盾构始发软土深基坑的变形及加固

软土地层具有高灵敏度、高压缩性和承载能力低的特点,在外荷载和震动的作用下容易产生变形和不均匀沉降.依托珠海市杧洲隧道工作井基坑工程,通过现场监测和数值模拟分析地下连续墙墙体水平位移、地表沉降和支撑轴力,研究软土深基坑开挖变形发展规律及被动区加固的影响.结果表明,墙体水平位移曲线图呈现“勺型”,最大值出现在1.4倍基坑开挖深度左右的位置,被动区加固使墙体水平位移最大值降低33%;地表沉降呈现“沉降槽”曲线特征,最大值出现在距离基坑边缘0.3倍开挖深度的位置,被动区加固使地表沉降最大值小于开挖深度的0.1%;开挖土体使支撑轴力迅速增大,下一层支撑的设置可以有效降低上一道支撑的轴力增长,被动区加固使支撑轴力最大值降低25%;被动区加固是软土深基坑控制变形的有效措施.研究结果可为软土深基坑施工和监测提供参考.

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。

深厚软土深基坑被动区土体加固机制

周边环境复杂地区的软土深基坑对变形控制的要求极高,目前基坑支护主要遵循“强桩强撑”的设计思路,针对坑底以下存在深厚软土地层的情况,对基坑内侧被动区软土进行加固,能改善土体物理力学性能,有效约束基坑开挖变形。建立4种深厚软土地层基坑开挖模型,通过将离心模型试验的实际监测结果与Plaxis3D岩土有限元软件建立的等比例三维数值模型模拟结果相互验证,研究支护桩端在软土中的深基坑变形破坏模式和被动区加固效果。结果表明:在被动区软土未加固的情况下,支护桩端在软土中的基坑发生整体失稳破坏,支护桩进入硬土后的嵌固作用对基坑变形控制非常有利,在被动区设置裙边矩形加固,基坑变形显著减小;随着加固体深度、宽度的增加,基坑各项变形值均呈减小趋势,到一定值后变化不明显,加固深度、加固宽度的有效范围分别为0.4H~0.6H、0.6H~1.0H;加固体尺寸变化对地表沉降的影响最大,其次为支护桩水平位移、基底隆起。

基于离心模型试验的软土基坑被动区加固

深厚软土地区深基坑内侧被动区土体抗力明显不足,开挖容易诱发较大的围护结构变形和基坑整体失稳,被动区软土加固能有效改善软土力学性能,约束基坑围护结构变形。为探究软土深基坑被动区加固的作用效果,结合离心模型试验和数值模拟技术,对被动区软土加固基坑的变形与受力特性进行了分析。结果表明:深基坑被动区软土加固能够抑制基坑围护结构出现较大的变形,且提升了被动区土体的抗力;随着被动区加固体加固宽度或加固深度的增加,基坑支护桩水平位移、主动区地表沉降值、被动区基底隆起值均呈减小的趋势;被动区加固宽度和加固深度存在合理的区间范围,当加固深度为0.5~0.6倍开挖深度、加固宽度为0.6倍开挖深度时,基坑变形控制程度较好,加固体加固深度变化对基坑变形响应更敏感,因此在软土地区深基坑被动区加固时,应优先考虑加固体加固深度对基坑变形控制的影响。

软土基坑被动区加固强度参数试验研究及变异性分析

基坑被动区加固是有效的变形控制手段,在软土深基坑工程中已广泛应用,但被动区加固体强度参数及其变异性的试验研究较少。武汉地区某软土深基坑被动区采用三轴水泥土搅拌桩加固,为深入研究被动区加固体强度参数及其变异性,进行原位静(动)力触探试验及室内无侧限抗压强度试验,建立被动区加固体原位测试指标与无侧限抗压强度参数的相关关系,并根据建立的经验公式将连续的原位测试数据转换为无侧限抗压强度值,通过数据统计分析探讨被动区加固体强度参数的变异性及分布规律。研究结果表明:被动区加固体的强度比原状土显著增加,但坑底以下20%水泥掺量的实桩部分相比坑底以上10%水泥掺量的空桩部分的桩身强度增加幅度并不明显;被动区加固体不论是空桩段还是实桩段都具有显著的不均匀性,且空桩段变异系数比实桩段更大;空桩段水泥土强度采用指数分布拟合效果更好,而实桩段水泥土强度则近似满足对数正态分布。

