Numerical Simulation and Field Monitoring Analysis for Deep Foundation Pit Construction of Subway Station

To investigate the effect of deep foundation pit excavation on the stability of retaining structure, a subway stationin the city of Jinan was selected as a project, and a FLAC3D-based three dimensional model was developed fornumerical simulation. The horizontal displacement of the retaining structure, the axial force of the support, andthe vertical displacement of the column were studied and compared to the collected data from the field. The findingsindicate that when the foundation pit is excavated, the maximum deformation of the retaining structure progressivelydecreases from the top, the distortion of the retaining structure gradually rises, and the final maximumdeformation is around 17 meters deep. In each layer of support, the largest axial force support is located in thefirst reinforced concrete support;the uplift of the pit bottom caused by soil unloading plays a primary role in thevertical displacement of the column, and the column exhibits an upward trend under all construction conditions.When compared to the measured data, the generated findings are comparable and the fluctuation trend is extremelyconsistent. The findings of this article may give technical direction for the development of subway stationswith a comparable engineering basis.

Sensor monitoring of a newly designed foundation pit supporting structure

A new type of pit supporting structure, which was tested and verified using the sensor monitoring technology, was presented. The new supporting structure is assembled by prefabricated steel structural units. The adjacent steel structural units are jointed with fasteners, and each steel structural unit has a certain radian and is welded by two steel tubes and one piece of steel disc. In order to test and verify the reliability of the new supporting structure, the field tests are designed. The main monitoring programs include the hoop stress of supporting structure, lateral earth pressure, and soil deformation. The monitoring data of the field tests show that the new supporting structure is convenient, reliable and safe.

排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法

针对排桩复合土钉支护结构,基于其受力变形机理,引入了土钉钉头与排桩在相应位置处变形协调的基本假定,考虑了分步开挖施工工况,采用增量法建立了考虑施工过程影响的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法。算例及工程实例计算的对比分析表明,所建立的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法具有工程适用性。

深回填土砂泥岩组合地层桩锚围护基坑的变形规律

[目的]目前工程界针对基坑的研究大多数基于软土基坑和岩质基坑的经验,重庆地区为深回填土砂泥岩组合地层,需展开基坑变形规律研究。[方法]以重庆轨道交通10号线兰花湖停车场基坑工程为背景,基于现场监测数据,总结围护结构水平位移,围护桩后地面沉降的变化规律,进而围护结构水平位移与桩后地面沉降相关性。[结果及结论]围护桩最大侧移δh变化范围为0.048%H~0.103%H(H为开挖深度),远小于软土地区的统计结果;最大地面沉降δv介于0.033%H~0.220%H,小于卵石和软土基坑,与青岛土岩组合基坑较为接近;基坑开挖影响范围为H~1.5 H;基坑最大地面沉降δv与围护结构最大侧移δh关系可表示为δ_(v)=0.45δ_(h)~2.35δ_(h),均值为1.31δ_(h);地面沉降包络面积和围护结构侧移包络面积比值近似为1.67。

测量机器人在地铁变形监测中的应用研究

为了更好地监测基坑水平位移,研发了一种基于自由设站的测量机器人,它能够在极端环境下准确监测桩顶水平位移,具有良好的准确性和灵活性。这种技术不仅可以在深基坑桩顶水平位移监测上得以体现,还可以在新建隧道的施工过程中,有效监测隧道道床的沉降、收敛和水平位移,为施工带来更加可靠的数据支撑。经过多次实验,发现测量机器人使用实时自动化监控技术能够给出准确信息,并且在很大程度上改善了建筑物/构造物的三维变形检查。这种技术不仅为建设项目的安全提供了参考,而且也为其他领域的研究提供了新的思路。

基于监测数据的广州软土基坑深层水平位移分析

软土基坑工程开挖会引起土体应力的重新分布,表现为地层的移动、地面沉降、围护结构变形等。以广东省广州市南沙区软黏土基坑为例,通过监测分析预应力管桩、灌注桩加1~2道扩大头预应力锚索支护形式的基坑水平变形特征,研究结果表明:软黏土地区地基中采用联合支护形式,土体变形主要发生在开挖面以上,沿围护桩深度呈中间大、两端小分布,最大水平位移靠近基坑开挖底。基坑开挖影响范围约为2.5倍基坑开挖深度,在2.5倍开挖深度以下,土体水平位移可忽略不计,开挖对深部土层的影响较小。实际上,基坑开挖是一个复杂的动态系统,深层土体位移随开挖过程不断变化。在施工过程中应加强监测,确保周围建筑物的安全。

视觉测量在基坑坡顶变形监测中的应用研究

深基坑坡顶变形监测在基坑开挖施工作业过程中是必不可少的。以某建筑基坑为例,将机器视觉测量方法引入到基坑坡顶变形监测中,与传统人工观测相比,该方法具有明显的观测速度快、避免作业人员安全风险、受恶劣天气影响小、观测数据连续等优势。该实例的应用,希望为后续相关工程问题提供参考。

