果与基坑监测结果进行对比分析,三者得到的支护结构位移、受力数值较为一致,表明天汉深基坑设计软件的客观合理性及可靠性非常高,施工前可以用MIDAS GTS NX数字模拟来预测及引导施工。

紧邻在建城市轨道交通特别保护区开口基坑支护实践

基坑北侧距离济南市在建城市轨道交通R2线特别保护区仅1.9 m,特别保护区内严禁支护结构进入,务必在该有限的空间内实现支护桩和止水桩的布置,因此济南市常规的桩锚支护体系难以应用。基坑南侧为先开挖到底的居住地块基坑,因其邻近本基坑侧采用放坡支护,导致本基坑在南侧形成开口,难以满足支撑支点设置要求。通过在居住地块侧设置专门的支撑传力结构作为支座,在解决支撑支点设置问题的同时还增加了地下室的实际使用面积,使本基坑成为R2线特别保护区边首个采用钢管支撑的地下2层深基坑,在确保基坑本身安全的同时,满足了R2线的建设控制要求。

深基坑支护理念演进和设计方法改进剖析

基于我国30多年建设实践,分析现有深基坑支护临时性理念、与主体结构相结合理念实施的优点和不足,提出促进基坑支护工程高质量发展的永久化理念。结合济南某基坑工程,阐释三个理念的逐次提升和相应支护结构的计算内容,定义适应与主体结构相结合理念、永久化理念的结构岩土化、岩土结构化设计方法;重点分析土钉墙与抗浮锚杆相结合的复合土钉墙的设计,以及抗浮锚杆与外伸支撑、水平楼板永久支护结构中抗浮锚杆的力学性状与耐久性,分析了永久支护对于地下室外墙受力机制的影响,阐释深基坑支护理念演化方向和与之适应的设计改进内容。对于反思我国岩土与结构设计管理体制,促进基坑与基础设计理论和方法进步,推动“新发展理念”在基坑工程的实践具有导向价值。

基于Midas GTS的某近海深基坑开挖三维有限元数值模拟分析

为研究近海深基坑在桩锚支护体系下土体开挖变形规律,考虑水流渗透作用,运用Midas GTS对某深基坑开挖过程进行模拟,并结合已有资料进行分析。结果表明:该深基坑开挖后的第一步为最危险施工步,桩顶土体最大位移为13.97 mm,越往下开挖支护体系越完善,位移变化越小,实际监测最大位移值为15.36 mm;整个等效地连墙在钢腰梁与锚索位置处向基坑内部变形收缩程度最大,为6.6 mm,符合实际变形规律。Midas GTS能有针对性地指导现实施工阶段,可为基坑监测布置设置点提供参考价值。

广州市南沙区某深基坑支护工程实践

本文以位于广州市南沙区的阿玛尼时尚艺术中心基坑工程项目为背景,根据场地的工程地质、水文地质、基坑开挖深度及工程所在地的环境、工期、造价等因素,选择旋挖灌注桩(排桩)+桩间Φ600旋喷桩+内支撑支护结构进行基坑支护,介绍设计方案、优化方案、施工过程,提出基坑开挖技术措施。结果表明,在南沙区软土层深厚、深度大的基坑,采用灌注桩+旋喷桩+内支撑进行基坑支护是安全可靠的,可以为该地区同类工程的设计与施工提供参考依据。

软土超大面积基坑群工程安全与环境控制设计与实践

软土地区超大面积基坑群工程安全和环境影响控制问题突出,成为城市建设中的难题。以上海地区规模最大、最复杂的基坑群工程之一的西岸传媒港与上海梦中心项目为背景,基坑支护设计跳出传统的构件设计框架,从总体与细节上对基坑群工程进行整体把控。在综合考虑不同地块的开发进度需求、多地块叠加作用下敏感环境保护等问题的基础上,合理化基坑分区与实施流程。提出了复杂多约束条件下基坑群支护体系设计和以运营地铁为保护对象的敏感环境变形控制成套技术,以及安全与经济并举的基坑群承压水控制对策。上述措施解决了软土地区超大面积基坑群工程一系列技术难题,确保了基坑施工过程中周边环境安全,同时兼顾了工期需求。

