考虑空间效应的大型异形基坑开挖变形分析

城市紧张的用地环境及复杂的主体结构需求,导致异形基坑越来越常见。目前国内基坑规范推荐的分析方法均不能满足形状对基坑变形的影响。本文以北京某超大异形基坑为依托,建立异形基坑Midas-GTS仿真计算模型,并结合现场实测变形数据,对异形基坑的坑外地表沉降及围护结构变形特征展开研究。结果表明,受基坑形状特征影响,地表沉降及支护结构变形均存在明显的空间效应:地表不均匀沉降现象显著,基坑长边附近沉降大于短边,沉降量随着离坑角距离的增加而显著增大;围护墙长边中间区域变形较大,短边中部次之,结构角点处变形最小。因此,在进行基坑设计支护时,应充分考虑基坑变形的空间效应,节约工程成本,提高基坑整体稳定性。

软土地区复杂受限条件下大面积异形基坑分区探讨

当前在城区的工程建设中,基坑开挖对周边环境的影响越来越受到重视,往往需要采用分区措施。文章依托上海市静安区天目社区73地块基坑工程项目,从基坑分区的角度,详细探讨软土地区复杂受限条件下大面积异形基坑的分区设计。研究表明在复杂受限条件下,特别是存在轨道交通等重点保护对象时,基坑分区除了要考虑周边环境,还应当考虑造价和工期。研究案例可供类似工程借鉴和参考。

异形基坑支撑体系刚度及受力分析

基坑工程中内支撑系统的平面布置形式众多,在通常情况下,对于长条形地铁基坑工程中,通常采用十字正交对撑的内支撑体系,其内支撑刚度的取值可以用公式K=2EA/SL计算。对于复杂的桁架杆系结构的水平支撑系统,不能简单地采用上式来确定内支撑的刚度,但较合理地确定其桁架支撑体系刚度一直以来也是基坑工程中的一个难题。本文以上海自然博物馆与地铁13号线共建深大异形基坑为背景,结合理论分析及数值计算,提出了一种异形基坑桁架支撑体系等效刚度简便算法。再对异形基坑进行分块,将形状不规则的基坑规则化,分别研究支撑体系每一部分的受力性状。

深浅式异形基坑开挖工法比选与地表沉降特点研究

目前关于深浅式异形基坑的开挖并未形成专门的规范,针对此类工程的施工方法及其相应的地表沉降特点仍不明确。为了解决这些问题,研究以北京地铁6号线车站基坑为背景展开讨论,研究利用有限差分软件建立数值模型,对比常见开挖工法的地表沉降控制能力,认为先浅后深的方法在该工程的支护条件下最为有效。在此基础上,研究进一步分析先深后浅、先浅后深、同步开挖3种工法在分步开挖条件下的地表沉降特点,总结两侧地表最大沉降值的变化规律。

预应力鱼腹梁支撑体系在异形基坑中的应用与研究

宁波轨道交通1号线某异形基坑采用混凝土支撑+鱼腹梁组合支撑体系,采用数值模拟和实测反馈等方法对预应力鱼腹梁支撑在异形基坑中的适应性进行研究。结果表明:Midas能够模拟鱼腹梁施工中的力学行为,其支撑安装和拆除工效均高于混凝土支撑,通过多次施加预应力能较好地控制围护结构变形,且材料可重复应用,节能环保。

基于分离相似概念的地铁异形基坑三维开挖模型试验

以厦门吕厝站地铁基坑开挖工程为工程原型,采用分离相似设计方法确定了模型试验所需要关键参数的相似比,制作了异形基坑试验模型,并设计了合理的监测系统。通过模拟基坑实际的开挖过程,根据取得的监测数据,分析了地表沉降、地连墙变形和受力等变化规律。结果表明:与基坑边缘距离越大,地表沉降影响越小,且墙体边长及开挖深度越大沉降越显著;地表沉降曲线形式与沉降数值大小有关,基坑开挖表现出明显的空间效应和角隅效应,地表沉降主要发生在坑内土体开挖阶段;随开挖的进行,土层卸荷对地表沉降影响逐渐减小,地连墙弯矩大小与开挖深度呈正相关,最大弯矩值出现在基坑最深开挖面附近。

