砂卵石地层半盖挖地铁车站深基坑变形特性

采用半盖挖法施工的地铁车站深基坑工程往往具有施工规模大、支护结构复杂、开挖深度大、施工场地狭小等特点,而砂卵石地层稳定性差,受荷载易变形,导致基坑安全事故时有发生。以成都地铁某半盖挖车站为例,采用有限元分析软件PLAXIS 3D,对基坑开挖过程中地表沉降及隆起、围护结构侧移、立柱变形情况进行数值模拟分析。受到基坑不对称开挖影响,基坑两侧结构及地表沉降变形略有差异:明挖侧顶部出现了朝坑外的位移,盖挖侧围护桩深层水平位移比明挖侧大;明挖侧累计地表沉降值比盖挖侧小;立柱在开挖过程中的竖向位移会受到上部荷载、坑内土体沉降及坑底隆起的共同作用,立柱上部结构会出现朝向明挖侧的弓形水平变形。

临地铁隧道的深厚砂土地层基坑开挖变形分析

南京某深基坑项目开挖深度为11 m,临近已有的地铁区间,开挖深度范围内主要为粉细砂层,水量丰富,周边环境保护要求高。为分析基坑开挖变形及其对周边环境的影响,文章采用Midas三维有限元软件,模拟了基坑开挖全过程,分析了各工况下基坑的变形。计算结果表明,基坑变形在设计允许值范围内,地铁侧水平和竖向变形均较小,也在允许值范围内。施工全过程的监测数据表明,实测值在允许范围内,满足围护结构自身和地铁隧道的保护要求。支护方案的顺利实施为类似深厚砂土地层的设计和施工提供了有效参考。

大坝帷幕灌浆技术在基坑工程中的应用

通过一灌浆工程设计和施工实践，说明了在含水量高补给充分的砂砾卵石层中运用大坝帷幕灌浆技术进行基坑止水和支护的可行性和经济性。

砂卵石地层深基坑开挖数值模拟研究

为研究砂卵石地层深基坑开挖过程中基坑土体及支护结构的受力变形特性,运用MIDAS GTS NX软件建立有限元模型,选用修正摩尔库伦屈服准则,基于基坑开挖及支护施作过程开展数值模拟分析,获得基坑土体的位移、应力分布特征及支护结构内力特性.结果表明:随着分层开挖深度的增加,坑底隆起不断增加,灌注桩身水平位移最大值点下移,右侧桩水平位移最大值较左侧桩大;土层的塑性状态区主要分布于基坑两侧及坑底局部范围,呈左右对称分布现象,从地表呈滑弧至基坑底部;支护结构设计时,立柱埋入坑底段应配置抗拉构件,第一道内支撑两端及其跨中处弯矩达到最大,应重点配置抗弯构件.

富水砂卵石地层深基坑开挖变形监测与数值分析

以长沙地铁5号线二标晚报大道站富水砂卵石地层深基坑降水开挖工程为依托,在钻孔灌注桩+旋喷桩止水帷幕的设计方案下,首先,给出了该车站深基坑止水帷幕水平位移及周边地表沉降的监测方案,完成了现场监测工作;并根据监测结果分析了止水帷幕水平位移及周边地表沉降随着基坑开挖的变化规律。然后,采用ABAQUS软件对该车站深基坑降水开挖进行了全过程数值模拟,在对止水帷幕水平位移和周边地表沉降模拟值与现场实测值进行对比、验证的基础上,就止水帷幕渗透系数、嵌入岩体深度和横向支撑对止水帷幕水平位移及地表沉降的影响进行了研究。结果表明:横向支撑结构能有效提高基坑稳定性,止水帷幕嵌入岩体深度建议保持在3~7m为宜,可为富水砂卵石地层止水帷幕嵌入岩体深度的合理设计与基坑安全施工提供参考依据。

