基坑被动区加固对邻近既有铁路工程变形影响研究

针对邻近既有铁路工程进行基坑开挖时二者相互影响的问题,以秦望隧道明挖段基坑为例,建立三维有限元模型,分析被动区抽条和裙边加固相结合的方式下基坑开挖对围护结构、地表及邻近铁路工程变形的影响规律,研究了加固参数对邻近铁路工程建筑物变形的影响,分析变形原因并采用主成分分析法提出具体工程的最优加固参数。结果表明:被动区在多种加固方式下,天然地表沉降曲线发生变化;铁路路基基础设施变形,受到多种因素的共同作用,增加抽条加固宽度有利于减小侧移,增加裙边加固宽度有利于减小沉降。

相邻深基坑开挖相互影响及变形控制研究

以北京城市副中心站综合交通枢纽项目大铁深基坑和02B区深基坑分期开挖为研究对象,采用有限元软件建立了局部精细化模型,对相邻深基坑开挖的变形特性和影响因素进行了研究,并提出了深基坑变形控制措施。研究结果表明,在相邻深基坑近接施工过程中,先开挖的深基坑呈向后开挖深基坑方向移动的趋势,而坑间土地表沉降变形从凹槽形变为双峰形;根据拟合出的变形曲线斜率,可以将相邻深基坑近接施工影响分区划分为:d<2h为强影响区,2h≤d<4h为次影响区,4h≤d<6h为弱影响区,d≥6h为无影响区;为了确保深基坑群施工的整体稳定性,最优开挖顺序是同步开挖,如需分步开挖应优先开挖支护结构刚度较大、支护力度较强的深基坑;该工程可通过及时在逆作区架设上斜撑来实现变形控制的目的。

城轨项目基坑施工对综合管廊盾构井的影响分析

本文以广州市天河智慧城科韵路段综合管廊K4井为研究对象,进行临近城轨项目基坑施工对综合管廊盾构井的影响分析。利用岩土工程专用软件Midas/GTS进行有限元模拟,通过对关键施工步骤的数据统计,分析了临近基坑开挖对K4井地层位移、地连墙位移、内支撑轴力的变化及其影响规律,并提出了合理的建议和措施,保证了基坑的安全施工。

富水砂层深基坑施工诱发邻近建筑物变形研究

依托南通市环西文化广场站项目,在围护结构施工阶段、基坑降水阶段、基坑开挖阶段采取一系列措施,减少深基坑施工对周边重要建(构)筑物的影响,项目影响电视塔的工程全部施工完成后,电视塔倾斜和沉降均在规范允许范围内。

受邻近开挖影响的浅基础砌体结构三阶段分析法

浅基础砌体结构的材料力学行为和受力体系决定了其对变形极其敏感,尤其是邻近深基坑工程施工时,需在基坑开挖前对影响范围内的砌体结构建筑进行安全评价。鉴于此,提出一种用于受邻近深开挖影响的浅基础砌体结构变形和损伤分析的三阶段分析法。三阶段分析法依托于数值模拟,根据影响因子权重依次构建地基结构模型、荷载结构模型和分离式砌体模型,在减少计算量的同时,尽可能准确预测砌体结构的变形和损伤风险。本文依托杭州市某深基坑工程,采用该分析法对受深开挖影响的砌体结构建筑进行深入分析,结合实测数据验证计算结果。结果表明,三阶段分析法能较好地反映因基坑开挖引起的周边建筑物的变形和表观损伤情况,在评价浅基础砌体结构损伤、预测结构变形等方面有较好的适用性,可为基坑开挖与周边建筑物相互影响的超前预测提供一种思路。

