盖挖法地铁基坑施工对围护结构及其与立柱差异沉降影响

本文依托武汉地铁12号线中一路站基坑工程,采用Plaxis3D有限元软件建立数值模型,研究不同施工阶段地连墙水平位移、地表沉降和地连墙与立柱差异沉降的影响及变化规律;与明挖法相比,采用主体结构多次分段浇筑并架设内支撑方法对原方案进行优化分析。结果表明:随着基坑的开挖,地连墙水平位移和地表沉降逐渐增大,而地连墙与立柱的差异沉降呈现波动变化;与明挖法进行对比,盖挖法可有效控制基坑变形和降低对周边环境的影响;随着分段浇筑的层数和支撑道数的增加,基坑变形有减小的趋势,地连墙与立柱的差异沉降依旧呈现波动变化,当每个楼板间分3层浇筑且中间架设两道撑时,地连墙最大水平位移可减少22.47%左右,最大地表沉降可减少19.01%左右,本文得到的结论可为类似工程的设计和施工提供参考。

盖挖与明挖组合建造地下交通枢纽方案研究

为满足北京城市副中心地下交通枢纽区域内的城市道路先行投入运营的需求,提出采用盖挖法与明挖法组合方法进行地下枢纽基坑开挖与支护的方案,主要特点如下:(1)将地下交通枢纽基坑分割为“盖挖基坑、明挖基坑和多级放坡基坑”等3个并列布置基坑;(2)盖挖区基坑与明挖基坑共用围护结构;(3)先完成盖挖区顶板结构施工,恢复城市道路运营,然后采用逆作法完成盖挖区负一层施工,随后同步开挖支护盖挖区两侧的明挖基坑和放坡区基坑;(4)盖挖区负二层和负三层采用顺作法施工。论文详细阐述了盖挖与明挖组合工法的施工工序,分析了组合工法的优势。鉴于盖挖区钢管柱始终处于基坑开挖扰动中,为此采用数值模拟方法并结合现场监测结果,分析了基坑开挖期间的钢管柱变形规律。结果表明,钢管柱水平变形和隆起变形指标均满足控制要求。本文提出的盖挖与明挖组合建造方案不但能确保地下交通枢纽区域内的城市道路尽快投入运营,而且并列基坑群中的3个基坑开挖支护及结构浇筑基本上相互独立,有效降低了盖挖区和明挖区基坑施工的相互影响,提高了施工效率。

盖挖法基坑开挖对临近桥梁桩基的影响研究

城市交通建设往往临近既有建筑结构,为了掌握盖挖法深基坑开挖对临近桥梁桩基的影响,依托之江路输水管廊及道路提升工程,建立数值模型并对工程现场展开监测,分析对比了基坑开挖导致的围护结构变形及桥桩变形规律。结果表明:围护结构最大位移出现在基坑北侧坑中坑开挖后,为6.14mm,最大位移深度随基坑开挖而下移,且坑中坑开挖完成后,其对侧围护结构变形反而减小,坑中坑开挖布置在敏感结构对侧时对临近结构具有一定控制效果;桥梁桩基最大沉降出现在首道混凝土支撑安装后,但随基坑开挖而逐渐减小,盖挖造成的沉降主要水平影响范围距围护结构约为12.71m,对邻近桥桩的影响主要发生在基坑开挖的早期阶段,各项变形均在安全范围内,且不均匀沉降控制效果明显。

盖挖法基坑上跨既有地铁盾构隧道方案研究

盖挖法基坑上跨既有地铁隧道施工势必导致既有隧道变形,依托北京某深大基坑工程,采用了ANSYS软件建立三维有限元模型,模拟了盖挖法基坑施工过程,讨论了注浆加固和围护桩参数变化对既有隧道变形的影响。研究表明:(1)注浆加固能够显著减小既有地铁隧道的变形。(2)围护桩参数的改变对既有地铁隧道变形的影响变化较小。