深厚富水砂层排桩挡墙深基坑施工变形特性研究

深厚富水砂层深基坑施工风险高、技术难度大、结构受力复杂。以某城市地铁深基坑工程为依托,通过现场测试和数值模拟方法,研究了深厚富水砂层排桩挡墙深基坑施工变形特性。研究结果表明:排桩挡墙水平位移分布曲线随开挖深度按斜线形-弓形-倒V形路径演变;排桩挡墙最大水平位移及其位置与开挖深度的关系可用线性函数描述,最大水平位移Ux,max约为(0.03%~0.15%)he(he为开挖深度),最大水平位移位置Hx,max约为(0.4~1.0)he;地表竖向位移随时间近似呈倒S形曲线分布,地表竖向位移沿横向水平距离呈凹槽形分布,沉降槽宽度约为(1.0~2.0)he,最大地表竖向位移位置距基坑边沿水平距离约为(0.30~0.50)he;保证止水帷幕施工质量及其防渗效果、重视并充分发挥基坑施工监测的预判和反馈作用有利于深厚富水砂层深基坑施工安全。研究成果可为富水砂层地区深基坑支护结构设计和施工变形控制提供参考。

地下连续墙与止水帷幕共同作用下富水砂层深基坑变形性状

研究富水砂层地下连续墙深基坑变形特性对深基坑工程实践具有重要指导意义。以某车站地下连续墙深基坑工程为依托,通过数值模拟和现场实测方法研究降水渗流作用下富水砂层地下连续墙深基坑施工变形性状及其影响因素。研究结果表明:地下连续墙水平位移曲线分布随开挖深度加深由“斜线”形—“弓”形—倒“V”形演变,墙体最大水平位移Ux,max及其位置深度Hx,max与开挖深度he符合线性关系,最大水平位移约为(0.048%~0.082%)he,其深度位置约为(0.60~1.20)he;地表竖向位移曲线分布沿横向水平距离呈凹槽形,沉降槽随开挖深度增加而变宽、加深,沉降变形显著影响区为(1.0~1.5)he,距坑边(1/3~1/2)he处地表沉降最大;考虑地下连续墙与止水帷幕共同作用的富水砂层深基坑变形与实测结果更为吻合,且帷幕隔水和挡土作用对基坑变形影响显著;地下水位上升、砂层厚度加深均引起墙体水平位移和地表竖向位移增大,当风化砂岩层渗透系数较大时,渗透系数增加对坑外地表竖向位移的影响较墙体水平位移显著,合理的止水帷幕深度及间距参数有利于控制基坑变形和保持稳定性。

南通富水砂性地层地铁深基坑墙体渗漏原因分析

富水砂性地层具有渗透系数大、无黏聚力、易液化、自稳能力差等特性,在这种地层条件下开挖基坑时,如果设计或者施工不当,就极易引发基坑事故。为积累该地层条件下的工程事故经验,针对南通某地铁深基坑渗漏事故实例,通过对基坑渗漏段监测数据、围护结构设计进行分析,从基坑所处地层条件、设计及施工3个方面总结了基坑渗漏发生的原因。1)基坑所处地层为深厚富水砂性地层,地下水位高,渗透性强;2)地下连续墙钢筋加密段存在渗水通道,降低了该段地下连续墙的水密性;3)监测数据的变化未引起施工人员足够的重视。

富水深厚砂卵石地层深基坑降水引起的地层沉降预测

以洛阳轨道交通车站深基坑降水为背景,利用降水施工实测数据对数值计算模型采用的边界条件进行修正,同时计算出敞开式条件下不同降水深度和不同含水层厚度的降水漏斗曲线,并进行数值拟合。将拟合函数引入土体压密计算公式,预测因降水引起的坑外地层沉降。通过实测数据对预测方法进行了验证,结果表明:预测结果与实测结果分布趋势一致,预测值较最大实测值平均偏大12.1%。该方法可以用于预测富水深厚砂卵石地层深基坑降水引起的地层沉降。

