深基坑施工过程仿真及地表沉降量验证

为掌握深基坑施工引起地表沉降规律,确保深基坑工程质量和安全稳定性,以大连地铁某车站为研究背景,基于FLAC3D仿真技术构建车站深基坑土岩体摩尔-库仑弹塑性模型,对其土岩体变形和支护结构受力状况进行模拟分析,并结合现场实测数据进行对比检验,利用MATLAB绘制地表沉降对比分析曲线,从而找出地铁车站深基坑开挖过程中地表沉降量变化趋势.研究结果表明:由于基坑周围土体及地下岩层应力的影响,随着深基坑开挖工程推进到中期,地表沉降梯度增大.该研究成果可为合理预测地铁车站深基坑开挖过程中的地表沉降风险值,有效预防基坑施工事故提供技术支持.

软弱地层地铁车站深基坑开挖过程仿真及安全性分析

软弱地层条件下,地铁车站深基坑施工在围护结构施工、开挖施工、主体结构施工阶段的变形规律和失稳状况比一般地区城市深基坑更加复杂,具体表现为施工期间的深基坑围护结构与主体结构对周边环境会产生不良影响,易引起较大的地表沉降,给工程施工造成重大安全隐患。为解决这一问题,以大连地铁某车站为研究对象,首先,基于FLAC3D构建该地铁车站深基坑数值分析模型,模拟施工开挖过程,分析软弱地层地铁车站深基坑变形特征及地表沉降趋势;然后,根据仿真数据与现场实际监测数据的对比,进行深基坑开挖过程安全性分析,绘出地表沉降对比分析曲线,给出深基坑工程引起地表沉降变化的动态趋势,探讨软弱地层地铁车站周围地表沉降预测方法。结果表明,基于钢支撑与地下连续墙相结合的软弱地层深基坑围护结构可有效维持土体平衡,约束土体变形。

特殊类型基坑变形性状二维有限元分析

不同开挖宽度与深度比条件下基坑围护结构与周围土体的变形特性将发生变化。采用二维有限元方法分析了不同开挖宽度与深度比(L/D)条件下无支撑悬臂开挖基坑的变形性状,详细探讨了开挖宽度与深度比对地表沉降、地表水平位移、坑底隆起、坑底水平位移及围护结构侧向变形的影响。计算结果表明:在基坑开挖深度不变的条件下,地表沉降量、坑底隆起量及坑底水平位移量均随L/D的增加呈非线性增长,开始增长迅速,当L/D达一定值后,数值几乎不再变化;地表水平位移量随L/D的增加先减小后增大;围护结构侧向变形随L/D的增加逐步由顶端内倾型过渡到整体向坑内移动的顶端外倾型。L/D越大,围护结构的整体侧向位移越大。

基坑周边地表沉降特征研究

结合某地铁站深基坑施工,对基坑工程设计中常用的基本参数进行了对比研究.通过对各参数实测数据的曲线拟合和数值计算得出软土地区深基坑开挖对地表沉降的主要影响范围、沉降最大值及支护主体的最大水平位移,并把实测数据的数值计算结果与经验估算值进行比较,验证经验参数对同类软土地区的实际工程适用性,对地表沉降规律提出了分段分析的方法.

基坑工程地下水回灌对土层变形的影响

基于沉降控制的地下水回灌措施在基坑工程中的应用已逐渐增多,回灌井工作时很容易发生井管或过滤层堵塞,工程中常采用对回灌井进行周期性回扬抽水的方法以清理掉可能造成井管及过滤层堵塞的物质。为防止回灌井回扬抽水引起基坑周围地面出现沉降,可在常规回灌井(称为主回灌井)与受保护建筑之间设置副回灌井,让副回灌井在主回灌井回扬抽水时进行回灌,以弥补因主回灌井回扬抽水而引起的地下水位的下降和地面沉降。然而,这一过程仍可能造成深部土体发生沉降或隆起,对于有深埋已运营地铁等的地下结构来说是不利的。针对这一问题开展了数值分析,研究在不同主、副回灌井井点布置条件下,副回灌井的回灌量对主、副回灌井组合回灌引起深部土体变形的影响,并从控制深部土体变形的角度对主、副回灌井布置提出了若干建议。

基坑工程地下水回灌控沉数值模拟

针对回灌井回扬抽水引起基坑周围地面沉降问题,开展了双回灌井组合回灌控沉的数值模拟,研究了双回灌井的开启顺序及开启时间差对沉降控制效果的影响,并提出合适的主、副回灌井开启原则,以为工程设计提供参考。

软土地层中基于沉降控制的地下水回灌研究

结合软土地区深基坑工程地下水回灌案例,发现回灌期间坑外被保护建筑持续沉降,为控制这部分沉降,对提出的双回灌井回灌策略进行了数值分析,研究了副回灌井的回灌量对双井回灌控沉效果的影响,并得到不同条件下使得受保护建筑不发生沉降时的副回灌井回灌量的取值规律。

西安地铁车站深基坑工程变形特性研究

为确定西安地铁车站深基坑的变形特性,收集了18个地铁车站深基坑变形的实测数据,根据实测数据,对深基坑开挖引起的支护结构侧向位移和地表沉降的变形规律进行了统计研究,并将研究结果与其他地区的基坑工程进行比较。结果表明:基坑支护结构侧移曲线形状为"鼓胀形",最大侧移点深度均位于开挖面以上;最大侧移值在0.03%H^0.12%H(H为开挖深度)之间,其值随插入比的增大而减小;地表沉降曲线呈"凹槽形",最大地表沉降位置出现在0.51H处;最大地表沉降约为0.06%H,增大插入比对其值的影响并不显著;最大地表沉降随着最大侧移的增大而增大,且其比值约等于1.10。该研究成果可为西安市类似深基坑工程的变形预测、设计和施工提供参考。

广州某地铁深基坑地下连续墙支护结构优化设计研究

为研究某地铁深基坑地下连续墙支护体系,依托广州某地铁车站深基坑工程,该深基坑工程位于城市中心繁华区域,基坑深度达32m,地下水位较高,土层以粉质黏土、强风化中风化英安斑岩为主。通过理正深基坑计算软件进行理论分析,确定该基坑围护方案采用地下连续墙+内支撑型式支护方案,对围护结构内力、变形及周边地表沉降进行了研究分析。

钱江隧道江南工作井基坑开挖有限元模拟研究

主要介绍了钱江隧道江南工作井试验段基坑地下连续墙工程。由于钱江隧道江南工作井范围大,开挖深,如何有效控制基坑施工过程中对周围环境的影响成为一个重要的问题。基坑在开挖过程中对周围环境造成的最主要的影响是导致土体变形形成不可逆的侧向位移及沉降。有限元法作为一种有效的模拟及预测基坑开挖过程中周围土体变形的手段,已被广泛应用于实际工程中。针对钱江隧道江南工作井试验段基坑工程模拟的结果可以作为国内同类基坑地下连续墙设计及施工的参考。