砂土区地铁车站深基坑盖挖逆作法施工变形规律分析

[目的]地铁车站盖挖逆作法施工过程中主体结构受力变形特征较为复杂,而砂土地区地铁车站施工力学过程更为复杂,致使砂土区基坑施工难度大大提升,因此需对砂土区地铁车站深基坑盖挖逆作法施工变形特征进行深入研究。[方法]依托沈阳某地铁车站工程,对富水深厚砂层地质下的深基坑盖挖逆作法施工变形特性进行了阐述。采用数值模拟的方法,详细分析了基坑施工过程中地下连续墙水平位移、层板位移、中立柱位移、地下连续墙与邻近中立柱差异沉降的变化规律。[结果及结论]地下连续墙位移变形受基坑施工影响显著,其水平位移变形随基坑开挖深度增加而不断变大,均以向坑内的变形为主;层板起到了很好的支撑作用,有效控制了围护结构的水平位移,主要呈现为隆起变形,其中顶板受基坑施工的影响最大;中立柱在竖向及水平方向上均发生变形,受深基坑土体卸载效应影响,主要以竖向的隆起变形为主;地下连续墙及中立柱的差异沉降随施工进行逐渐增大,在开挖底层土体时达到最大。

深基坑盖挖逆作法开挖对地表沉降影响分析

工程以武汉地铁12号线汉钢站深基坑开挖工程为依托,采用深基坑盖挖逆作法下进行主体构造施工。为了研究基坑开挖过程中的地表沉降、建筑物沉降以及地下连续墙的变化规律,还采用了数值模拟和现场监测的方法,对工程进行了系统分析,并提出了相应的优化措施。结果表明:随着深基坑的开挖深度增加,基坑周边的地表沉降、建筑物沉降以及地下连续墙的沉降量越来越大,从而在施工过程中的关键阶段需要采取防范措施。

深基坑超深钢管柱精准定位施工技术研究

以武汉地铁12号线汉钢站深基坑开挖工程为依托,采用深基坑盖挖逆作法下进行主体构造施工,并对此工序下超深钢管柱的垂吊定位技术进行研究创新。通过以优化施工工艺、应用先进监测技术以及精准定位技术,通过“三项标高定位法”在深基坑盖挖逆作施工条件下实施超深钢管柱高精度垂吊,以保证施工质量和工程进度,并为今后的类似工程打下基础。

保障社会交通条件下地下车站施工组织

地下车站建设是地下轨道交通网建设、运营的关键环节。如何根据工程实际情况合理组织地下车站施工,在保障社会交通前提下顺利实施地下车站主体建设具有现实意义。以福州市轨道交通4号线凤凰池站、金牛山站工程为例,通过对项目施工难点分析及工艺比选,选择采取半盖挖顺作法。介绍了不同盖板设置形式下地下车站主体施工技术、施工场地布置及交通组织。该工程在保障社会交通的前提下顺利地实施了地下车站主体建设,可为后期相似工程提供借鉴。

多层承压水地层盖挖基坑钢管柱竖向变形和对结构影响的研究

钢管柱是盖挖法施工中地下结构的主要竖向承载构件。在基坑开挖卸载与基坑底部地下水的共同作用下,钢管柱会产生竖向变形,并在地下结构中产生附加应力,进而影响结构安全。因此,以北京城市副中心交通枢纽深基坑为研究背景,首先提出了有利于控制钢管柱竖向变形的基坑开挖方案,然后采用数值模拟方法分析了基坑开挖与不同降水方案对钢管柱竖向变形的影响,确定了适用的降水方案;在施工过程中还对钢管柱竖向变形进行了监测,再将实测的钢管柱竖向变形等效为强制位移,计算了钢管柱竖向变形所产生的附加内力,并将附加内力和原始内力进行叠加,分析了最不利工况下钢管柱竖向变形对地下结构安全性的影响。

城市密集区基坑开挖方式对邻近既有基础的影响分析

文章依托邻近潮汕地区既有城际铁路桩基础的某地铁车站基坑工程,利用PLAXIS 3D数值模拟软件详细比较和分析了明挖顺作和盖挖逆作施工工况下深基坑开挖引起的邻近高架桥桩基变形规律,并探讨了车站基坑在两种工况下各施工阶段的车站主体结构变形特性。结果表明,基坑开挖引起的邻近桩基水平位移呈鼓肚状形式;相较于明挖法,逆作法施工引起邻近桩基的水平变形量减小约25%,因此,采用逆作法施工可降低对周边环境和交通的影响,同时在一定程度上减小结构变形。