降水条件下基坑宽长比对邻近既有隧道变形的影响

针对基坑降水施工时对邻近既有隧道变形的影响已有学者进行研究,但降水条件下基坑宽度与长度的比值对隧道最大竖向位移的影响尚有空白。为探讨基坑降水时基坑宽长比对邻近隧道的变形影响,首先借助模型试验研究邻近隧道在基坑宽度和降水深度改变时产生的受力变形规律,再利用数值软件进一步分析基坑宽长比的影响,最后针对隧道竖向位移进行归一化处理,分析了不同降水深度影响下基坑宽长比对邻近既有隧道变形的影响规律。结果表明:通过模型试验可以发现,降水会使坑外出现明显的降水漏斗,并且随着基坑宽度和降水深度的增加,出水量会逐渐增加,坑内水位不断降低,既有隧道的竖向位移和弯矩产生明显变化,坑外隧道呈现压扁式的“横鸭蛋”变形。通过数值分析可以发现,当基坑宽长比较小时,应将宽长比和降水深度综合考虑,而当基坑宽长比较大时,应格外避免超降现象。另外,通过归一化发现,各降水深度下的位移曲线近似满足同一函数关系,当基坑宽长比小于0.4时,基坑宽度越大隧道位移越大;当基坑宽长比大于0.5时,隧道的竖向位移不会随着基坑宽度的增加而增大,但隧道位移的范围会增加4至5倍。

紧邻地铁大型深基坑群坑施工方法研究

以上海张江中区单元56-01地块、57-01地块项目基坑施工为背景工程,对群坑施工关键技术进行了研究。通过对群坑进行合理分区分块施工,地下室底板采用跳仓法施工,并在部分支撑上加设伺服轴力自动补偿系统,减少了基坑施工对邻近的轨道交通13号线区间隧道的影响,为类似紧邻地铁的深基坑群坑施工提供了参考。

软土基坑开挖对相邻建(构)筑物结构变形影响研究进展

近些年,随着我国城市化进程的不断加快,城市空间开始向地下发展,基坑开挖对相邻建(构)筑物的影响日益受到人们的关注。基坑开挖卸荷会对周围岩土体产生扰动,进而对相邻建(构)筑物产生不良影响。因此,应采取相应的保护措施,控制其结构变形,确保相邻建(构)筑物的安全。为全面了解软土地区基坑开挖对相邻建(构)筑物影响的研究进展,首先,将相邻建(构)筑物分为既有隧道,邻近桩基和邻近建筑物三类进行讨论;然后从理论解析、数值模拟、现场监测3个方面对软土基坑开挖对相邻建(构)筑物的影响研究进展进行阐述;最后对既有研究成果进行展望:建议未来研究应多因素综合分析,利用物联网等先进技术实时监测基坑施工对相邻建(构)筑物的影响,探索新型支护结构,开发智能决策支持工具,希望能为城市基础设施建设提供更全面和可靠的参考。

黄河软土地区深基坑阳角区域变形特性分析

以济南市济洛路穿黄隧道汽修厂站深基坑为例,通过监测手段对获取的地表沉降、地连墙深层水平位移和支撑轴力等数据展开分析,研究了黄河软土地区深基坑阳角区域的变形特性。研究结果表明:基坑标准段地表沉降变形规律呈三角形,最大值发生在距离基坑7 m处,阳角区域地表沉降变形规律呈汤勺形,最大值发生在距离基坑5 m处;基坑开挖地连墙深层水平位移阳角区域的偏移量比标准段偏移量大,最大偏移量为36.10 mm,且整体变化规律表现为“弯弓”形,其最大偏移点随开挖进度的变化逐渐下移,同时整体变形量也随开挖进度的变化在不断增加;首道支撑总体的受力变化形态呈下降趋势,且基本处于受拉状态,与对应的深层水平位移变形特征基本一致,其余3道钢支撑轴力呈波动上升趋势。

