常州城区承压水影响下基坑抗突涌稳定性判定

以常州地铁2号线青枫公园站深基坑工程为例,通过有限元软件建立承压水条件下基坑开挖计算模型。利用数值模拟方法研究承压水条件下基坑稳定性及周围环境变形影响,将数值计算结果与基坑抗突涌理论判定计算结果进行对比得到合理的基坑抗突涌隔水层临界厚度值。结果表明:传统的基坑抗突涌压力平衡判别法计算得到的隔水层临界厚度值偏大,而基于强度破坏的数值模拟判别法得到的隔水层临界厚度值偏小,基于变形控制的基坑突涌数值模拟判别标准得到的隔水层临界厚度值较合理。

基于改进遍布节理模型的岩石基坑开挖稳定性数值分析

为解决现有研究针对开挖于层状岩体中且边坡含高倾角外倾结构面的岩石深基坑开挖稳定性的研究相对欠缺问题,依托徐州地铁3号线南三环站基坑工程,通过对FLAC3D中既有遍布节理模型的改进,得到了可同时考虑层状岩体变形和强度各向异性的横观各向同性弹塑性遍布节理模型。基于该本构模型采用数值模拟方法对不同岩层倾角下基坑及围护结构的变形特点进行了模拟分析。结果表明:地面沉降最大值和围护桩的最大水平位移均受岩层倾角影响,当岩层倾角为50°时上述量值最大。为定量分析岩层倾角影响下围护桩的变形规律,对模拟结果进行了数据拟合,获得了围护桩最大变形与岩层倾角的理论关系。强度折减计算结果表明,岩层倾角为50°时基坑开挖完成后的安全系数最低,并获得了不同岩层倾角下基坑开挖完成后边坡的安全系数分布及基坑边坡的潜在破坏面形式,给出了依托工程的围护桩的桩间距优化建议。

紧邻地铁隧道深基坑工程稳定性数值模拟分析

以武汉环球贸易中心(ICC)的深基坑项目为案例,通过分析现场实时监测数据,评估了基坑的变形状态及其对邻近地铁隧道的影响,采用MIDAS/GTSNX软件建立了数值模型,系统地进行了基坑开挖、支护过程及其对邻近地铁隧道的影响的数值模拟研究。研究结果显示,使用MIDAS/GTSNX软件进行的数值模拟分析与现场监测数据高度一致,并能准确反映基坑开挖过程中土体及周围建筑物的变形规律。因此,该研究为类似深基坑稳定性分析提供了宝贵实践经验,并解决了一系列实际工程难题。

地铁车站明挖基坑近接互通式立交桥施工稳定性分析

临近建筑物的存在通常会影响基坑的开挖及稳定性。以青岛某基坑开挖案例为研究对象,在基坑的水平方向上,其与已经建成的高架桥桥和匝道之间的距离非常接近,假如没有足够的防护措施,在基坑的挖掘过程中,将会对已经建成的桥梁和匝道造成一定的冲击,结果会非常严重。该文采用有限元方法对基坑围岩变形、已有地基沉降和支护结构的稳定等进行详细研究,探讨基坑围岩的安全问题。计算结果表明,基坑内土的竖向最大位移量在数值上两侧不对称分布,最大垂直位移位于基坑AB侧壁处,位移约为12.36 mm且基坑的变形影响范围呈椭圆状分布;基坑水平位移在数值上为AB、CD侧不对称分布,最大水平位移出现在CD基坑大小约为6.40 mm,地表沉降及桥变形均在规范范围之内,因此,可以认为在基坑开挖的过程中,基坑和已有建筑物都是安全的。

基于PLAXIS3D的地铁近接基坑开挖稳定性分析

文中针对城市地铁运营保护区内基坑开挖施工现状,结合类似工程经验对比法,充分考虑土体与结构的共同作用,以及分步开挖的施工过程,运用有限元软件(PLAXIS 3D)进行三维数值模拟分析,分别从加载效应、卸载效应、横向效应、纵向效应及空间效应等方面,分析了地铁保护区内基坑开挖对既有地铁隧道稳定性的影响,并提出相应对策。该方法对评估地下结构近接基坑开挖的安全稳定、指导现场施工具有很强的现实意义。

