Settlement Prediction for Buildings Surrounding Foundation Pits Based on a Stationary Auto-regression Model

To ensure the safety of buildings surrounding foundation pits, a study was made on a settlement monitoring and trend prediction method. A statistical testing method for analyzing the stability of a settlement monitoring datum has been discussed. According to a comprehensive survey, data of 16 stages at operating control point, were verified by a standard t test to determine the stability of the operating control point. A stationary auto-regression model, AR(p), used for the observation point settlement prediction has been investigated. Given the 16 stages of the settlement data at an observation point, the applicability of this model was analyzed. Settlement of last four stages was predicted using the stationary auto-regression model AR (1); the maximum difference between predicted and measured values was 0.6 mm, indicating good prediction results of the model. Hence, this model can be applied to settlement predictions for buildings surrounding foundation pits.

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。

基坑提前排水围堰渗流稳定及排水策略研究

围堰渗流及边坡稳定关系到围堰自身稳定以及基坑能否及时形成干地施工条件,极大影响到主体建筑物的工期。依托于澜沧江TB水电站围堰施工与基坑排水工作,对围堰防渗墙各施工阶段基坑水位骤降条件下的堰体渗流稳定与边坡稳定性进行了研究。结果表明:随着防渗墙的施工逐步完成,围堰体浸润线的再次稳定用时逐步减小,且基坑内外水位差更大的条件下浸润线稳定用时更长;在围堰防渗墙处于一期槽施工完成二期槽泥浆固壁条件下,若能控制基坑单次水位骤降不超过0.9 m,则堰体边坡能保持稳定,此时可允许基坑提前排水。在此基础上,对TB水电站基坑提前排水策略及方案进行了研究。研究结果可为类似工程提供参考。

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

拟静力法在基坑抗震中的应用探讨

基坑工程作为项目建设的重要环节,其稳定性关系城市安全。随着地下枢纽、立体交通等理念的提出,部分基坑呈现规模大、周期长、周边环境复杂等特点。此时,不能简单将其视为一种临时结构,需要考虑地震等偶发灾害的影响。为了计算地震工况下的安全性,将拟静力法引入到基坑的稳定性分析中。汇总归纳了现有规范中的拟静力法,基于各规范的特点讨论了折减系数和放大系数取值原则。通过时程分析法,从剪力、弯矩和位移等方面进行验证。结果表明:在应用拟静力法时,应该考虑基坑工程的特点。区别于边坡工程,基坑工程加速度小于或接近地表设计地震。因此,加速度放大系数可取为1。折减系数取0.25时,拟静力法计算结果略大于时程分析法,可以达到包络设计的目的。

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。

某超深圆形基坑围护结构优化分析

针对佛山市某超深圆形工作井围护结构设计问题,结合地层特点采用数值模拟及现场实测手段对原设计方案进行分析.对围护结构厚度及嵌固深度进行优化分析,探讨相同条件下基坑稳定性随着围护结构厚度及嵌固深度的变化规律.结果表明:开挖面入岩的超深圆形基坑自稳性好,从经济角度考虑,围护结构嵌岩不宜深;足够刚度的内衬墙基础上,较薄的地连墙嵌固很浅也可检算通过,且有较大安全富余,可为相关工程提供参考.

考虑基坑宽度及软弱土层厚度的基坑抗隆起稳定可靠度研究

坑底隆起破坏是导致基坑失稳的关键因素之一。对坑底隆起的影响因素展开研究工作,分析基坑宽度以及软弱土层厚度对坑底隆起变形以及基坑抗隆起稳定可靠度的影响规律。首先,建立不同工况的基坑开挖有限元模型,获取坑底不同特征点的隆起变形值,分析其变形规律,进而构建基于隆起变形限值的坑底抗隆起失效极限状态函数,最后采用蒙特卡罗法对坑底进行概率分析。数值模拟结果表明:当软弱土层厚度足以使隆起破坏滑动面贯通时,窄基坑的坑底两侧隆起变形大,中间小,宽基坑隆起变形规律与之相反;两种类型基坑坑底隆起变形都随基坑宽度增加而增大。改变软弱土层厚度,坑底各特征点隆起变形值随之变化,当为窄基坑时,坑底隆起变形依旧是中间小,两侧大;当基坑为宽基坑时,随软弱土层厚度增加,隆起变形随之增大,且坑底中心隆起变形逐渐超过两侧隆起变形;依据变形规律得到不同宽度基坑隆起破坏滑动面贯通时的软弱土层厚度。坑底抗隆起稳定可靠度与基坑宽度、特征点位置以及软弱土层厚度有关,坑底的稳定状态以及可靠度最低的特征点位置随基坑宽度以及软弱土层厚度变化而变化。

