深基坑中心岛式快速开挖法的应用

随着我国经济的快速发展,城市建设进入了一个高峰期,为了缓解城市用地压力,提高城市的利用率,开发和利用地下空间已成为必然的趋势,深基坑工程成为城市建设过程中必须面对的一大课题。深基坑开挖必然会引起支护结构的变形,而大多数深基坑工程都位于城市繁华地段,必须要保证深基坑的安全和周边环境的安全,因此,对深基坑开挖过程中支护体系的安全稳定性进行研究具有很大的意义。

分步开挖过程中基坑支护结构的变形和土压力性状研究

针对基坑分步开挖过程中支护结构的变形及土压力的性状进行了有限元分析,介绍了有限元建模和计算的过程,成功地计算出在分步开挖各个阶段,支护结构变形和主动区土压力的分布情况,并与实际监测数据和经验结果进行了比较。另外,还系统研究了基坑分步开挖的计算方法和过程,较详细地分析了基坑开挖荷载的形成情况,提出了一种适合工程实际的开挖荷载计算方法。

非对称基坑分步降水开挖引起的围护结构变形性状

首先对采用盖挖逆作法的非对称基坑分步降水开挖过程进行了有限元模拟,分析其围护结构的变形性状,然后与实测结果进行对比;由于非对称基坑的开挖深度不同,在分步降水开挖过程中,围护结构的竖向变形出现深坑高浅坑低,沿横断面方向呈倾斜型的变形特点,同时,围护结构的水平位移出现往浅坑侧方向偏移的现象,致使整个围护结构出现典型的偏转效应。此外,非对称基坑两侧围护结构的侧向位移和坑外地面沉降的差异也引起了典型的不对称的环境效应。

地下洞室分步开挖围岩应力变化特征及岩爆预测

为分析大型地下洞室分步开挖各开挖层之间的应力相互影响情况及利用先开挖层的岩爆发生情况来预测后开挖层的岩爆情况,采用数值计算和现场监控测量的方法进行了一系列计算分析。结果表明:当初始应力场中水平应力和竖向应力相当时,随着不断地开挖进尺,拱顶、底角和底板的应力先期增加明显,后期增幅变小,逐渐稳定。先开挖层若发生岩爆,后开挖层底角和底板也会出现岩爆,洞室先期开挖岩爆的风险较大,后期较小。当初始应力场中水平应力占主导地位时,随着不断地开挖进尺,拱顶、底角和底板的应力先期增幅不大,后期变化较快,侧压力系数越大,先开挖层若发生岩爆,后开挖层在后期开挖时出现岩爆的风险也越大。最后通过洞室的实际开挖情况验证了分析结果的正确性,利用各层之间的相互影响特征来预测后开挖层的变形破坏情况为地下洞室稳定性分析提供了一种新的思路。

水电站地下洞室群分步开挖的非连续变形分析

利用大岗山水电站的地质勘探资料建立不同贯穿节理组合下地下洞室群的DDA模型,分析了洞室群开挖的破坏模式,并简单阐述其破坏机制。基于Monte-Carlo方法模拟节理的随机分布,结合大岗山水电站的开挖设计方案,对地下洞室群在分步开挖过程中的位移及应力演化进行研究。研究表明:洞室群开挖完成后,洞周块体的位移均指向洞内,尾调室上下游与主厂房上游的变形较大;洞周块体的大主应力均平行于洞室边界线,尾调室的应力释放比较明显,其边墙块体发生了滑移;洞室群在开挖过程中互相影响,其中主变室受主厂房和尾调室的影响比较明显。研究结果指出了洞室群开挖过程中需要关注和加固的具体部位,为工程支护措施的优化提供了依据。

软土地区基坑分步开挖的非稳定渗流研究

基于非稳定渗流理论及双层地基固结理论,推导了基坑分步开挖时主动区和被动区的水头计算公式,并通过算例详细讨论了基坑分步开挖诱发的渗流对作用在地下墙上的水压力、土压力及侧压力的影响.研究表明,随着基坑每步开挖后坑内外水头的减小,使得主动区作用在地下墙上的侧压力越来越大,而被动区作用在地下墙上的侧压力越来越小,因而对地下墙的稳定是不利的;快速施工则可以提高基坑工程的安全性.