基于RBF代理模型的基坑开挖对临近边坡的影响

深基坑开挖往往会影响临近边坡的稳定性并引发滑坡失稳类的工程事故。该文提出一种径向基函数(RBF)与优化拉丁超立方体抽样(LHS)相结合的代理模型,来预测不同基坑开挖方案影响下临近边坡的稳定性。首先,将抽样集合X的参数带入FLAC3D进行基坑开挖数值模拟,再利用二分法确定边坡安全系数得到映射目标值Y,并形成样本数据集。然后,通过样本数据集的训练测试,最终得到结构为3-20-1的代理模型,将基坑边坡之间的距离、开挖宽度、开挖深度3个参数作为输入层,经过基函数所构成隐藏层,输出边坡安全系数作为边坡是否失稳的依据。通过工程算例的对比,表明此代理模型能够较为准确地预测基坑不同开挖条件下边坡的稳定性。

超挖对软土基坑工程稳定性的影响分析

为了研究软土基坑超挖对稳定性的影响,结合珠海地区软土基坑典型案例,分析了超挖对基坑支护工程及基础工程的影响。结合理论计算,分析了基坑在未超挖和超挖条件下支护结构的变形和弯矩变化。研究表明:在局部超挖工况下,由于软土的流变性和触变性,会导致主基坑支护结构位移超限,甚至出现坑底隆起、深层滑移以及工程桩的破坏。建议采取加宽、加深坑内加固设施,管桩后搅拌桩加固以及增加桩顶放坡等一种或多种方法相结合的形式来保证基坑的安全和稳定。研究结果为类似软土基坑的超挖施工提供理论借鉴。

黄土地层深基坑开挖支护结构设计与施工技术研究

受黄土地层独特的物理性质和结构性质影响,支护结构往往难以保持开挖深基坑的稳定性,为此,提出黄土地层深基坑开挖支护结构设计与施工技术研究。设计了以连续墙与复核土钉配合形式的黄土地层深基坑开挖支护结构,并以支护结构整体的稳定性安全系数为基准,对各结构的具体参数进行标准化。在施工阶段,分别针对复核土钉施工和连续墙施工进行了针对性设计。在实际应用过程中,测试黄土地层深基坑工程项目的水平位移和垂直沉降均在施工后80天基本趋于稳定,120天内对应的最大水平位移和最大垂直沉降分别仅为24.06 mm和18.07 mm,在土压力强度分布始终稳定在11.0 kPa以内,并未出现明显的应力增长。

地铁区间明挖对迎泽公园门牌楼土体稳定性的影响分析

针对迎泽公园门牌楼与地铁区间明挖段距离较近的现状,文章采用PLAXIS软件研究地连墙及基坑开挖施工对于门牌楼地下变形的影响,分析施工各个阶段对于门牌楼之间地下变形的规律。结果表明:地下连续墙掏土施工时不做泥浆护壁的最危险工况下,采用灌注桩基础及搅拌隔离桩约束的处理,保证门牌楼侧土体的横向变形在规范允许范围之内;基坑开挖在支撑架状态下由于地下连续墙围护的条件,地下变形呈抛物线状,最大变形满足一级设计安全等级支护类型为地下连续墙类型的基坑变形限值,地下连续墙具有决定性的作用,而围护桩的作用则可忽略。

SMW工法桩与前撑式注浆钢管组合基坑支撑体系施工技术

受施工场地的限制以及对成本的控制要求,针对软土地区安全等级为二、三级基坑,可采用前撑自稳式注浆钢管支撑与SMW工法桩相结合的绿色施工工艺。该工艺可部分代替传统的钢筋混凝土内支撑,可以减少混凝土支撑体系对施工的影响,具有对基坑开挖土方便利、缩短工期、降低成本、拆除简单以及支撑可回收等优点。本文主要介绍单排型钢水泥土搅拌墙结合前支撑的自稳式基坑支护施工工艺,并对施工过程中的注意事项进行探讨。