深基坑施工若干问题探讨

随着高层建筑越来越多的被修建,加之人们对停车位的需求越来越强烈,在建筑工程中往往都会存在深基坑施工,且有深度越来越深、平面面积越来越大的趋势。同时深基坑往往伴随着高危险性,对施工人员的生命安全造成了严重威胁。

湖域明挖隧道深基坑开挖与支护稳定分析

阳澄湖隧道基坑工程具有土方开挖量大、地质条件差以及所处位置特殊,紧靠京沪高铁丹昆特大桥的特点,严重影响基坑开挖安全和开挖进度。工程设计采用分级放坡开挖,边坡采用网喷+土钉联合支护结合井点降水的开挖支护方案。针对基坑稳定问题,采用理正岩土软件对基坑边坡两个典型断面的整体稳定性、抗隆起稳定性和抗突涌稳定性进行验算。同时使用FLAC3D数值模拟软件对基坑开挖过程进行了模拟,对基坑开挖引起的地表沉降、边坡变形、塑性区开展等结果进行计算,验证了基坑施工的稳定性。

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。

基于混合果蝇算法的桩锚支护深基坑临界滑面搜索

进行基坑整体稳定性分析常采用极限平衡法,但仍然需要依据经验试算一系列滑面,将安全系数最小的滑面确定为最危险滑面.针对此问题,提出将果蝇优化(FOA)算法与禁忌搜索(TS)算法融合,提出自适应步长的混合果蝇优化算法(HFOA),以克服基本果蝇算法局部寻优精度不高且易陷入局部最优的缺点,确保获得全局最优解,并结合简化Bishop算法用于临界滑面的搜索.在Matlab中编程实现该算法,通过与6种启发式算法进行对比,结果表明,HFOA适用于均质土悬臂支护基坑、成层土和含软弱夹层的桩锚支护基坑,相较于遗传算法等6种算法具有更快的收敛速度、更高的收敛精度和可靠性,为深基坑临界滑动面搜索提供了一种新的求解策略.

滨海地区土岩复合地层城市轨道交通车站深大基坑施工稳定性分析

[目的]基坑开挖会引起周围地层和建(构)筑物产生变形,轻则影响施工进度,重则造成工程事故。为了保证城市轨道交通车站深大基坑的稳定性和安全性,需对基坑开挖过程中土层与围护结构的受力和变形特性进行研究。[方法]以青岛某地铁车站深大基坑为工程背景,结合土岩复合地层特性,采用数值模拟方法对深大基坑各施工工况下的变形及内力进行分析。结合现场数据,研究土岩复合地层下深大基坑开挖过程中地面沉降、围护桩位移及支撑轴力的变形规律。[结果及结论]数值模拟表明:未施工双轴高压旋喷桩时,端头井东墙、西墙及南墙均发生侧向位移,且侧向位移方向均朝向基坑内部,最大侧向位移为2.19 mm,发生在南墙中部;施工双轴高压旋喷桩时,基坑端头井一侧旋喷桩加固过程中,端头井侧墙变形量出现峰值,最大变形量为2.21 mm。未施工双轴高压旋喷桩时,地连墙内力变化峰值出现在其腰部,最大值为101 kN;施工双轴高压旋喷桩时,端头井旋喷桩加固地层侧的地连墙结构内力变化明显,其内力变化峰值出现在地连墙腰部,最大值为96 kN。由此可见,双轴高压旋喷桩对基坑各施工工况下的地连墙的内力有一定的减小作用,但对基坑变形影响不大。

