多道撑式深基坑垮塌事故连续破坏机理研究

随着城市地铁建设不断发展,多道撑式深基坑应用日益广泛,然而目前对于内撑式深基坑局部破坏引发连续破坏在空间上的传递规律仍缺乏系统研究。文章依托新加坡地铁Nicoll Highway基坑事故,建立三维有限差分模型,提出内支撑荷载传递百分比S1,i和荷载增量承担百分比S2,i两种支撑荷载(轴力)传递评价指标。对比分析了单位厚度平面应变模型与三维模型的模拟结果,探究了不同初始破坏支撑数量在不同位置发生初始破坏所引发的荷载重分布规律,同时还研究了围护结构体系刚度和强度对于连续破坏发展的影响。结果表明,三维模型可以避免平面应变模型传力路径单一的局限性,更好地反映出连续破坏在三维空间中的传递现象;初始破坏支撑所释放的荷载主要作用在紧邻层支撑;当失效荷载存在向下的传递路径时,紧邻初始破坏的上层和同层支撑承担的荷载增量明显减少;底层支撑的安全系数提高会减缓连续破坏在水平方向的发展;支撑刚度越大,在初始破坏后所承担的荷载增量越多;当墙体间无有效连接时,支撑连续破坏沿竖直方向发展的趋势更加显著。

基坑斜直组合倾斜桩支护结构设计计算方法研究

倾斜桩支护作为一种新型无支撑支护技术,在同等开挖深度下相较其他无支撑支护往往有更好的支护效果,但目前倾斜桩支护应用于实际工程的时间较短,尚未有成熟的设计方法。文章针对工程中常用的斜直组合倾斜桩支护结构,提出一种考虑桩土相互作用的平面杆系有限元倾斜桩设计计算方法。文章计算方法根据斜直桩桩间土的受力与破坏机制,将桩间土分为上部和下部,上部桩间土视为薄压缩层,以水平弹簧模拟,从而考虑直桩与斜桩相互作用;下部桩间土则考虑被动区土压力对直桩的作用;同时,斜桩被动区根据土体受力特点考虑了被动区土弹簧的折减。文章利用此计算模型对软土地区多个斜直组合倾斜桩支护工程实例进行了计算,将变形与内力结果与工程实测与三维有限元数值模拟结果进行了对比,并对此计算方法进行了参数分析,验证了该设计计算方法的准确性和适用性。文章方法可为基坑斜直组合新型倾斜桩支护结构的设计计算与应用推广提供参考。

相邻深大基坑同期施工相互影响及对邻近既有地铁结构影响研究

随着城市建设的发展,相邻深大基坑同期施工的情况愈发常见,然而其协同施工措施、同时开挖的相互影响及其对邻近既有地铁结构的耦合影响规律尚缺乏研究。以实际工程为背景,借助有限元方法,探究相邻深大基坑不同协同施工方案工况下围护结构变形的相互影响,以及对既有地铁结构的变形影响规律,为类似工程提供参考。研究表明,同期施工对基坑围护结构的影响主要体现在相邻方向上,且会大幅减小相邻侧墙体的变形;同期施工的相互影响效果应结合周围场地环境和基坑几何形状特点进行分析;采用不同的施工协调方案,在完工后两基坑围护结构的整体变形以及相邻既有地铁结构的变形差异很小;两基坑同期施工使既有地铁车站产生较大的水平变形,而竖向沉降较小;应考虑采取一定措施减小车站与隧道交接处的相对位移;两基坑同期施工对既有临近地铁结构的变形总体影响大致等于两基坑单独开挖时的影响效果的叠加。