不对称水压下基坑围护内力及变形规律分析

以某地铁车站基坑为背景,通过有限元数值分析的方法,对比分析深基坑两侧围护结构在不对称水压和对称水压作用下内力及变形的变化规律,以期对类似工程设计施工提供经验指导。分析结果表明:不对称水压下基坑围护结构向水压力小侧发生一定偏移变形,导致水压力较大侧围护变形增大,对基坑安全和环境保护不利,而不对称水压对围护内力分布影响不大;对比对称水压工况,不对称水压下高水位侧围护内力基本不变,而低水位侧围护内力减小明显,同时一侧水位降低后支撑轴力明显减小,减小之和与围护体系两侧水头差相当;后期开挖的坑内土体随着坑内降水不断固结沉降,将引起基坑围护结构的变形。

明挖顺作深基坑横撑倒换对围护桩内力的影响

以某地铁基坑围护结构钻孔桩内力计算为例,对减少横撑倒换引起内力变化进行分析,让广大技术人员认识到横撑倒换对围护桩影响较大,应引起重视,并为今后类似工程施工提供参考。

主动控制轴力作用下基坑围护结构强度研究

伺服钢支撑可通过主动补偿损失轴力控制基坑变形,虽应用良多但对其作用的围护结构强度问题研究甚少。基于力学原理,采用增量法对不同钢支撑轴力作用下的围护结构强度进行计算,得到了不同工况作用下围护结构的弯矩、剪力变化规律。以上海浦东南路站2号出入口基坑和浦东南路站基坑工程为依托,采用Plaxis 2D数值模拟并得到了不同伺服钢支撑轴力施加工况以及极限承载状态轴力组合工况下的围护结构内力分布。结果表明,在伺服钢支撑轴力逐渐增大作用下,围护结构迎土侧弯矩逐渐增大,背土侧弯矩先减小后增大,剪力先减小再增大,最大弯矩与最大剪力均未超过地连墙可承受极限值,背土侧配筋需结合伺服钢支撑轴力相应提高配筋率;各伺服钢支撑极限承载组合工况中若干工况超过地连墙设计极限值,采用伺服控制系统不可依靠单一增加作用力来提高主动控制效果。

桩锚围护体系最优锚索预应力的研究

采用理正深基坑计算软件,结合某工程实例,通过调整桩锚围护体系锚索预应力比,分析了围护桩内力及位移的变化规律,找到了围护桩位移在满足规范要求前提下的最优锚索预应力比,以达到降低围护桩设计弯矩、减少桩身配筋的优化目的。

基坑卸载对临近地铁车站影响的数值模拟研究

为探究西安地区黄土地层新建基坑开挖对邻近既有地铁车站的影响规律,依托西安某新建基坑实际工程,借助MIDAS GTS NX有限元软件建立了基坑与既有车站结构三维数值模型,研究新建基坑开挖全过程中围护结构变形与内力、既有地铁车站位移与周边地表沉降的响应规律,将模拟结果与实测结果对比验证其准确性。结果表明:基坑开挖过程中,围护结构位移较小,钢管内支撑可以有效控制围护结构的变形;既有车站最大侧向位移、竖向位移均出现于车站中间部位,侧向变形曲线呈典型的“内凸型”,竖直方向表现为沉降变形,变形增长速率随着基坑开挖深度的增加有所减小;车站周边地表沉降随基坑开挖逐渐增大,至基坑开挖结束,最大沉降值为-8.63 mm;数值模拟结果与现场监测数据规律一致且偏差较小,开挖完成后围护结构的最大位移为7.20 mm,既有车站侧墙中间部位的最大水平位移为1.18 mm,基坑施工风险较低,基坑卸载对临近既有地铁车站影响较小。

明挖隧道深基坑变形监测及数值计算分析

通过对明挖法施工的隧道基坑进行围护桩内力、深层水平位移及地面沉降的监控量测数据和三维建模计算数据进行对比,研究基坑开挖过程中三者的变化规律,保证基坑开挖安全,结果表明,围护结构的内力随基坑开挖的深度增大而增大,最大值一般出现在开挖面和钢支撑附近;围护结构的水平位移曲线成梭型,中间大两头小,最大水平位移位置随开挖深度的加深逐渐下移,最终出现在第四道撑与坑底之间;地表沉降各工况曲线均成"凹"型,并随开挖深度的增大而增大,最大沉降处出现在距离基坑中心1倍基坑深度左右位置。