滨海残积土基本特性试验及异形基坑开挖方案优选

受花岗岩残积土遇水软化崩解特性影响,滨海高水位区地铁异形深基坑施工一直是不可逾越的复杂工程。针对厦门地区花岗岩残积土开展了基本力学特性试验,并在此基础上,结合厦门地铁1号线吕厝站基坑工程,采用Flac3D软件建立该T型换乘站的三维地质模型,考虑基坑高水位条件下开挖时岩土地层的水-力耦合效应,对比分析土体不同开挖顺序对应工况下支护结构的力学性状,重点研究地连墙水平位移变化、钢支撑轴力及其周边土体的沉降规律,由此得到高水位条件下花岗岩残积土地层中地铁异形基坑最为合理的施工方法,为类似工程施工方案的优化提供一定的借鉴与参考。

大型平面异形基坑地下连续墙的优化设计

为了减小地下连续墙施工工艺对周围环境的影响,文中以广州市某地铁车站基坑工程为背景,利用MIDAS GTS NX软件建立墙厚与嵌固深度的三维模型,分析不同变量的影响规律,基于位移安全储备系数对地下连续墙的墙厚与嵌固深度进行优化设计。数值计算结果表明:地下连续墙的墙厚与嵌固深度均存在一个临界值,若低于此临界值,增加墙厚与嵌固深度,基坑变形较显著;若超过此临界值,继续增加墙厚与嵌固深度,基坑变形的影响效果甚微。对于该大型地下连续墙墙厚宜取1m,嵌固深度宜取10m。

异形基坑施工变形特性分析

以某异形基坑工程为研究对象,采用FLAC3D有限差分法对其开挖和支撑过程进行数值模拟,得到SMW工法桩体水平位移和钢支撑轴力的变化规律,并将结果与类似封闭基坑数值模拟计算结果进行对比分析,最终得出异形基坑施工的变形特性。

城市中心超大超深异形基坑工程综合修建技术研究

基于武汉光谷广场综合体项目,在城市中心交通汇集、建筑环绕、场地局限的条件下,为解决平面异形、竖向错层的超大超深基坑修建难题,结合功能需求和空间关系进行分期分区,通过创新支撑体系、BIM可视化应用、临时路面系统托换、支撑毫秒微差延期爆破拆卸等综合技术,实现了城市中心超大超深异形基坑工程的安全优质建造,保障了周边环境和交通安全。

异形基坑围护结构变形的三维数值分析

运用FLAC3D三维有限差分软件,对某异形基坑开挖与支护进行模拟,同时考虑相邻既有建筑物荷载影响,分析了异形基坑的空间效应。结果表明:异形基坑存在明显空间效应,阴角受力变形往往较小,距坑角1倍开挖深度距离内为坑角效应主要影响范围,超出3倍开挖深度后表现出长边效应,跨中部位变形往往较大。围护结构水平位移曲线沿深度大致呈"抛物线"形。相邻既有建筑物对围护结构变形有较大影响。

上海某异形基坑变形特征三维数值分析

由于主体结构的需求,异形基坑越来越常见,对其变形特征进行研究十分必要且意义重大。本文以上海某异形基坑为依托,通过FLAC3D进行开挖全过程数值分析,对异形基坑的变形特征展开研究。结果表明:受基坑形状影响,不同位置处的围护结构变形形态和规律有较大差异;基坑开挖引起的地表沉降在基坑的不同位置量值变化较大;上海地区典型地表沉降预估曲线不适用于基坑的所有位置,应根据坑外土体的受力状态不同而有取舍的使用。

软土异形基坑开挖离心模拟试验研究

采用离心模拟试验对非对称异形基坑的开挖过程进行了模拟,应用停机开挖方式,分三步进行了开挖。根据左墙与中墙的间距L分别设置了三种不同的工况L为30,18,6 m,并进行了对比分析,研究左墙与中墙的距离对中墙的变形特性影响以及墙后的土压力分布规律。结果表明:随着左墙与中墙距离L的减小,开挖完成后中墙外侧的土压力逐渐增大,中墙顶部的左侧水平位移逐渐减小;上部悬臂下部内支撑开挖的坑中坑与普通基坑围护结构变形特性不同。