深基开挖引起的基坑变形预测与研究分析

由于基坑工程的复杂性 ,很难从理论上对围护结构水平位移和周围地表沉降进行预测 ,故在基坑开挖过程中信息化施工就显得特别重要。采用改进的BP算法对深基坑围护结构变形进行预测的方法 ,与传统的BP算法相比 ,该算法具有更快的收敛速度 ,能有效地改善传统BP算法收敛慢的缺点。通过对预测结果与实测结果进行对比分析 ,表明改进的BP网络是预测基坑围护结构变形的一种十分有效的方法。最后分析了基坑周围地表沉降与围护结构变形之间的关系。

邻近深埋地铁车站水-土阻隔效应及其对基坑抽水致沉的影响

既有地下结构会阻隔地下水渗流(阻水效应)和其周边土体运动(阻土效应),使得该条件下的基坑抽水致沉规律与无邻近地下阻隔时不同。以实际基坑抽水试验为工程依托,以基坑外既有地铁车站结构的水−土阻隔效应为例,通过建立不同车站位置、车站埋深及基坑抽水强度的系列三维数值仿真模型来研究不同水−土阻隔效应条件下的基坑抽水致沉规律。研究表明:当基坑外存在车站结构时,基坑抽水沉陷被加剧或被限制,这取决于阻水和阻土效应孰强孰弱,而车站与基坑间距D的远近将决定阻水和阻土效应的相对强弱,进而决定基坑抽水沉陷是被加剧还是被限制;车站埋深H只会单一影响阻水或阻土效应的发挥强度,不会决定阻水和阻土效应谁起主导作用。工程中应针对基坑外邻近车站的具体位置和埋深考虑其水−土阻隔效应的影响,从而更准确地评估该条件下的抽水致沉规律。

成都膨胀土地区深基坑降雨稳定性分析与变形预测

成都膨胀土分布广泛,降雨是引发该地区深基坑工程事故的一个重要因素。基于工程实例的调研,分析了降雨入渗作用下排桩支护的成都膨胀土地区深基坑的典型变形失稳过程;总结了基坑常见破坏类型;基于工程实测数据,将基坑水平变形曲线概括为3种类型:陡变型、渐变型和稳定型。根据该地区深基的变形失稳的发展过程以及降雨初期3种不同类型实测水平变形曲线的发展规律,指出成都膨胀土地区深基坑工程的早期的风险防范可以以围护结构的水平变形为依据。基于小波分析、人工神经网络和Copula随机变量相关性分析方法,建立了考虑降雨影响的基坑水平变形预测模型,并对实际深基坑的变形进行了预测,基于预测的变形提前给出了风险预警。变形的预测结果与实测结果具有较好的一致性,初步证实了所提出变形预测模型的有效性。在采用相同的变形预警指标情况下,根据预测变形进行风险预警能够大幅提前预警时间,为优化处理方案提供依据。

基坑开挖对在建道路的影响及加固措施

目的 分析基坑开挖对围护结构和在建道路的影响,探究保证基坑和道路结构稳定的加固措施。方法 以杭州市某基坑与在建道路交叉施工为工程背景,进行三维有限元建模,对基坑开挖和道路振动施工全过程进行模拟。结果 在道路振动施工作用下,基坑围护结构最大水平位移为5.26 mm;基坑开挖完成后,基坑围护结构的水平变形和道路的竖向变形均较大,须采用加固措施控制围护结构和道路的变形。结论 在基坑全部卸荷后,采用斜撑和增加支撑预应力综合加固措施与未采用加固措施相比,CX20监测点的最大水平位移和道路最大沉降分别减小了28.97%和35.34%,变形控制效果显著。

武汉长江一级阶地基坑的设计分析与实践

以武汉市靠近长江一级阶地的某基坑的Ⅱ期进行分析,结合勘察报告和周围环境情况,对Ⅱ期基坑分别采用不同的支护形式。由于地下水位高,采取管井降水和非落底的截水帷幕;在基坑东侧外缘设置回灌井,来控制基坑和周围江汉六桥的变形不超过规范允许值。采用天汉软件进行基坑设计计算,结合监测数据,冠梁、周围道路和管线及高架桥的变形均在允许值范围内,说明了支护方案的合理性,可为周围环境复杂、地下水位高的类似基坑提供一定的参考。

