基坑工程完全可回收支护结构设计与应用

常州汽车电子和照明研发中心项目基坑面积约17000 m 2,挖深约10 m。基坑周边邻近变配电间、河道、道路及管线等保护对象;结合基坑特点及环境特点,该项目基坑采用“整坑顺作”+“型钢水泥土搅拌墙”+“一道装配式预应力型钢组合支撑”的完全可回收支护体系方案;并通过理论计算分析与工程应用,对装配式预应力型钢组合支撑体系的受力及变形性状等进行研究、探讨。工程实施表明,该工程支护体系方案有效地控制了基坑变形,保护了周边环境,采用的可回收支护结构大大地加快了施工效率,缩短了工期,全部钢材的回收重复利用率达到了98%,取得了良好的社会经济效益,也进一步推动基坑工程的绿色、节能降耗技术发展。

富水粉土基坑装配式可回收支护开挖响应分析

装配式可回收支护结构为地下空间开发提供了一种经济安全、功能协同、可持续发展的新型绿色支护体系。以郑州市某顶管工作井基坑为背景,基于相似比理论开展了缩尺基坑模型试验,并采用ABAQUS建立能够区分支护系统中刚性构件与柔性构件变形差异的三维流固耦合模型,研究降水开挖过程中支护结构受力和变形特性,分析了降水和开挖对基坑变形发展的影响规律。研究表明:降水开挖过程中,支护结构受力及变形整体均小于设计值,但是钢面板在与支撑连接的位置易出现局部屈服现象;支护结构水平位移增量模式随降水施工和开挖施工的情况不同而差异较大,随着基坑降水开挖的进行,影响支护结构变形的主要因素由基坑降水逐渐向基坑开挖转变;基坑降水对地表沉降的影响较基坑开挖更大,第1级降水期间地表沉降快速增长,沉降增量占比最大达44.6%。

可回收支护体系在既有基坑改造中的应用研究

深基坑支护往往造成地下环境污染,为后期地下空间开发埋下隐患。支护结构的可回收技术可以较好的解决这一难题。依托某既有基坑工程的改建加固,采用可回收钢管桩、可回收锚索和冠梁等可回收技术将新老支护体系有机融合。充分利用现有支护结构,基坑东侧、北侧对原有砌石挡墙采用四道腰梁+可回收锚索的支护方法;南侧和西侧拆除原有挡墙,垂直开挖,采用可回收钢管桩+可回收锚索+可回收钢冠梁的支护方案。根据基础施工进度,逐层回收锚索、冠梁和钢管桩,回收施工简单易行,回收率为97%~100%。通过对钢管桩深部位移、锚索内力和基坑的变形监测,结果表明支护方案是安全、合理的,而且成本降低20%~30%,节省了资源,很好的解决了支护结构对地下的污染问题。这一工程是可回收技术在既有基坑改造中的有益尝试,为基坑支护可回收技术的推广应用提供了借鉴。

非对称荷载作用下装配式可回收支护开挖数值分析

目的研究在非对称荷载作用下装配式可回收支护结构基坑在开挖过程中支护结构的受力变形特性.方法依托郑州市某顶管工程,运用有限元软件ABAQUS模拟非对称荷载条件下装配式可回收支护基坑开挖全过程,分析支护结构的水平位移及受力.结果基坑开挖完成后,非对称荷载侧桩体水平位移及弯矩均不一致,荷载较大侧桩顶位移和桩体上部弯矩更大.随着较大侧荷载的增加,同侧桩体上部的坑内位移量及弯矩值相应增大,冠梁和第1层腰梁在非对称荷载两侧的轴力分布及大小有明显差别.结论荷载较大侧的支护结构变形较大,受力情况复杂,施工时应重视并密切监测.

粉土基坑柔性支护结构变形特征

为了解装配式可回收支护结构在粉土地区基坑开挖过程中的变形特征,以郑州市牛口峪引黄工程干线管道工程工作井基坑为背景,运用ABAQUS有限元软件分别建立了粉土环境下摩尔库伦土体和修正剑桥土体的装配式可回收支护结构基坑模型。通过比较分析模型的差异并结合模拟数据与理论计算以及实测数据的对比,对该类型结构支护效果作了定量的描述。结果表明:研究开发的采用修正剑桥土体的装配式可回收支护结构模型能较为真实地反映结构受力及变形特性,桩体水平位移最大值仅为3 mm,较传统支护水平位移更小;基坑基底最大隆起量仅为12 mm。可见装配式可回收支护结构整体变形较小,结构稳定性较高,可以作为指导粉土地区同类型基坑工程施工的重要参考。

城市岩土工程与新技术

十一五期间,中国已进入城镇化快速增长时期,功能化、立体化、高速化以及改善综合环境成为现代城市建设的特点。城市岩土工程是指城市建设中与岩土及地下水相关部分。回顾和总结了近几年超高层建筑、大型地下空间工程、轨道交通、越江隧道等城市建设热点的发展现状与特点。简要介绍了大直径超长桩技术、新型抗拔桩技术、深基坑变形与环境影响控制技术、可持续发展的基坑支护技术、大断面管幕箱涵技术、现代气压沉箱技术、地下工程三维数字化技术等新技术。