分步开挖基坑挡土墙上土压力荷载的取值

以朗金土压力公式为基础，建立了分步开挖基坑挡土墙上主动土压力荷载增量的极限状态方程，给出了符合可靠度要求的土压力荷载的分项系数；分析了分步开挖时土压力计算中应注意的问题，并分析研究了土性参数的变异性与荷载分项系数对土压力可靠度计算的影响。

分步开挖对隧道纵向稳定性的影响

运用有限元软件ANSYS数值模拟和关键块体理论,研究了两种隧道开挖方法在穿过60°,65°,70°和75°四种断层过程中的围岩稳定性问题,并与理论上存在的90°断层的开挖情况进行对比,分析了塑性区发展和顶板位移。结果表明:断层倾角对隧道围岩的稳定性有显著影响,随着断层倾角趋近于90°,隧道顶板稳定性趋好;施工顺序和方法对断层隧道的稳定性亦有显著影响。

软土基坑分步开挖时地层移动规律探讨

通过对软土基坑现场位移监测资料的比较分析 ,提出了三元件线性粘弹性土体本构模型及其模型参数的反分析方法 .在此基础上 ,建立了可考虑土体流变性态的二维施工模拟有限元模型 .同时依据所提出的计算模型 ,详细探讨了不同的分步开挖工况条件下坑底和坑周地层移动的规律 .其结论可为施工技术及坑周环境保护提供指导性依据和对策 .图 3。

铀矿山巷道分步开挖的有限元分析

以某铀矿山一掘进面为例,应用非线性三维有限元求解程序ANSYS,对分步开挖过程进行数值模拟,讨论不同的开挖步骤对岩层的应力影响,为开挖的安全性提供理论指导。

某偏压连拱隧道分步开挖时边坡位移响应分析

采用现场监测和数值模拟2种方法,对偏压连拱隧道分步开挖过程的边坡位移响应进行对比分析,结果表明:在隧道分步开挖过程中,1)隧道正上方位置边坡沉降变化最为明显,谷侧隧道上台阶开挖步为对沉降影响最为明显的开挖步;2)隧道正上方中间部位及边坡下部水平位移较大,边坡上部较小。谷侧隧道上台阶开挖步为对水平位移影响最大开挖步;3)边坡地表位移有增大趋势。开挖对边坡体位移的影响范围从隧道向上直至边坡自由面,在其他方面约为3倍隧道尺寸。其中,隧道正上方地表位移量远大于边坡上部与下部位置,谷侧隧道上台阶开挖步为边坡中部地表位移影响最大的分析步。

分步开挖级数对岩石高边坡稳定性的影响

采用极限平衡法及数值模拟法分析了开挖级数对岩石高边坡稳定性的影响,发现:对于有明显软弱结构面的坡体,开挖级数多时有利于边坡稳定;对于无明显软弱结构面的坡体,开挖级数少时则有利于边坡稳定。不论哪类坡体,确定分步开挖级数都应考虑降低施工难度和减少工程造价。

分步开挖对采场顶板破坏机理和形态影响的数值模拟

利用最近研制开发的岩层破断过程分析系统(SFPA^(2D))模拟了分步开挖对采场顶板破坏机理和破断形态的影响。数值模拟再现了分步开挖时采场顶板的应力释放、转移、变形状况,直至最后在岩梁的端部和中部开裂、冒落的全过程。根据数值模拟的结果,指出采场顶板的破坏受开挖工艺特点而引起的力学响应的影响,顶板破断的非对称性是由分步开挖反复加载、卸载扰动引起的损伤积累而形成的。

基于有限元方法的基坑分步开挖水平位移数值模拟分析

文章结合工程实例,基于有限元数值模拟软件对基坑分步开挖过程中的水平位移进行数值模拟。结果表明:基坑围护桩、坑外土体以及坑底土体所产生的水平位移值随着锚索的施加,均得到了有效的控制,在规范所建议的范围内。水平位移值随开挖步的进行逐渐增大,第九步均达到最大值,水平位移的最大值发生在围护桩。