临近建筑物深基坑降水施工技术要点分析

城市发展日渐成熟导致建筑不断增多,在城市内、临近已有建筑物的条件下,建筑工程施工的主要难点体现在降水专项施工中,该文将根据某一工程实例,探讨临近建筑物条件下基坑降水施工的技术要点,通过数值模拟的手段验证降水施工方案降水井布置数目及位置的合理性,根据现场验证试验确认地下水流通情况。在数值模拟和验证试验的基础上,得出以下结论,该工程在拟定的降水井布置条件下可以按预定要求完成降水工作,同时可以通过设置止水帷幕的方式有效减少降水工作对周边建筑物的影响;现场验证试验结果显示水位恢复率达到57.2%,认为在已有的地质条件下基坑内外土体存在水力联系。

明挖基坑近接桥梁及航站楼施工控制研究

在基坑开挖工程中因开挖工序的不同其对邻近建筑的影响也各有不同,因而合理的施工工序对于基坑开挖工程尤为重要。研究以南宁某人行通道基坑下穿高架桥和近接建筑结构工程为例,采用数值模拟和现场实测相结合的方式研究了不同基坑开挖工况引起的环境扰动效应及结构变形特征,通过比较分析得到了合适的开挖方案。研究结果表明:(1)分仓开挖对环境的扰动效应小于整层开挖;(2)先开挖基坑两端,再开挖与桥梁竖向重叠的基坑中部,将引起更小的地表变形和桥桩结构扰动。上述研究成果不仅可有效指导工程的设计与施工,而且也可为今后类似工程提供借鉴与参考。

软土地区地铁车站深基坑邻近建筑物环境风险控制措施研究

以某软土地区地铁车站深基坑工程为例,介绍了设计及施工中针对深基坑邻近建筑物环境风险所采取的风险控制措施,如加强基坑围护结构刚度,减小基坑侧壁变形;加强基坑工程地下水控制措施;采取槽壁加固措施;进行基坑开挖过程控制等,并通过监测数据验证了所采取的风险控制措施合理可靠。

临水船闸深基坑设计与监测对比分析研究

北江孟洲坝枢纽新建二线船闸基坑紧邻已有的水利枢纽布置,在施工开挖过程中基坑面临的围护结构受压失稳和江水渗入的风险极大,基坑设计和施工过程中面临如何保持临水侧围护结构的稳定和良好止水效果的难题。本文以该临水船闸深基坑为例,对深基坑支护结构的监测形变结果与监测设计预测量进行对比分析,发现除个别测点外,实测监测变形值与设计预估的各项变形允许值差别不大,基坑支护结构体系在开挖过程中没有出现超设计预估值的突变和渗漏,监测结果表明,该临水深基坑开挖过程中基坑支护结构各设计参数较为合理。基坑结构变形监测设计预测与实测数据的结合分析研究能有效地预判基坑是否处于安全状态,指导类似临水深基坑工程的设计和施工,对类似基坑设计施工具有重要的参考价值。

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。

软土地区超深地铁基坑引发邻近重要建筑沉降的注浆主动控制方案

地铁车站往往位于环境复杂和交通繁忙的位置,施工扰动会引起地层位移,导致地表沉降。以天津地铁某超深车站基坑邻近某医院重要建筑开挖为背景,重要建筑物对沉降要求更加严格,通过在超深地铁基坑与建筑物之间进行注浆,减小建筑沉降。提出两种注浆方法:一种是按需分段注浆,将注浆位置的土体推回到未受扰动的位置恢复建筑沉降,在注浆范围内布置若干段小的注浆体分别进行注浆;另一种是通长均匀注浆,注浆范围内应变值相同,当建筑沉降刚好达到目标值的应变为注浆应变。数值模拟结果表明:两种注浆方式均能使建筑沉降最大值达到控制目标,按需分段注浆之后的建筑沉降分布更加均匀,通长均匀注浆会使建筑一侧产生隆起而增大差异沉降。通长均匀注浆对车站结构的不利影响更大。对注浆方式的研究可为实际工程中选用控制建筑沉降的措施提供参考。