砂卵石地层半盖挖地铁车站深基坑变形特性

采用半盖挖法施工的地铁车站深基坑工程往往具有施工规模大、支护结构复杂、开挖深度大、施工场地狭小等特点,而砂卵石地层稳定性差,受荷载易变形,导致基坑安全事故时有发生。以成都地铁某半盖挖车站为例,采用有限元分析软件PLAXIS 3D,对基坑开挖过程中地表沉降及隆起、围护结构侧移、立柱变形情况进行数值模拟分析。受到基坑不对称开挖影响,基坑两侧结构及地表沉降变形略有差异:明挖侧顶部出现了朝坑外的位移,盖挖侧围护桩深层水平位移比明挖侧大;明挖侧累计地表沉降值比盖挖侧小;立柱在开挖过程中的竖向位移会受到上部荷载、坑内土体沉降及坑底隆起的共同作用,立柱上部结构会出现朝向明挖侧的弓形水平变形。

砂性地层盖挖逆作地铁车站深基坑开挖变形特性及冗余度分析

为保证施工安全,确定围护结构安全冗余度,依托北京某盖挖逆作地铁车站基坑工程,建立基于修正剑桥模型的三维精细化数值模型,在通过现场实测数据验证数值模型合理性的基础上,改变地下连续墙、楼板厚度和立柱直径,分析围护结构参数变化对基坑形变及围护结构抵御连续破坏冗余度变化影响的规律。研究结果表明:1)基坑的空间效应及坑角效应的耦合作用导致地下连续墙最大水平位移值分布规律为基坑长边地下连续墙中部水平位移最大、其他位置水平位移值相对较小,基坑短边地下连续墙水平位移最小;2)随地下连续墙和楼板厚度变小,地下连续墙深层水平位移逐渐增大,且地下连续墙最大水平位移值的变化量呈指数形式增长,地表沉降值逐渐增大,地表沉降主要发生于2倍基坑深度范围内,2~4倍基坑深度范围内地表沉降已经不显著;3)盖挖逆作法施工中楼板相比于明挖法中内支撑刚度更大抵抗变形能力更强,但是围护结构的水平变形仍在一定程度上受到地质条件、结构材料等影响;4)墙体厚度和楼板厚度达到1.0 m时,竖向围护结构冗余度趋于稳定,持续增大墙体和楼板厚度对于结构抵御连续破坏的能力不会持续增大。

半盖挖地铁车站深基坑钢支撑安装技术——以南昌地铁3号线六眼井站建设项目为例

为有效解决门吊和挖掘机组合吊装基坑钢支撑时存在的作业不规范、风险高、效率低以及架设时间长等突出问题,以南昌市轨道交通3号线六眼井站半盖挖车站建设项目为例,通过研发悬挂式起重机配套预埋件及轨道行走系统,提出基于地面门式起重机和盖板下悬挂式起重机联合作业的半盖挖车站深基坑钢支撑安装技术,并成功应用于依托项目的钢支撑架设作业中。工程实践表明:1)盖板下悬挂式起重机协同地面门式起重机架设钢支撑的规范化作业流程提高了现场作业标准化水平;2)相比于挖掘机配合地面门吊的传统工法,采用新工艺后单日钢支撑作业量由3根提升至5根左右,单日生产工效显著提升;3)采用新工艺后,可减少人员手动环节,大幅降低劳动强度,消除传统施工过程中的安全风险。

