某矩形深基坑软土地层开挖监测研究

为研究矩形基坑几何效应及基坑缺角对于基坑变形特性的影响,文中以汕头某扩建项目矩形深基坑工程为例,通过现场实测数据,研究了矩形基坑几何效应对于基坑周边地表沉降和围护桩水平位移影响,分析了基坑在时间上和空间上的变形规律和影响因素。结果表明地表沉降随基坑开挖工况的进行不断增大,以向下沉降变形为主;围护桩水平位移随时间不断增大,且沿围护桩埋置深度方向呈现出先增大后减小的抛物线型变形规律,存在一段明显鼓起处;矩形基坑缺角处更为薄弱,由于矩形基坑缺角产生几何效应影响,造成围护桩侧向位移和地表沉降在缺角处更为显著。研究结果可为同类型基坑开挖和设计提供参考。

砂卵石地层深基坑监控量测与数值模拟分析

以成都某轨道交通砂卵石层深基坑为研究对象,对基坑开挖过程中桩身水平位移、周边地表沉降和内撑轴力进行监控量测,并采用midas GTS三维有限元软件进行模拟分析。结果表明:地铁车站深基坑的变形具有明显的空间分布特征,坑角效应显著;基坑扩大端围护桩的水平位移和周边地表沉降均小于标准段;桩身水平位移、地表沉降及内撑轴力的模拟值与实测值相近,有限元分析可较好地预测开挖过程中基坑的应力与变形演化规律;桩顶水平位移的实测值远大于计算值,可能与土体本构模型、基坑周边荷载及施工工序与实际不符等有关。

深基坑开挖中支护结构参数优化设计

支护结构严重影响深基坑开挖变形,已有研究缺乏对支护结构进行整体协同优化.本文利用MIDAS GTS NX有限元软件进行支护结构多参数对基坑开挖变形影响机理分析.研究了锚杆入射角、围护桩厚度和深度等结构参数对坑外土沉降和围护桩水平位移的影响机理,并对支护结构参数进行优化设计.结果表明:锚杆入射角对基坑隆起影响不大,对坑外土沉降有一定的影响,对围护桩水平位移影响较大;围护桩厚度、深度对坑外土沉降、围护桩水平位移都有影响.通过参数组合计算发现锚杆最优入射角为25°左右,同时改变围护桩的深度和厚度,在保证桩侧向位移不增加条件下,桩总体积可以减小20%,由此得到实际工程深基坑支护结构的最优方案,并通过现场监测数据进行了验证.研究结果为深基坑支护结构优化设计和变形验算提供技术支撑和应用参考.

新型预应力钢桁架支护桩设计及应用研究

预应力钢桁架作为支护桩尚未在深基坑工程中得到应用。通过分析支护桩受力形态得到其优化线路。以新型预应力钢桁架作为支护桩在实际工程中的应用为例,详细介绍了新型桁架桩的规格尺寸、预应力施加方法、内填水泥浆液的施工方法、桩插入施工的过程等;并以预制预应力混凝土工字桩作为参照组,通过对两者的实测的桩顶水平位移、桩顶沉降、深层水平位移及基坑南侧管线及道路沉降等进行对比,验证新型桁架桩的可行性。结果表明:采用新型桁架桩与工字桩时,两种支护结构桩顶沉降及桩顶水平位移差异不大;基坑开挖面以下桁架桩刚度沿深度减小,这会导致桩体深层最大水平位移的位置的显著下移;基坑南侧管线及道路沉降可满足设计要求。

深厚软土基坑软土锚固旋喷锚索计算初探

基于香港科技大学(广州)深厚淤泥基坑工程实践,对深厚软土基坑的桩锚支护结构建立了分析模型。采用剪切位移法计算全长位于软土的旋喷锚索的位移和刚度,并求解出对应桩锚节点处的位移。对多个软土基坑工程,采用剪切位移法计算软土锚固旋喷锚索的轴力与位移,并将计算值与实测值进行比对,两者总体吻合良好,表明剪切位移法可较好地揭示深厚软土基坑中全长位于软土的旋喷锚索的受力、变形机理。

软土地区基坑开挖深层土体水平位移对紧邻建筑变形的影响分析

基坑开挖过程中,容易引起坑外土体向坑内移动,导致基坑周边产生深层土体水平位移,从而引起周边建筑基础位移或墙体的开裂。以杭州某地下室基坑工程项目为例,利用有限元软件模拟基坑开挖过程,分析基坑开挖引起的支护结构变形及临近建筑下土体位移情况,并结合现场实测结果进行对比分析。结果表明:在基坑开挖过程中,监测累计最大位移均小于警戒值,围护结构变形控制较好,整个基坑施工过程中对周边建筑物均无明显影响。