紧邻大直径浅埋原水管深基坑工程设计与实践

以福州江阴电力管廊隧道项目为例,针对长距离紧邻的大直径原水管的保护,介绍深基坑工程的实施方案,重点说明所采取的拉森钢板桩和外侧增加H型钢的围护体结构,竖向设置两道钢管水平支撑和坑底进行旋喷桩被动区加固等关键技术方案。监测结果表明,在基坑开挖和换撑过程中引起的管线位移限值均在可控范围内,采用的设计方案是合理有效的。

长短桩结合被动区加固在深厚软土基坑中的应用研究

在深厚软土地区进行基坑支护设计长期以来是基坑工程界的一大难题,往往出现基坑开挖深度不大、桩长设置很长且不能满足规范要求的情况。为解决上述问题,文中在深入分析长短桩结合被动区加固作用机理的基础上,以武汉中体科技体育中心项目为例,详细介绍了此项目所运用的长短桩结合被动区加固支护结构,并使用弹性抗力法对基坑变形和稳定性进行计算分析,得到了短桩结合被动区加固可有效控制基坑位移、长桩控制基坑整体稳定性的结论,基坑监测数据表明此项目长短桩结合被动区加固的运用是成功的。最后,提出了深厚软土地区基坑长短桩结合被动区加固的设计流程,以期为类似工程提供借鉴。

开拓巷道围岩变形严重段加固技术研究

依据2采区运输大巷现场条件、围岩变形特征及巷道钻孔窥视成果等,分析巷道局部围岩变形严重的主要原因为围岩强度低且破碎、地质构造及采动压力叠加影响、原有支护方式不合理等。为此,提出通过锚注+U型钢可伸缩支架+锚杆补强方式对巷道围岩进行补强加固,具体措施为:(1)通过注浆提高围岩承载能力及强度;(2)U型钢可伸缩支架+锚杆可充分发挥被动支护及主动支护优势,给巷道围岩较大的支护作用力。结合2采区运输大巷现场情况具体给出巷道加固技术方案,现场应用后,2采区运输大巷围岩变形严重问题得以较好解决,其中监测到顶板、巷帮变形量分别稳定在76 mm、54 mm,巷道断面收敛量较小,可满足后续使用需要。

主动区土体加固对深基坑变形及周边环境的影响

为减小基坑变形和保护周边环境,采用高压旋喷桩对基坑主动区加固,采用土体卸载条件下的修正摩尔库伦有限元模型,分析深基坑开挖过程中主动区加固体强度对深基坑变形及周边环境的影响。数值模拟结果表明,主动区土体加固能抑制基坑及周边环境的变形,支护结构水平位移、地表沉降、建筑物不均沉降随着加固强度的增大而减小;经加固后,桩体最大水平位移位置在桩顶,最终减小水平位移达87%;主动区加固会使坑后土体产生“上拱”现象,地表沉降曲线由加固前的“凹槽型”变为“上拱型”;不均匀沉降是评价建筑物安全的重要指标之一,增加加固体强度对初期开挖的建筑物不均匀沉降无显著影响,但能减小最后一步开挖工况下建筑不均匀沉降达90%。因此,主动区加固不仅可以和被动区加固一样抑制基坑变形,同时可以保护临近建筑物安全。