排桩内支撑基坑支护优化方案设计研究

结合东津沱小学教学楼基坑实际工程情况,综合分析现有文献和标准,提出了优化设计方案。该方案主要包括支护桩的桩长、桩径和桩间距的优化以及内支撑位置的优化。在内支撑位置的优化设计中,考虑了不同深度处土壤的力学特性和内支撑的施工难度,最终确定了最优的内支撑位置。通过对设计方案的力学分析和计算,证明了所设计的排桩内支撑基坑支护方案的结构稳定性和可靠性,并在实际施工中取得了良好的效果。

深基坑自动化监测系统优化研究

通用版自动化监测系统难以满足基坑监测真实需求的现状,针对此问题,从监测基准网稳定性检校、改善通信链路、云平台数据展示等方面对通用版自动化监测系统进行优化改进,利用后验单位权方差Χ2检验方法对基准网稳定性进行检验,实时检校并更新监测基准网;采用基于LoRa通信的分布式监测站降低对基坑施工的干扰,并改善基坑内部信号传输环境;采用基坑方向位移、地下水位图示、开挖后累计变形等专业图表设计,提高云平台数据展示的专业性;并通过某建筑深基坑项目对优化内容进行应用验证,均取得了较好的应用效果,在保障监测数据准确性的同时,提高通用版自动化监测系统的行业针对性,为基坑自动化监测系统的建设发展提供了思路。

岩土工程勘察对基坑支护施工的影响研究

文章主要研究了岩土工程勘察工作对基坑支护施工的影响。包括岩土工程勘察在基坑支护施工中的必要性、岩土工程勘察对基坑支护施工的主要影响及其应用实例。经研究发现,科学合理的岩土工程勘察对于基坑支护施工而言非常重要。希望通过本次的研究,可以为岩土工程勘察以及基坑支护提供一定参考。

复杂条件下深基坑支护内力及变形研究

依托京滨城际滨海西站市政配套工程,采用FLAC3D软件建立三维实体模型,分析A区主体盾构井段深基坑开挖过程中地下连续墙后土体侧向位移和支撑上的轴力。结果表明:不同的施工阶段,土体位移和5道支撑的变化相差较大;第1道支撑从开始开挖到另4道支撑全部拆除,轴力变化为压-拉-压;基坑开挖施工完成后,各支撑上的轴力趋于稳定,墙后土体向基坑内侧移动,最大可达11.0 mm;底板混凝土浇筑完成后,土体侧向最大位移出现在基坑深度5.0 m的位置,为6.3 mm。

深基坑施工对共用围护结构运营车站的变形影响

依托成都地铁新建18号线倪家桥站与运营1号线车站超近接并行、共用1号线既有围护桩、深基坑采用半盖挖法施工的工程实例,采用数值模拟将围护桩等效为地下连续墙,分析不同围护桩桩径、内支撑数量下,深基坑开挖对运营地铁车站的变形影响。结果表明:基坑开挖卸荷使土体发生变位,带动车站结构产生位移,体现为竖向隆起,横向偏向基坑开挖侧;增大地下连续墙厚度可减小运营车站的变形,但当厚度大于0.76 m时,控制变形效果不明显;当支撑大于2道时,抑制侧墙水平位移和地表沉降的效果不明显。

济南地铁汽修厂站深大基坑拆撑过程的稳定性分析

[目的]地铁站深大基坑在拆撑过程中容易失稳,影响工程安全。故须针对地铁站深大基坑拆撑过程中的稳定性进行分析。[方法]依托济南地铁汽修厂站深大基坑工程,针对支撑轴力、地下连续墙变形和地面沉降,采用现场监测与三维数值模拟相结合的方法,研究深大基坑开挖拆撑期间的变形特性及力学响应动态演化规律。[结果及结论]基坑开挖完成,地下连续墙水平位移最大处深度为总开挖深度的0.7~0.8倍;拆除底部钢支撑后,地下连续墙的墙体变形速度加快,第一道混凝土支撑的轴力值为稳定时轴力的4~6倍;为保证施工安全,应尽量减少无支撑时间;基坑施工地面主要影响区域为地下连续墙后0~20 m范围,应作为监测重点。现场监测结果验证了数值模拟的有效性。