基坑开挖对邻近既有隧道变形影响范围的数值分析

为了研究基坑开挖对邻近既有隧道变形的影响范围,采用FLAC3D有限差分方法,分别改变基坑长度、宽度、隧道-基坑相对位置,计算隧道位移的变化情况,从而得到不同工况下基坑邻近隧道的变形情况。研究结果表明:位于基坑正下方和右侧的隧道,其顶点的竖向位移和最左侧点的水平位移随基坑宽度和深度的增加而增大,随着隧道中心与基坑相对距离的增大而减小,但不同参数条件下隧道位移的变化幅度、斜率以及收敛情况各有不同;采用指数函数拟合得到基坑对邻近隧道变形影响范围的临界线函数,拟合相关系数R2接近1。

开挖卸荷状态下深基坑变形特性研究

深基坑开挖时因为卸荷作用会引起土体强度一定程度的降低,土体强度的降低会引起支护结构上土压力的变化,利用卸荷前土体强度指标进行土压力计算势必会小于实际情况,从而导致土体及支护结构变形计算值与实测值有一定的偏差。在深基坑开挖时,仅采用施工监测等手段进行事中控制是不够的,必须预先对变形值的发展规律做出模拟和预测。为探索深基坑开挖时,卸荷作用对基底土体和侧向土体强度特性和变形特性的影响规律,结合天津富力响锣湾大型基坑开挖,对开挖过程中土体基底回弹情况、支护结构以及周边土体的变形情况进行了全过程监测,利用试验结果数据计算出天津市富力响锣湾大型基坑开挖项目的卸荷强度参数,为后续数值模拟计算参数的选取提供了依据;利用ABAQUS有限元软件建立了三维数值模型,分别采用原状土的强度参数和卸荷参数对开挖过程中土体基底回弹、支护结构以及周边土体的变形情况进行了模拟,研究了两种情况下土体基底回弹、支护结构以及周边土体的变形规律,并将有限元模拟结果与监测结果进行了对比。研究发现,本工程土体卸荷后的扰动区在基底以下3~4 m范围,强度折减可达到20%~35%,根据卸荷比确定了周边土体强度折减为10%~15%;有限元模拟结果与实测值基本一致。通过分析可以看到,考虑基坑开挖卸荷作用是符合工程实际情况的,因此,建议在深基坑开挖设计时考虑土体的卸荷效应。该分析方法可为同类深基坑设计提供参考。

大面积基坑多级支护理论与工程应用实践

大面积基坑采用常规钢筋混凝土水平支撑时,其水平支撑造价高、施工工期长,且拆除后会产生大量固体废弃物。发展了系统的大面积基坑多级支护方法,对其破坏机制和设计方法开展了研究。当围护结构内侧的反压土宽度不足够大时,采用多级支护取代宽度较大的反压土,可有效控制基坑围护结构变形。当两级支护之间宽度较小时,多级支护的工作机制和破坏机制近似于异形重力式挡土墙,可产生整体式破坏(包括整体倾覆、整体失稳等);而随着多级支护之间的宽度增大,土体的破坏面可进入多级支护的围护桩之间的土体,并使多级支护桩的破坏产生相互关联的影响;当多级支护的宽度足够大时,多级支护可产生各自独立的破坏。工程应用实践表明,条件适当时,多级无支撑支护可取得较好的经济效益并节省地下工程工期。

“上海中心”圆形基坑明挖顺作的安全稳定和控制

针对"上海中心大厦"塔楼区圆形基坑直径超大、开挖深度超深的特点,采取明挖顺作塔楼区基坑,塔楼区基坑设计采用了外径为123.4 m(内径为121 m)的大直径无内支撑圆形基坑。对其开挖实施的安全稳定进行分析,并在设计中采取相应的措施予以控制。通过信息化监测、监控和动态设计以及精心施工,保证了软土地区超深超大明挖顺作圆形基坑的安全稳定和顺利实施。其设计分析和研究可为软土地区同类工程提供借鉴和参考。