膨胀土地层深基坑变形分析及控制

在膨胀土地层的深基坑施工,采集围护结构变形情况的监测数据,能分析出变化量最大部位在时间和空间上的分布,再结合施工步序,提前采取相应措施,或者优化开挖工序,指导施工。本文以某车站深基坑监测为例,对膨胀土地层深基坑的围护结构变形情况进行分析,阐述监测数据的变形规律,总结施工过程中各项变形控制措施的有效性。可以有效地避免膨胀土地层对围护桩变形产生的不利影响,保证了基坑施工安全。通过总结膨胀土地层对基坑开挖各个时期的影响情况,提出合理化的控制措施和实用建议,为相关地区类似项目开展提供参考。

深大基坑施工工艺及围护结构沉降预测解析方法研究

文章以盐城市铁路客运枢纽西广场工程为研究对象,对基坑施工过程中基坑围护结构的变形趋势进行预测研究。首先,根据现场监测数据研究分区分层开挖工艺对基坑稳定性的影响。其次,基于钢板桩支护结构监测数据,引入指数平滑法对钢板桩沉降变形进行预测并建立动态沉降预测函数。结果表明:随着监测时间的增加,基坑北侧及南侧坡体各测点的总沉降均呈先快速增大后逐步趋于稳定的变化规律;基坑西侧由于受到主要施工便道及地下市政管道迁移施工影响,导致其变形量大于北侧及南侧坡体;当平滑常数为0.4时,二次指数平滑法的预测精度要优于一次及三次指数平滑法,且随着平滑常数的增加,三次指数平滑值的波动范围要远大于一次及二次指数平滑值。

基坑深层水平位移监测数据分析

为总结基坑开挖导致的围护结构变形规律,以广西某地铁车站深基坑监测数据为基础,通过时间空间两个维度总结深层水平位移变化的普遍规律,并结合工程进度分析施工过程对支护结构变形的影响,分析得出:深层水平位移累计变化量与累计开挖时间基本呈现正相关,变形最大值位于开挖深度约3/5处,且由中部向两端递减;变形主要集中在开挖超过第二道支撑至底板浇筑阶段,占比接近80%;基坑无支撑状态暴露时间越长,累计变形量越大,内支撑的架设对深层水平位移的变化速率有明显的抑制作用;深层水平位移变化与地表沉降变化趋势基本一致。

深基坑深层水平位移全过程时序变化分析

为掌握基坑水平位移的变化规律,文中以基坑深层水平位移监测成果为基础,开展其现状变形规律及预测分析。结果表明,基坑不同位置处的最大水平位移值具有明显差异,变化范围为12.85~29.52 mm,均值为21.31 mm,均小于设计的变形控制值35 mm,满足设计要求;随基坑开挖持续,其水平位移具持续增加特征,且水平位移随深度增加,具先增加后减小特征,最大值主要位于12.5~13.5 m。同时,经变形预测,基坑水平位移具有收敛增加趋势,最大预测值也小于变形控制值,说明预测条件下,基坑的水平位移仍满足要求。

工业厂房深基坑工程沉降观测及数据分析

文中以浙江温州某工业厂房为例,设计合理监测方案对基坑深层水平位移、坡顶沉降量、坡顶水平位移、地下水位及周边地表沉降量进行连续监测。结果表明,基坑累计坡顶沉降量时程响应曲线快速增加阶段的日位移速率约为0.08 mm/d,缓慢增加阶段的日位移速率约为0.008mm/d;基坑累计周边地表沉降量快速增加阶段的日位移速率约为0.2 mm/d,基坑地下水位累计下降量快速增加阶段的日位移速率约为6.25 mm/d;所有测点的数据均未达到设计的预警值,各个变形的日变化速率均相对较小,证实该基坑支护工程安全可靠。

超大深基坑桩锚支护结构变形规律研究

文中以某深基坑项目为例,对超大深基坑支护设计方案进行分析,并利用现场监测数据分析桩顶水平位移和基坑外地下水位的变化规律。实践表明,随着基坑开挖深度增加,桩顶水平位移由初期较小幅度(<2 mm)逐渐增大至2~17 mm,即开挖作业显著改变了土压力分布,导致桩顶位移显著增加。因此,施工过程中,应加强对基坑中部支护体系的变形监测。

基于原位监测数据的某深基坑变形特性分析

基坑变形引起的基坑安全事故时常发生,对基坑进行变形监测对于保障工程安全意义重大。本文通过对某深基坑桩顶水平位移、深层水平位移、地表沉降进行监测,研究了基坑水平位移和沉降的变化特征,总结了位移变形特性。试验结果显示,深层水平位移逐渐增大,在基坑开挖面以上变化快,基坑底部变形迟缓;地表沉降显示南侧变形为下沉趋势,北侧则先下沉后抬升。监测结果显示该基坑变形量较小,变形处于可控范围之内,该工程支护结构设计合理。