异形基坑开挖期间SMW工法支护监测分析

某地铁车站风道及出入口合建基坑为异形深基坑,开挖过程中发生了较大变形。结合现场施工工况,对不同阶段桩体水平位移、桩顶竖向位移及周边地表沉降等监测数据进行了分析,结果表明异形基坑除了具有一般基坑的变形规律外,还具有其独特性,对于异形基坑的支护设计应采取一些针对性的措施。

非对称异形基坑挡墙离心模型试验研究

随着坑中坑一类基坑数量增多及内坑规模增大,因设计低估内坑影响造成的基坑事故时有发生,坑中坑问题成为一个亟待解决的岩石工程问题。以南京梅子洲过江通道超大型地下交通系统工程为背景,通过离心模型试验分析内外坑间距对内外坑围护墙土压力及变形的影响。研究结果表明:随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙外侧土压力逐渐增大,始终大于静止土压力,中墙外侧底部土压力接近坑外静止土压力;随着内外坑间距减小,开挖完成后中墙顶部左侧水平位移及右墙最大水平位移均逐渐减小,始终向坑内方向变形;土压力的变化与围护墙的变形较为吻合。

地铁车站异形基坑内角撑优化分析

大部分的基坑工程为保证受力均匀、方便土方开挖,往往会选用矩形基坑。但在实际工程中为适应地层条件并避免地上建筑物沉降,结构受力更为复杂的异形基坑得到应用,而关于异形基坑中内支撑的选取及布置形式研究较少。利用有限元分析软件对某异形基坑工程进行数值模拟,以基坑中常用的角撑作为研究对象,分析了角撑尺寸大小及支撑形式对基坑开挖后异形区腰梁、角撑的影响,并为以后工程提供一定的参考价值。

特大跨度异形基坑的开挖和支护

介绍了北京地铁9号线郭公庄车站北端区间与房山线4条线路并行的大跨度异形深基坑的施工方法。该方法涵盖了深基坑的各种基坑支护结构形式和异形基坑中的坑中有坑、结构立体交叉的施工组织。

长江漫滩非对称异形基坑群创新技术应用

文章以南京梅子洲过江通道连接线-青奥轴线地下交通系统工程为依托,通过非对称异形深基坑围护结构比例模型离心力学试验,开发了新型变刚度地下连续墙结构设计及施工技术、大型基坑内套直立开挖基坑施工技术;通过建立水文、地质概念模型及数值化计算,研发了长江漫滩高承压水大型超深基坑分区组合式降水施工技术和长江漫滩高承压水超深自凝灰浆墙施工技术,系统解决了长江漫滩超大超深非对称异形基坑群设计与施工等一系列技术难题,形成了成套创新技术。

砂性土中异形基坑群分期施工受力变形的特性研究

为探究砂性土中异形基坑群分期施工的支护结构受力和变形特性,以及其对周围环境的影响,本文采用有限差分软件FLAC3D模拟了南昌市轨道交通青山路口站的一、二期基坑施工全过程。针对该车站基坑形状和支护体系的不规则特性,采用Hypermesh软件进行精确建模,随后依据施工方案先后模拟两个基坑的开挖过程。通过数值模拟,预测出二期基坑在该施工方案下开挖引起的坑外地表沉降和墙体变形均较小,支撑最大拉力大于压力,满足规范要求。该车站基坑群的数值模拟对后续二期基坑施工有指导作用,对今后该区域类似基坑群的施工有借鉴意义。

异形基坑分区设计技术应用研究

上海某公共租赁房项目位于闸北区,基坑基坑形状较为复杂,整体呈哑铃形,为满足业主开发需要,将该基坑进行了分区设计和施工。鉴于基坑临近周边小区等建构筑物,采用岩土软件Plaxis进行基坑开挖施工对周边环境的影响分析。通过施工期间对基坑周边环境的监测,对比验证了设计的精度和施工的质量。该工程的顺利完工对其他异形基坑工程分区设计与施工提供了借鉴和参考。