上海软土地区受卸荷影响的基坑工程被动区土体加固深度研究

基坑开挖,坑底被动区土体卸荷,坑底一定范围内土体强度降低较大,竖向回弹量较大、侧压力发生变化较大,这些将对基坑的变形产生不利影响。以卸荷试验为基础,根据直剪试验中受卸荷影响最大深度、常规固结试验中的强回弹深度、K0固结试验中的侧压力变化较大提出了上海软土地区基坑工程中被动区土体的合理加固深度;并通过计算及工程实践加以验证。得出的结论对该类地区受卸荷影响的基坑工程的加固设计具有参考价值。

狭长型基坑工程坑底抗隆起稳定性分析

针对狭长型基坑的特点,提出基坑坑底抗隆起稳定分析方法.对比常用的4种坑底抗隆起稳定分析方法及其异同点,结合2个实际工程进行相关算例的分析,指出在软弱土地基中规范要求的抗隆起稳定安全系数偏高;针对现有方法在狭长型基坑稳定分析中的局限性,提出考虑基坑宽度影响的坑底抗隆起稳定计算方法,分别探讨淤泥质土和粉土地基中基坑宽度、支护结构插入深度、开挖深度、土体抗剪强度指标和被动区加固等因素对狭长型基坑稳定性的影响.分析结果表明:采用该方法可以避免狭长型基坑中圆弧滑动面穿过对侧支护结构的问题,合理地考虑基坑宽度等因素对基坑稳定性的影响.

基于离心试验的承压水基坑变形稳定影响因素

针对上海地铁M8线黄兴路车站深基坑,采用离心模型试验研究第⑥硬土隔水层缺失与否、基坑开挖深度和承压水头高度等因素对承压水基坑变形稳定的影响.试验研究结果显示:(1)不论存在或缺失第⑥隔水层,基坑最大变形均随着开挖深度和承压水头的增加呈非线性增大,开挖深度影响最大的是坑周地面沉降和连续墙墙脚位移,承压水头影响最大的是连续墙墙脚位移和坑底隆起变形.(2)不论存在或缺失第⑥隔水层,开挖深度对基坑变形影响的敏感性比承压水头大.(3)基坑开挖深度较小、承压水头较低时,第⑥隔水层缺失与存在相比,基坑最大变形差异较小;随着开挖深度和承压水头的增大,两者变形的差异越来越大,缺失第⑥隔水层不利于基坑稳定.

基于组合权重与灰色关联度分析法的地铁深基坑开挖稳定性评价

伴随着城市的快速发展,地铁深基坑工程越来越多。在开挖过程中如何对其稳定性进行评价,是当前需要重点关注的问题。以成都地铁十七号线凤溪站深基坑支护开挖工程为依托,利用层次分析确定的主观权重与利用熵值法确定的客观权重计算获得组合权重,并与灰色关联度分析法相结合,通过现场数据采集并进行综合评判,客观评价地铁深基坑开挖的稳定性。结果表明,各监测项目对基坑稳定性的重要程度从大到小依次为桩顶水平位移(0.29)、地表沉降(0.24)、建筑物沉降(0.19)、桩顶沉降(0.18)、内支撑轴力(0.10),基坑稳定性综合评判结果等级为"非常好"。所建立的评价模型可为类似地铁深基坑开挖稳定性评价提供新的方法。

随机介质理论在深基坑稳定性分析中的应用

使用矿业工程中广为应用的随机介质理论和方法，计算深基坑开挖引起的地表及土体变形，并据此探讨深基坑边坡的稳定性。

多级柔性支护体系下超深坑中坑支护结构稳定性研究

在武汉中心工程中,由于建筑功能和结构设计需要,造成基坑内出现深度差异,产生了多级柔性支护体系下超深坑中坑的现象。针对深厚软土工程坑中坑问题,总结了多种形式的坑中坑支护形式,对其设计方法开展了研究,进行了选型优化。通过有限元模拟坑中坑变形及位移,对坑中坑结构多级稳定性进行了分析研究,验证了多级柔性支护体系下坑中坑悬臂支护设计的稳定性,并总结稳定性规律。应用表明,多级无支撑支护技术可取得较好的经济效益、缩短地下工程工期。