软土地区邻近既有建筑半盖挖深基坑变形特征

为研究邻近既有建筑的半盖挖深基坑变形特性及环境效应,以南京地铁5号线山西路站的软土地区半盖挖深基坑工程为例,将基础形式、支护形式等作为变量,设计了8种数值模拟工况进行分析。研究结果表明:既有建筑使基坑一侧产生偏压导致地连墙侧移曲线整体向基坑内移动,盖板与地连墙的刚性连接使其顶部发生翘曲,地连墙嵌入岩层限制了底部侧移量,改变了地连墙下端侧移曲线形状;坑外地面沉降曲线受建筑及基础形式影响较大,受盖板和地连墙深度影响较小;基坑开挖主要影响墙后2倍深度以内三角形区域的土体沉降,既有建筑地下室和桩基础能有效控制建筑靠近基坑一侧土体的沉降大小及范围。

换乘车站基坑开挖及区间暗挖下穿施工对既有地铁站的变形控制及影响分析

为研究既有车站影响保护区内深基坑施工及暗挖下穿对其的变形及内力的影响,并对既有车站进行施工阶段过程中的安全性评估,以合肥市某地铁换乘车站项目为依托,并参考行业内标准及相似案例,给出相应的变形控制标准。利用有限元分析软件MIDAS GTS对项目施工全过程进行三维建模,并与现场监测数据进行对比。研究结果表明:合肥地铁8号线工程施工全过程完成时,3号线主体结构变形最大沉降为2.39 mm,满足控制标准要求;主体结构承载力和抗裂缝要求均满足要求。

地铁明挖车站深基坑开挖及支护技术研究

深基坑开挖是当前比较普遍的一种施工方法,开挖、支护方式的选择会影响到最终的施工效果,在引入对应的开挖与支护技术时,需结合工程实际情况展开作业,以此来发挥出其最大价值,保证工程的稳定推进。该研究以长春市地铁2号线西延线工程土建工程为例,分析地铁明挖车站深基坑开挖及支护技术应用并对深基坑监测展开了论述与分析,以期能为同行工作者提供参考。

复杂环境下基坑开挖方案对比研究

针对基坑周边存在既有折返线隧道及框架结构建筑的复杂环境,运用数值分析软件对比研究明挖顺作与盖挖逆作工法下基坑开挖施工过程中对自身及既有结构的影响以及在不同工法下的结构位移变形特点。在相同的开挖条件下,盖挖逆作工法相比明挖顺作工法可依靠结构楼板与梁柱形成整体作为支撑结构,增大支撑刚度,减小基坑围护结构及周边既有建筑物位移变形;对于复杂条件环境下基坑工程,为避免对周边环境产生重大影响,盖挖逆作工法可优先选用,有效控制施工过程中既有结构位移变形,降低基坑开挖过程中的施工风险。

基于超深盖挖逆作基坑的施工变形规律分析

基建产业快速发展,地下空间开发达到全新高度。超深基坑项目开始挑战更加复杂多变的地质状况与施工环境,安全事故时有发生,产生严重、不可逆的负面影响。主要通过对超深盖挖逆作基坑实例进行分析,得出其施工阶段变形规律,可用于后续类似工况下超深基坑的施工变形预测并有针对性的采取相关措施控制施工变形。

长江一级阶地滨江基坑工程的优化与分析

基于武汉嘉里汉正街B1地块基坑工程,指出长江一级阶地滨江基坑工程应根据场地实际、长江水位历史变化、场区历史最低承压水水位、周边已完工项目影响、施工时间节点等因素综合评估降水引起的地面沉降影响,进而选择合适止水帷幕选型;电梯井坑中坑的优化设计与支护桩与止水帷幕同轴共中心线施工的方案,进一步解决了工程降本增效的经济要求。项目的实施为武汉都市发展区长江一级阶地沉降严控区基坑工程提供了参考。

半盖挖法施工地铁车站基坑中临时分割桩设置效果研究

采用三维有限差分的方法就成都地铁某地下车站采用半盖挖法施工时基坑临时分割桩设置的效果进行分析,计算得到了基坑内设置分割桩后因基坑开挖而引起的桩体变形和桩体所承受的土压力特点,并将其与基坑内未设置分割桩的结果进行了对比。研究表明:采用半盖挖法施工地铁车站的基坑内设置的临时分割桩有利于减少基坑开挖引起的桩间土体和已浇筑车站顶板的变形,可在半盖挖法施工的地铁车站的基坑支护中加以应用。