深厚软土基坑中入硬土锚固锚索计算初探

基于香港科技大学(广州)深厚淤泥基坑工程实践与研究,对深厚软土基坑的桩锚支护结构,建立了分析模型。详细分析了锚索软土锚固段与硬土锚固段的不同受力、变形特征。采用弹性法计算软土段锚索受拉变形,采用剪切位移法计算硬土锚固段土体剪切位移,通过叠加软土段、硬土锚固段位移,可求得穿透软土锚固入硬土锚索的总位移,并求解出对应桩锚节点的位移。对多个软土基坑工程,采用该法计算穿透软土进入深部硬土层锚固的锚索总位移及其位移分量,并将计算结果与监测数据进行比对,两者总体吻合良好。

深基坑支护结构形变影响因素分析

深基坑在开挖过程中会产生一系列岩土工程问题,从而引起支护结构变形及周边地表沉降,导致基坑支护结构存在一定的安全隐患。本文根据现场实际监测数据,结合不同的施工阶段及周边荷载、温度变化等因素,分析支护结构顶部水平位移监测数据的变化;根据实测数据分析,支护结构顶水平位移数据随着基坑开挖深度的增大及基坑周边地表沉降的增大,有显著的增大趋势;温度数据模拟试验及支撑轴力随温度变化趋势分析结果显示,随着温度的下降,支撑轴力监测数据减小,混凝土支撑所受到的压力较小,地下连续墙缺少了支撑力从而有向基坑内位移的情况发生。

关于活动式测斜仪的导轮结构的研究

活动式测斜仪是一种用于测量深层土体变形情况的精密仪器,在工程安全监测中起着至关重要的作用。除了倾角计的精度,测斜仪的导轮结构对测量精度和可靠性也有着非常显著的影响。该文分析了导轮结构在测斜技术中的机械原理,和导轮结构的扭簧力与测斜仪重量的比值对精度的影响,以及推导了失真倾斜角的计算公式。通过系统性的实验,揭示了扭簧力与重量的比值对测斜仪的下放情况、重复精度以及数据准确性的影响。该研究工作弥补了活动式测斜仪在导轮结构部分的技术空白,对测斜仪的设计和参数选型具有指导意义。

改进的基坑支护水平支撑温度应力及水平位移的计算方法

温度变化对基坑支护系统受力和变形的影响受到越来越多的人的重视。为改进基坑支护系统中温度应力的计算方法,基于Winkler地基梁模型,采用弹性抗力法,提出等效弹簧刚度的概念,并推导了由于温度升高引起的支撑轴力和水平位移的计算公式,并且把计算结果和前人进行了对比。结果表明:与迭代法相比,省去了迭代过程,计算量大大减少,可用于估算实际工程中由于温度升高引起的水平支撑的温度应力和水平位移。

黄河冲积平原地区超大型深基坑开挖现场监测分析

介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7~19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明:围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。

基于实测数据的上海地区超深基坑变形特性研究

根据58个上海软土地区19m以上超深基坑数据库,从基坑围护结构水平位移和墙后地表沉降两个方面进行了研究。通过充分的数据挖掘,围护结构水平位移方面,得到了围护结构水平位移曲线形态特征、最大水平位移的位置、归一化的最大水平位移值;墙后地表沉降方面,得到了墙后地表沉降的曲线形态、墙后最大地表沉降值、墙后地表沉降的影响范围。并对这些规律产生的原因进行了机理分析。这些结论可用于超深基坑的变形估算、优化设计以及指导施工。

深井降水对支护结构和周边建筑物影响的研究

地下水治理是基坑设计与施工中的重要环节,简要分析了地下水对基坑的影响,提出了治理的基本思路和方法。以汉口宝丰时代广场深基坑为例,探讨了深井降水对基坑支护结构和周边建筑物的影响。监测结果表明,降低地下水位对基坑支护结构的变形影响较小,土方开挖结束后变形很快便趋于稳定;基坑周边建筑物的沉降受深井降水的影响较大,土方开挖结束后,沉降变形继续增大。基坑周边建筑物的沉降不仅与降水井的布置和地层有关,而且还与建筑物本身的高度和基础形式有关;对浅埋基础建筑物而言,高度越大,沉降变形也越大。