基于机器视觉测量的基坑水平位移监测方法研究

针对传统基坑水平位移监测方法监测成本高、自动化程度低、数据时效性差等问题,提出了一种基于机器视觉测量的基坑水平位移监测方法。利用机器视觉采集基坑实时图像,通过灰度化、平滑降噪、图像增强等图像预处理步骤后,对图像进行特征提取与关键点匹配,确定标靶中心点坐标;再利用坐标转换和像素比例算法对连续图像的标靶像素中心点位置进行匹配计算,实现基坑水平位移测量。此外,通过实测模拟分析实验得出了影响机器视觉测量仪监测精度的因素,并拟合出对应关系式。通过实际工程应用分析,验证了机器视觉测量技术与传统监测技术在监测结果上具有高度的一致性,且自动化程度高,为机器视觉测量技术在基坑位移监测的应用上提供了新思路。

基于优化SVM算法的基坑监测数据分析

以某隧道工程基坑为例,给出了30日基坑支护结构26个监测点的竖向位移与水平位移以及64个道路表面点竖向位移的监测数据。在支持向量机(SVM)算法基础上,利用人工鱼群算法进行全局参数寻优,建立数据预报的优化SVM算法。通过实测监测数据的预报分析与比较,评估了优化算法的预报精度。结果表明:优化算法对3种类型监测数据的预报精度改进率分别达36.7%,37.8%和42.2%。

地下水位对地下连续墙顶水平位移的影响研究

研究依托济南市济泺路穿黄隧道汽修厂站深基坑工程,对地下水位变化对地下连续墙顶水平位移的影响进行了研究,得到以下结论:(1)随着基坑的开挖,地下连续墙顶水平位移呈现出逐渐增大的状态。(2)通过分析现场数据,在第6天时地下水位明显下降,地下连续墙顶水平位移也出现显著的变形。(3)针对水位变化对地下连续墙顶水平位移的影响,从地下水位优化控制方法和基坑支护结构优化控制方法两方面,对地下连续墙变形进行有效控制。

旁侧基坑开挖对邻近地铁结构影响数值模拟分析

文中以杭州某地铁换乘站的旁侧基坑开挖为例,研究了偏心卸载下隧道结构的纵向变形响应。基于小应变土体刚度模型,考虑到车站对隧道结构整体刚度的贡献,建立了车站-隧道-基坑的三维复杂模型。根据实际开挖工序,全过程模拟了旁侧基坑分区施工,得到了各典型工况下隧道的纵向变形结果;分析了坑隧位置关系对隧道纵向变形的影响,坑隧距超两倍挖深时隧道变形以水平位移为主,且围护结构角点对隧道纵向变形的约束效果随卸荷程度的加大而逐步减弱。

基坑工程围护墙深层水平位移监测有效性与监测管理研究

为保证基坑开挖安全,改善施工过程中监测点易遭破坏的问题,以河南省郑州市轨道交通L8某基坑工程为对象,开展围护墙深层水平位移监测点保护工艺的设计研究。针对性地提出1种测斜监测点的保护措施,能够大幅提高测斜监测点的有效率,这为掌握基坑变形数据、控制变形奠定坚实基础。对工程基坑进行监测数据分析,结果表明,基坑开挖过程中及时架设钢支撑并预加轴力、快速开挖收底及底板成型十分必要,并提出基坑监测管理原则,指导监测人员把握基坑监测管理工作的重点。通过工程实践验证,采用这套深层水平位移监测点保护工艺设计和基坑监测管理原则,使测斜监测点的有效率达到100%;监测施工成本相对降低,基坑变形得到控制,满足基坑开挖施工安全要求。

黄河冲积地层临河深基坑变形特性研究

依据黄河冲积地层某采用地下连续墙加内支撑支护结构的临河深基坑开挖监测数据,研究了地下连续墙墙体水平位移、地下连续墙墙顶竖向位移和地下连续墙墙后地表沉降的变化规律,验证了采用稳定安全系数法估算深基坑变形在该地区的适用性。研究结果表明:地下连续墙墙体水平位移具有显著的时空效应,墙体最大水平位移随监测点与深基坑边缘距离的增大呈对数型增长趋势,墙体最大水平位移与深基坑开挖深度成线性正相关;底板浇筑前地下连续墙墙体最大水平位移为0.15%H(H为基坑总深度),位于92.3%H深度处。地下连续墙墙顶竖向隆起,底板浇筑后土体自重应力获得一定程度的恢复,地下连续墙墙顶竖向位移基本保持稳定。地下连续墙墙后地表沉降呈凹槽形分布,墙后最大地表沉降为0.11%H。采用稳定安全系数法估算地下连续墙墙体最大水平位移为0.38%H,地下连续墙墙后最大地表沉降实测值为地下连续墙墙体最大水平位移实测值的73%,符合稳定安全系数法估算结果,可为类似地区深基坑变形特性研究提供参考。