建筑工程基坑支护变形的现场监测与数值分析

文章以建筑基坑开挖工程为基础,对支护桩桩身的水平位移进行了现场测试,并将实测结果与数值模拟结果进行对比。结果表明:桩支撑体系能有效控制基坑变形,外基坑底部有明显隆起。CX13测点的计算桩位移曲线基本呈“S”形。桩身的最大水平位移仍出现在桩顶,并沿深度方向急剧减小。在基坑第一层支撑外侧,CX13桩的水平位移在基坑第一道支撑处急剧下降。建筑工程基坑支护变形现场安全监测与数值分析可为类似基坑建设提供参考。

金华大厦基坑工程支护系统的数值分析

利用国际著名的MARC非线性软件,针对基坑工程的特点,建立了围护结构和支撑内力的计算模型。以所建立的模型为基础,针对支护方案多次变更的实体基坑工程进行了计算分析,讨论了工程决策的科学性和合理性。

米拉山隧道凝灰岩开挖与支护力学特性研究

通过对实测数据分析可知,米拉山隧道凝灰岩遇水软化对围岩的变形影响很显著,为此,采用数值模拟方法对米拉山隧道凝灰岩开挖与支护力学特性进行了研究,获得了在不同时期围岩遇水软化和各分步开挖阶段围岩的位移、应力场变化规律,支护衬砌结构的变形、应力分布及内力分布情况。围岩遇水软化后,由于隧道的变形,锚杆与围岩发生相对滑动,锚杆嵌入隧道围岩,隧道变形大的部位也是锚杆受力大的部位,同时该部位锚杆与围岩的相对滑动也最大。隧道下台阶一次性开挖后施作的锚杆受力左右成对称分布,下台阶左右分步开挖施作的锚杆受力成不对称分布,后面施作的锚杆受力小于前面施作的锚杆受力。隧道围岩遇水软化后初期支护发生整体下沉,沉降量由拱脚向拱肩逐渐增大,拱顶沉降相对小于拱肩沉降;通过对不同阶段隧道围岩遇水软化下二次衬砌和仰拱的受力分析,发现在围岩软化的情况下进行隧道的开挖时,下台阶一次性开挖、仰拱一次性施作对隧道的安全性和稳定性方面都有提高,并得出不同阶段隧道围岩遇水软化隧道在后期运营阶段均处于安全状态。

异形基坑支撑体系刚度及受力分析

基坑工程中内支撑系统的平面布置形式众多,在通常情况下,对于长条形地铁基坑工程中,通常采用十字正交对撑的内支撑体系,其内支撑刚度的取值可以用公式K=2EA/SL计算。对于复杂的桁架杆系结构的水平支撑系统,不能简单地采用上式来确定内支撑的刚度,但较合理地确定其桁架支撑体系刚度一直以来也是基坑工程中的一个难题。本文以上海自然博物馆与地铁13号线共建深大异形基坑为背景,结合理论分析及数值计算,提出了一种异形基坑桁架支撑体系等效刚度简便算法。再对异形基坑进行分块,将形状不规则的基坑规则化,分别研究支撑体系每一部分的受力性状。

兰州地铁深基坑开挖与支护三维数值分析

以采用明挖法的兰州市某一地铁深基坑为例.对深基坑周围的地质勘查报告进行详细分析,考虑其初始地应力、车站主体结构、施工过程及土层的物理力学参数等诸多因素,采用有限元软件对基坑开挖与支护全过程进行模拟研究.通过计算,对不同开挖阶段的桩身位移和弯矩、地表沉降进行分析;讨论围护结构和支撑体系的参数改变对深基坑变形的影响.分析表明:支护桩的位移随开挖深度的增加而增加,并且桩身位移曲线有明显的"鼓肚"现象;桩体弯矩呈现两头小、中间大的形状,并且随着开挖的进行,桩体弯矩呈现"S"曲线;深基坑土体的沉降随基坑开挖深度的增大而增大,最大沉降出现在桩后15m左右处;支护桩的变形随桩体埋深、支撑条件的变化而变化.

隧道异形初期支护结构自动化建模及安全评价

通过ANSYS对隧道异形支护结构进行数值模拟,结论如下:①研发了一种基于激光点云的隧道异形初期支护结构自动化建模方法,该法可实现包含超欠挖信息的初期支护结构精准化建模;②边墙超挖,结构安全系数增大;拱顶超挖,结构安全系数减小,因此判定"厚边墙、薄拱顶"将是支护结构的最优断面;③通过该建模分析方法,针对隧道每一开挖断面,都可以确定一个允许变形量和安全系数,为逐段或逐榀分析评价初期支护结构、开展施工安全管控奠定基础。

基于精细化模型的初期支护安全性评价

为更准确地评价实际施做的隧道初期支护结构的安全性,考虑几何尺寸、材料构成与力学参数,提出一种精细化分析评价方法。首先通过激光点云等技术获得隧道开挖轮廓,据此建立初期支护的精细化几何模型,然后考虑超挖部分采用素混凝土填充的特点,将初期支护分为钢拱架混凝土构成的标准区域和素混凝土构成的超挖区域,应用ANSYS建立精细化计算模型,计算分析允许变形量和安全系数。结合某铁路隧道,考虑超挖并采用精细化化模型分析,结果表明:与不考虑超挖相比,实际初期支护结构的允许变形量大幅减低,不同部位的安全系数则有增有减,在工程实践中逐段或逐榀进行安全管控更为科学。

竹子坝料场边坡开挖支护的优化设计

以竹子坝料场边坡为实例,采用FLAC3D对开挖过程进行了动态模拟;采用强度折减法进行数值计算,得到了塑性区分布范围,并确定出了潜在滑动面;通过敏感性分析确定出c、φ值对边坡特定监测点位移的影响性强弱,并结合该点的实测位移值进行反分析确定出了潜在滑动面的力学参数。在分析锚固方式对锚固效果的影响的基础上,设计出了2种开挖支护方案。研究结果表明:采用强度折减法确定潜在滑动面是可行的,并与采用赤平投影的方式进行结构面分析取得的滑面较为接近;指定点的位移与φ之间的关系表现出了明显的线性关系,且在同一内聚力下,内摩擦角对该点位移的影响是相似的;在同一内摩擦角下,内聚力对该点位移的影响也是相似的;数值模拟方法可用于确定出特定边坡的最优锚固长度与锚固间距组合,以使建筑材料得到最优化利用。

兰州市某深基坑锚杆支护开挖过程数值分析

利用ADINA有限元软件,以兰州市某深基坑开挖及支护工程为案例,对施工全过程进行模拟,分析锚固、未支护和坑顶超载基坑在开挖过程中基坑的位移场、应力场及锚杆拉力的变化规律,结果表明,锚杆能有效限制基坑水平位移,开挖深度和超载增加,锚杆拉力、基坑水平位移增大,其规律可为今后该地区深基坑设计和施工提供经验和依据。