富水厚砂层深基坑降水设计与施工

在富水砂层地区采用明挖法修建地铁,地下水处理至关重要,降水是基坑工程施工中减小地下水危害所采取的一种最常见、最有效的方法之一,其设计与施工成功与否直接决定工程成败,也是工程技术人员一直寻求解决的课题。结合北京地铁15号线俸伯场区深基坑施工,通过对降水试验、深化设计及降水实施等过程深入分析,就富水砂层深基坑降水设计与施工的成功应用进行了详细阐述,取得相应设计及施工参数,积累了一定的经验,能够为类似工程提供参考。

富水砂卵石地层大型地铁车站基坑变形与支护结构受力分析

依托成都5号线青羊宫站富水砂卵石地层深基坑工程,对车站基坑的开挖变形与支护结构受力进行了分析。结果表明,采用截水帷幕可有效阻断基坑内外的水层交流,改变基坑内外水流路径,降低截水帷幕幕墙以外总水头影响,有效保障基坑周围建筑物的稳定性;在距基坑边界0.4~2.4倍基坑宽度区域内,有无截水帷幕在横、纵断面上对基坑降水的敏感度存在显著差异,随着砂卵石地层厚度增大,其差异越明显;砂卵石地层卸荷时,土层原来的平衡状态受到破坏,引起砂卵石块滚动,产生砂卵石块静、动荷载叠加,加剧挤压围护结构侧向变形,钢支撑所受轴力显著增大。

基于主成分分析的基坑开挖对周边建筑物影响分析

富水砂卵石地层由于其高渗透性、低黏聚力、松散的结构等特点,给地铁深基坑工程施工带来了极大的难度,尤其是周边有临近建筑物、河道以及既有地铁线路时,对基坑施工技术提出了非常高的要求。依托成都地铁17号线凤溪站深基坑工程,针对富水砂卵石地层中基坑降水开挖对周边建筑物的影响规律进行了研究。通过Midas-GTS/NX有限元数值模拟结合实际工程监测数据对建构筑物的沉降随深基坑降水开挖的变化规律进行了分析,并采用主成分分析法计算了各监测指标对基坑稳定性评判的影响,得出结论:建立的有限元模型的预测结果略大于实际变形值,在富水砂卵石地层中进行降水开挖对周边环境的影响十分显著,随着开挖深度的增加,建筑物沉降、地表沉降均随之增大,在架设内支撑后,沉降随即趋于稳定,少数部位甚至会有微小的隆起;地面最大沉降出现在距离基坑边缘水平位置1/5开挖深度处,而临近河道一侧由于受到地下水的影响其沉降值相对较大;在基坑监测指标中,测斜与桩顶变形对基坑稳定性评价的贡献率最大,其次是地下水位、内支撑轴力以及地表沉降,可见测斜和桩顶变形反映了基坑降水开挖的稳定与否,在实际工程中应密切监测。

富水砂层深基坑变形规律及监控预警指标研究

运用概率统计等方法[1],对典型富水砂层地铁深基坑监测数据进行深入分析,探讨了其围护结构变形特性,并对其测斜与地表竖向位移间的内在关系、基坑开挖影响范围等进行了研究。研究表明:此类地质,围护结构开挖变形易控制,最大变形一般位于围护结构中部,且从开挖面往下,变形迅速减小,底部位移很小,此现象同软土地区围护结构变形特征有较大区别。另,基于大量实测统计数据,提出了该类地层的监控预警指标参考取值,包括预警指标取值思路及对应的统计方式,值得各地开展相关监控预警指标研究工作时借鉴。

砂卵石地层深基坑支护的施工应用

砂卵石层极易坍塌,遇水极不稳定,如何经济、安全、快速的进行深基坑支护作业,越来越凸显其重要性。通过工程实例,具体阐述了砂卵石层深基坑支护的施工应用,取得了良好的效果。

