西安地区湿陷性黄土地铁车站深基坑开挖引起的地表及基坑支护桩变形特性

基于西安地铁10个明挖车站的实测数据,统计分析西安地区湿陷性黄土地铁车站深基坑开挖引起的地表竖向变形及基坑支护桩侧向变形的特性。研究表明:西安地铁车站深基坑开挖引起的地表竖向变形在-30~3mm范围,支护桩侧向变形在-4~18mm范围,两者均小于其他非黄土地区的统计值;地表竖向变形随基坑支撑系统刚度的增大缓慢减小,随基坑开挖深度H_w的增加而线性增大,随基坑长宽比的增加而增大,且此趋势在基坑长宽比小于10时较为明显;支护桩最大侧向变形随插入比的增大而线性减小,随支撑系统刚度的增大而减小,且此影响在支撑系统刚度大于600时较强;地表最大竖向变形的平均值为4.3×10^(-4) H_w,集中在(2.0×10^(-4)~6.0×10^(-4))H_w范围;支护桩最大侧向变形的平均值为3.66×10^(-4) H_w,集中于(1.5×10^(-4)~4.5×10^(-4))H_w范围;地表最大竖向变形主要集中在0.65~2倍的支护桩最大侧向变形范围。

综合管廊深基坑支护结构变形分析及优化研究

基于某综合管廊深基坑工程,运用Midas有限元软件,通过改变支护桩桩径、型钢布置形式、型钢尺寸、冠梁尺寸、内支撑间距的参数对支护桩水平位移变化规律进行了分析,并选取最优的支护方案。结果表明:通过增加桩径可有效抑制支护桩变形;型钢布置形式和型钢尺寸的改变对支护桩的影响较小;冠梁主要对支护结构的顶部变形起约束作用;内支撑水平向不等间距布置时增大了工作空间从而方便施工。最终方案为Φ850@600 SMW工法三轴水泥土搅拌桩,内插HN700×300×13×24型钢,型钢插一跳一布置;桩顶设置钢筋砼冠梁,内支撑为钢筋砼撑,支撑在冠梁上。模拟结果与实测结果基本一致,符合工程要求。

基于变形控制的基坑支护桩设计方法研究

随着城市化发展,基坑面临的环境越加复杂,对基坑工程的变形控制也愈发严苛。目前,基坑支护结构的设计仍是以强度控制,由于保守设计实际工程往往发生较大变形而未达到设计强度。基于矩阵理论改进里兹法,采用最小势能原理,考虑了支护桩与水平支撑的变形协调条件,获得了支护桩变形的总势能方程,求解了支护桩变形,提出了基于变形控制的基坑支护桩设计方法。最后通过三例典型工程的现场实测数据对理论进行验证,结果表明预测绝对误差随着支护桩的最大变形增大而增大,平均相对误差均在10%最大变形以内。

黄土区深大基坑开挖变形预测及邻近既有地铁隧道安全性分析

西安火车站北广场基坑项目具有面积大、开挖深、地下水位高和支护措施复杂的特点,且为特殊的"坑中坑"形式。本文建立了该基坑的三维有限元模型,并进行了开挖模拟,且结合前期施工监测数据对模型的有效性加以了验证。结果表明:模拟结果与实际情况吻合较好。外坑支护桩在后续的内坑开挖过程中仍将产生较大的变形增长,基坑开挖完成后其最大水平位移达到28.96 mm,采用桩撑支护的内坑支护桩变形则较小,最大水平位移为9.27 mm。基坑开挖过程中,邻近地铁隧道的变形符合城市轨道交通结构的安全控制要求,但存在着隧道轴向变形差较大、隧道在侧方及上方基坑开挖时变形趋势相异的特点。本文根据隧道在基坑开挖过程中的变形规律,提出了相应的施工措施。

软土地区基坑斜-直交替支护桩性能研究及实测分析

软土地区某基坑工程中采用斜-直交替支护桩新技术,本文结合该基坑工程的斜桩和直桩侧向变形、桩顶的水平位移和竖向位移与地表沉降等实测结果,研究了开挖及超载影响下斜-直交替支护桩的性能,分析了“一直一斜”和“两直两斜”两种布置形式的支护效果。结果表明:斜-直交替桩支护技术变形小于双排桩支护,变形大于内支撑支护,在造价、工期及环保方面具有明显的优势;随着开挖的进行,直桩桩身侧移大于斜桩;比较“一直一斜”和“两直两斜”两种不同的可行布桩形式,结合桩身变形和地表沉降,前者较优;斜直交替桩支护技术在基坑周边一定范围内产生超载的情况下,仍可保证基坑工程的安全实施。