基于FLAC^3D的巷道分步开挖支护稳定性模拟研究

针对陈四楼煤矿-850m深部软岩巷道,为研究巷道开挖时和支护后围岩稳定性,本文基于巷道围岩支护理论,采用FLAC^(3D)对巷道围岩进行模拟,锚杆加喷浆支护的方式,提高锚固岩体的稳定性,并对锚喷支护前后的围岩应力和位移变化进行分析。研究表明支护后围岩塑性区范围减小幅度在20%~30%,且最大应力值下降10. 88%;有支护下的围岩位移变形量仅为未支护时围岩位移变形的5. 9%;发现第二次支护对第一次支护具有加固作用,且随着开挖深度及长度的增加,支护体最大应力值和位移值均有所增加。研究工作可为相似深部软岩巷道支护工作提供依据。

并行隧道工程中后行隧道分步开挖对先行隧道横纵向地表沉降的影响研究

并行隧道作为一种经济有效的隧道结构形式正逐步成为地下轨道交通设计的主流隧道结构形式之一,但其受力复杂,各种因素相互牵制,致使由其开挖引起的地表沉降规律问题成为亟待解决的难题。文章基于有限元数值模拟,结合青岛某地铁工程实例的地表沉降数据,分析了后行隧道分步开挖引起的先行隧道地表横纵向沉降速率和沉降范围的演化规律,并揭示了地表原始沉降槽随后行隧道分步开挖的变形规律。研究表明,原始横向沉降槽中最大沉降点因开挖参数和地质参数影响以特定速率向两隧道对称点偏移,先行隧道原始纵向地表各点沉降也按照"近大远小"的规律沿后行隧道开挖方向以类似波动方式传递。

深基坑分步开挖的有限元分析

阐述了深基坑开挖过程的有限元理论与方法,利用PLAXIS有限元软件对长沙市某深基坑土钉支护工程分步开挖进行了模拟计算,并与施工过程中全程动态监测的数据进行对比分析,对深基坑土钉支护工程的设计与施工具有较好的指导意义。

某城市道路地下通道基坑分步开挖竖向位移数值模拟分析

基于有限元软件对某城市道路地下通道基坑工程开挖过程中的竖向位移进行数值模拟计算。分析结果表明：在基坑分步开挖的过程中，竖向位移最大值出现在基坑坑底中心；在拟定的基坑分步开挖方案中，坑外土体的沉降量最大值为41．3 mm，为基坑开挖深度的2．95‰，竖向位移最大值为60．1 mm，为基坑深度的4．32‰，均符合规范所建议值（3‰～5‰），能满足基坑竖向位移在施工过程中的需要。

基于FLAC 3D的大型地下洞室群分步开挖稳定性数值模拟研究

中国的水电建设事业正在迎来又一次新的发展时期,这些水电工程的地下厂房通常采用深埋的大型地下洞室群结构。洞室群大多处于高山峡谷等复杂的地质环境中,并且岩体介质性质特殊,使得分步开挖过程围岩稳定性问题突出。围岩稳定性研究有较多方法,其中数值模拟方法高效、方便、灵活,而基于快速拉格朗日分析的FLAC 3D数值计算是地下洞室围岩稳定性的有效分析方法。本文将以西部某水电站地下厂房为工程背景,用FLAC 3D数值模拟方法来研究大型地下洞室群分步开挖稳定性,具体内容及结果如下:1) 拟定三种不同的开挖顺序,用FLAC 3D软件模拟、计算分步开挖过程;2) 分析计算结果,总结洞室围岩变形、应力分布及塑性区范围变化规律,给出开挖过程重点监测部位;3) 对比计算结果,评价不同开挖步序的合理性,得出最优开挖顺序方案。

某基坑工程分步开挖竖向位移数值模拟分析

结合某基坑工程实例,基于有限元软件对开挖过程中的基坑竖向位移进行数值模拟计算分析。结果表明,在基坑分步开挖的过程中,基坑竖向位移的最大值出现在基坑坑底中心位置；基坑竖向位移随开挖深度逐渐增大,最大值为60.1 mm,为基坑深度的4.32‰,符合规范要求（3‰~5‰）,能满足基坑竖向位移在施工过程中的需要。