嵌岩隔离桩对基坑邻近隧道的保护效果分析

采用嵌入中风化砂岩的隔离桩对邻近地铁隧道进行保护时,桩底被强度较高的中风化砂岩固定与约束其保护效果较好,但在设计与有限元分析中若等效计算模型不合理,会计算得到隔离桩效果较差的结论。基于有限元方法,探讨了数值计算中嵌入中风化砂岩隔离桩的合理等效方法。对比计算表明,数值计算中不对嵌岩段进行位移固定,得到的计算结果与实际不符,低估了隔离桩的作用,建议对进入中风化岩石的桩端位移设定为固定边界条件。隔离桩距隧道的水平净距不小于3.0m,桩顶不高于隧道拱顶位置线标高、不低于隧道中心位置线标高,嵌岩段不小于4.0m,其隔离效果好、性价比高。

基坑爆破开挖对邻近隧道的振动影响分析

为了研究基坑爆破施工对邻近隧道的振动影响,以珠海某城轨隧道邻近基坑爆破开挖工程为背景,基于爆破设计方案,通过FLAC3D软件模拟隧道在爆破荷载下的动力响应,分析了爆破振动随爆心距变化的规律,研究了隧道的振动效应,并结合现场监测结果,评价了减振孔的降振效果。研究结果表明:场地系数和衰减指数对同段起爆最大药量的影响较大;爆破振动随爆心距的增加呈衰减趋势,离爆源较近的断面振动效应明显,衰减较快,离爆源较远的断面衰减较慢;爆破开挖的振动效应对隧道安全性影响显著,尤其是隧道迎爆侧;减振孔的设置会改变隧道断面的峰值振速分布规律,1排减振孔的降振效果显著,减振孔排数继续增加的降振效率则相对趋于平缓。该研究成果可为后续类似工程提供借鉴。

洛阳龙门综合交通枢纽深大基坑开挖对邻近管线的影响

以洛阳龙门综合交通枢纽工程为依托,运用Midas-GTS/NX有限元软件与现场监测数据相结合,揭示不同管线埋深、埋距、管径、材质及内支撑架设位置条件下基坑施工对管线变形的影响规律,通过变量归一化分析基坑施工时各因素对管线的影响程度,并对热力管线进行安全性能评价。结果表明:在坑角效应作用下,管线在2个坑角处的受力变形基本吻合,管线中部竖向位移、水平位移和弯矩分别是坑角处的1.36倍、1.14倍和1.19倍;不同影响因素下管线最大位移均发生在管线中部位置,通过变量归一化发现管线竖向位移和水平位移对管线埋距最敏感,相对敏感度分别为0.78和0.60,对管径敏感度最低,敏感度仅为0.12和0.08;对热力管线进行安全性能评估,最大相对转角小于容许值0.1°,强度安全系数达到10.52,评估结果为安全。

深浅式渐变间距地铁隧道双基坑变形特征研究

为了研究相邻地铁基坑开挖的变形特征,以北京地铁3号线基坑工程为研究对象,利用Rocscience phase2有限元软件对基坑开挖及支护过程进行模拟,并将模拟结果与现场监测数据进行对比分析,探究开挖过程中不同基坑间距对地连墙水平位移、坑外及坑间地表沉降、坑底隆起的影响。研究结果表明:地连墙水平位移近似为“凸肚”形和“弓”字形,随着基坑间距的增大,相邻基坑外侧地连墙水平位移逐渐减小,内侧地连墙水平位移逐渐增大;地表沉降整体呈“凹槽”形,坑间地表沉降值随基坑间距的增大而减小,受相邻基坑开挖叠加效应的影响,坑间地表最大沉降值约为两侧的1.2~1.5倍;坑底隆起表现为中间大、两边小的“帽”形,且受基坑间距变化的影响较小。

紧邻地铁及保护建筑的清障工程研究

结合工程实际,对紧邻地铁及保护建筑条件下的基坑清障施工工艺进行了研究。通过实施树根柱、封堵墙等工艺,确保了清障过程中对地铁、保护建筑的影响降至最低,总结的经验可为今后类似项目提供借鉴。