基坑坑底抗隆起稳定性研究现状与展望

基坑坑底抗隆起稳定安全系数是基坑工程设计的重要指标之一,但在实践中,现有计算方法较难满足工程需要,经常导致基坑设计造价过高。为了推动基坑坑底抗隆起稳定分析方法研究,讨论了经典方法、我国现行规范方法及其规定的安全系数限值所存在的问题,并总结了近年来各类稳定性验算方法在考虑土体强度不均匀性,支护结构嵌固深度、刚度和抗弯强度等影响因素下的改进与发展。常规基坑坑底抗隆起稳定性验算方法并未考虑基坑宽度效应的影响,因此,进一步总结了地铁车站和综合管廊等需要考虑基坑宽度效应的窄基坑抗隆起稳定性的研究进展,主要对基于地基承载力模式和圆弧滑动模式改进的窄基坑坑底隆起破坏模式和稳定性验算方法进行了讨论,以期为基坑坑底抗隆起稳定性验算方法向着科学性、合理性、准确性方向发展提供参考。

天津某地铁车站深基坑突涌事故分析

基坑施工过程中渗漏、突涌水灾害时有发生,地下水处理不当是引发基坑事故的重要影响因素之一。突涌事故往往发生于土方开挖等施工阶段,具有突发性、难以可视化的特点。基于分析天津市某地铁车站基坑工程的突涌水事故的现场实测数据、处理措施等内容,回溯事故发生原因,主要是开挖基底下的承压层减压降水效果不明显,通过围堰反压、注浆、混凝土封堵等措施,配合启动基坑外承压层降水井进行减压降水,有效控制了突涌水事故。基坑开挖施工期间,须严格监测基坑内外水位,发现异常须及时排查原因解决,现场人员须加倍重视。当基坑采用悬挂式止水帷幕且坑内没有条件进行减压井施工时,可利用基坑外观测井进行降水减压,但应避免引发周边环境的地层大范围沉降、土层不均匀沉降等,必要时采取相应措施加以保护。

西安湿陷性黄土地区狭长深基坑变形分析

为了探究西安地铁车站深基坑开挖过程中桩体侧移、地表沉降等时空演变规律,以西安地区某地铁车站深基坑为工程背景,同时收集了该地区2#、3#、4#线20个狭长基坑的实测数据,并对其进行统计分析。结果表明:地铁基坑围护结构最大侧移δhm=0.04%H~0.10%H(H为开挖深度),平均值为0.06%H,最大侧移位置深度为0.7H;地表最大沉降值δvm=0.036%H~0.116%H,主要影响区在1.4H范围以内;高斯函数模型可以预测西安地区的地表沉降,其影响范围为3.5H;在特定范围内,提高支护桩的刚度和插入比可以有效控制基坑变形。研究结果可为西安市其他地铁车站基坑支护结构的设计与施工提供借鉴。

考虑渗流作用的基坑受力变形分析

基于稳态渗流理论,依托太原市某地铁站附属基坑建立了考虑渗流与不考虑渗流的2个深基坑开挖支护过程的三维有限元模型,分别对基坑考虑渗流与不考虑渗流的坑内外稳态孔隙水压力、有效土压力、围护结构侧向变形及坑外地表沉降规律进行对比分析,揭示了渗流对基坑受力变形的影响不容忽视。基坑变形分析结果表明,采用考虑渗流作用的分析方法与不考虑渗流的情况相比其结果更接近实测值,证明该方法合理可靠,并基于此提出了改进的深基坑设计方法。

复杂条件下超深基坑三排桩锚索坑内支护设计及施工

基于星河雅宝四A地块项目设计应用了一种三排桩锚索坑内支护结构,根据其特点针对性地建立了相应的模型,并进行了支护结构抗倾覆稳定以及抗滑移分析计算。经现场实践,其各项监测数据均满足设计要求,应用情况良好,为复杂条件下超深基坑因周边环境影响提供了一种坑内支护的设计形式。