富水砂卵石地层深基坑降水成井工艺研究

洛阳地铁一号线某车站在深基坑开挖过程中发现地下水位远高于设计阶段勘察地下水位,地处洛河Ⅰ级台地,地层为砂卵石地层。降水管井施工困难,缩颈、塌孔现象严重,结合现场地质状况,分析各类成孔钻机特点,优化降水井成井工艺,选用长螺旋钻机压灌泥浆护壁成孔,成功解决富水卵石地层成井措辞塌孔、缩颈等问题,且具有成井效率高、施工质量可控、施工成本较低等优点,长螺旋钻机成井工艺的成功应用为类似地质情况下基坑降水施工提供借鉴。

南京江北新区某地下能源站深基坑超长三轴搅拌桩技术实践

以南京江北新区某地下能源站的深基坑工程为例,详细介绍了底部分布有深厚硬质富水砂土层的深基坑,采用38m超长三轴搅拌桩止水帷幕穿过硬质砂层的引孔后“一杆到底”施工工艺,以及施工过程中叠加应用的系列基坑隔水止水加强技术措施。经监测分析,基坑开挖后取得了良好的应用效果。该项目所积累的超长三轴搅拌桩止水施工技术的相关实践经验,可为其他类似项目的施工提供一定的借鉴。

富水砂土地层中基坑围护结构缺陷对周边环境的危害分析及预防应对措施

本文结合某工程实例,简述富水砂土地层中基坑由于围护结构缺陷在开挖过程中出现涌水、涌砂导致坑外局部塌陷的情况,分析险情发生的原因及对周边环境危害,总结基坑发生涌水、涌砂现象应采取的抢险措施,以及为避免基坑出现类似险情,提出合理化建议和措施,以期达到降低和控制类似工程风险的作用。

富水砂性地层近地铁深基坑支护技术

结合工程实际,从基坑分区方式、支挡结构、地下水控制这3个方面,对富水砂性地层近地铁深基坑项目的施工技术进行了优化。采用数值分析方法研究了支护结构施工、基坑开挖、地下室回筑及降水等作业对地层变形及地铁结构的影响,结果表明:分坑分区、适当加大围护体刚度可实现对邻坑重点建构筑物的保护;砂性土地区基坑,需加强止水帷幕冷缝处理,地下连续墙应选择止水效果较好的接头形式;当止水帷幕插入比接近2,且止水帷幕端部的土层渗透系数已达10-5cm/s级别时,可有效实现止水效果。相关结论可供其他富水砂性地层近地铁深基坑工程借鉴。

长螺旋钻孔压灌桩技术在砂层地质深基坑支护工程中的应用——以郑州某地下停车场项目深基坑支护工程为例

文章以郑州市某地下停车场项目砂层地质深基坑支护工程为例,从施工工艺、设备选型、施工准备与施工要点等方面分析长螺旋钻孔压灌混凝土后插钢筋笼灌注桩施工技术的工程应用,通过在施工过程中对钢筋笼等相关工艺进行针对性的改进,避免了断桩、串孔等施工通病的出现,提高了施工效率,保证了施工质量,通过对施工过程的成功经验和不足的总结,希望能够为后续类似项目施工提供参考。

广州某临江深厚砂性地层深基坑渗漏及变形分析

为研究临江深厚砂性地层深基坑开挖过程中渗水漏砂对基坑支护和周边环境变形的影响,本文基于广州市某实际工程基坑监测的案例,对存在地下水渗漏基坑支护段的5项变形监测数据进行分析。分析表明:临江深厚砂性地层基坑采用灌注桩+三轴搅拌桩+锚索的支护型式容易发生漏水漏砂;采用分两次高压注浆的措施可有效阻止地表沉降和地下水位下降,注浆完成后地表沉降和地下水位分别较注浆前上升最大达3.26 mm和274.6 mm;高压注浆对支护结构的变形有影响,相对注浆前,锚索轴力、支护结构顶部水平位移、支护结构顶部沉降和支护结构深层水平位移最大分别增加26 kN,2.6 mm,0.87 mm和2.61 mm,均处于变形允许范围内,未影响支护结构安全。研究成果可为临江深厚砂性地层深基坑渗漏变形分析及出现渗漏后的处理提供思路。