深基坑土钉支护现场测试分析研究

土钉支护技术在我国深基坑开挖和支护中己得到了广泛的应用,但对其工作机理和计算方法的研究尚不完善。以一个基坑土钉支护工程为实例,对基坑水平位移、土钉拉力进行现场测试,得出了土钉水平位移和拉力的分布规律:(1)基坑最大位移发生在基坑顶部;(2)沿基坑深度范围受力最大的土钉在中部;(3)单根土钉最大拉力作用点在其长度的中部,沿基坑深度方向土钉最大拉力作用点的连线形成的曲线是潜在最危险滑动面的位置。

基于位移控制的单支点桩锚支护结构的优化设计

考虑单支点桩锚支护结构的刚体位移和弯曲变形,建立了锚杆锚固点和支护桩顶的水平位移计算方法.通过分析水平位移的各个影响因素对位移的作用,指出锚杆位置下移会增加锚杆的拉力并进而加大其配筋,但可以减小桩顶在锚杆张拉锚固后的水平位移变形.以位移控制为目标,通过调整锚杆的位置,对单支点桩锚支护结构的设计进行优化.

带撑支护结构受力计算

根据深基坑工程的施工特点,提出了考虑分步开挖影响的带支护结构的计算方法.讨论了水平支撑体系的等效刚度、内支撑与围护墙的变形协调等问题.工程实例表明,在支护结构计算中考虑分步开挖的影响后,内力与变形计算结果与实测值较接近.

悬臂排桩支护结构空间变形分析

以矩形基坑悬臂排桩支护结构为研究对象,通过分析现场实测数据和数值计算,归纳出了冠梁和支护桩的空间变形模式,建立了整个支护系统的能量表达式。利用最小势能原理,推导了基坑中部桩顶最大位移的解析解,分析了各主要支护参数对该位移的影响。研究结果表明,桩顶最大位移随坡顶超载和桩间距的增大基本呈线性增大趋势;当嵌固深度系数逐渐增大时,桩顶最大位移也逐渐增大,但趋势渐缓;基坑长度对其影响也较大,当基坑长度超过一定数值后,最大位移值趋于稳定。最后利用所得的研究成果对某基坑进行了验证,并与现场实测结果进行了对比,计算结果能够满足工程要求。

考虑附加应力作用的桩锚支护结构稳定性与位移关系研究

桩锚支护结构应用日益广泛,然而在基坑开挖过程中,基于锚杆预应力的基坑稳定性与位移的量化关系尚未解决。同时考虑锚杆预应力引起的附加应力对基坑稳定性和位移的影响,分别得到预应力与桩锚支护结构基坑整体稳定性安全系数、水平位移的计算公式,以及基坑整体稳定性安全系数与水平位移二者之间的关系表达式;通过典型基坑工程实例与现行通用基坑设计软件计算结果进行对比。结果表明:(1)将预应力以附加应力形式来计算基坑整体稳定性安全系数,安全系数随着预应力增加而增加,二者呈非线性关系;(2)以预应力在土体中产生的附加应力形式来计算桩锚支护结构水平位移,支护结构水平位移随着预应力增加而减小,二者呈非线性关系;(3)给出的支护结构稳定性安全系数和支护结构水平位移之间的关系表达式,更加符合理论与工程实际;(4)现行桩锚支护结构设计偏于保守,考虑预应力的基坑稳定性和位移计算方法,仍需根据大量工程实践进行验证与修正。(5)首次考虑附加应力作用的桩锚支护结构稳定性计算与水平位移关系研究,可为基坑开挖过程中的动态稳定性评价提供理论依据。

获取高精度深层水平位移几个关键因素的探究

详细介绍了深层水平位移的计算过程,结合实测数据探究了测点间距、测斜仪探头、测点深度对深层水平位移的影响形式及大小,给出了一些获取高精度深层水平位移的建议与措施。

地铁深基坑支护结构位移动态预测

利用反分析和已有监测成果,用以弹性抗力为基础的杆系有限元法编制程序。分析计算深基坑的分层开挖和逐层支撑各工况下支护桩的内力与位移,预测各工况下支护桩体的水平位移。以深圳地铁罗湖站安全线深基坑为实例,预测20m和25m桩在不同工况下的水平位移。预测结果与实测结果吻合较好,按预测值对施工方案进行了优化。