煤矿综采面回采巷道锚索式超前支护技术应用研究

中国煤矿回采巷道当前的超前支护形式多为以单体液压支柱配合铰接顶梁为主的被动式超前支护,该支护形式工人劳动强度大、危险系数高,难以保障煤炭回采安全和生产效率。针对此,提出了采用锚索主动式超前支护替代单体被动式超前支护的技术思路,以回坡底煤矿112工作面皮带巷超前支护为工程背景,探索锚索式超前支护技术的可行性和适用性。通过现场实测,获取了回采期间皮带巷的矿压显现规律、采动围岩裂隙发育程度,利用数值模拟分析了皮带巷超前支护段围岩应力分布与裂隙演化特征。工程应用结果表明:皮带巷超前段两帮最大移近量为8 mm,顶板最大下沉量为5 mm,锚索受力变化量最大为3 kN;取消了112工作面皮带巷超前支护段大部分单体支柱,单体支柱使用量降低了87.5%。采用的主动式超前支护技术既创新了回坡底煤矿工作面超前支护形式,又大幅节约了超前支护成本,降低了工人劳动强度,改善了超前段作业环境与安全形势,取得了明显的技术经济效益。

软土基坑被动区加固对邻近地铁隧道的变形控制效果分析

针对武汉市某全地埋式污水处理厂深基坑工程,采用三维有限元建立包含基坑支护结构、地下箱体结构、坑内工程桩以及邻近隧道的整体模型,模拟分析实际施工工况下基坑开挖对邻近隧道的影响,对比分析被动区加固空桩部分、实桩部分以及工程桩的作用对地铁隧道变形的控制效果。结果表明:被动区加固实桩、空桩及工程桩对地连墙的水平位移以及邻近隧道水平位移均有一定的控制效果,其中工程桩的影响最为显著;被动区加固空桩部分对地连墙及邻近隧道的竖向位移影响较小,而被动区加固实桩和工程桩虽抑制了坑底土体的隆起,却增大了地连墙及邻近隧道的竖向隆起。围护结构施工及基坑开挖引起隧道产生朝向基坑方向的水平位移及竖向隆起变形,主体结构施工对既有隧道的隆起具有明显的抑制作用,基坑施工全过程隧道变形量均能满足变形控制要求,表明基坑设计所采取的位移控制措施是切实有效的。

加固体“暗撑”在软土深大基坑工程中的应用

以临长江、临铁路的武汉项目为例,提出搅拌桩加固作为“暗撑”使用的一种支护措施,用于深厚软土、环境紧张且变形控制严格条件下的基坑工程。该支护措施可有效提高支护结构抗变形能力,降低支护桩桩径及配筋率,方便土方外运,保护工程桩。有限元模拟计算及工程实测数据表明,坑底加固“暗撑”对于支柱桩水平位移约束明显,桩身变形及地面沉降满足相应要求,可为类似基坑工程中的应用提供借鉴。

基坑被动区软土加固对基坑变形的影响研究

被动区加固是控制基坑变形的有效措施,为深入研究基坑被动区软土加固范围对基坑变形的影响,以澳门地区填海区某建筑深基坑工程为分析实例。根据室内土工试验结果,获取各土层物理力学参数,通过改变加固深度及范围等影响基坑变形的主要因素,建立三维有限元数值模型并进行精细化模拟。研究结果表明:三维有限元模型可以较好地分析围护结构的变形规律,模拟结果与实测值较为一致;未采取被动区加固时,基坑变形无法满足要求;被动区旋喷桩加固能够显著降低围护结构横向位移和坑底隆起变形,但存在最优加固范围;当加固宽度与深度为6~8m时,控制基坑变形效果最理想,超过此范围后,基坑变形降低幅度有限。满堂加固可以有效控制基坑隆起变形,但施工成本较高。

牵引式滑坡特征及主被动加固比较分析

通过对牵引式滑坡发展过程的分析,着重说明牵引式滑坡自下而上规模不断扩大的特性。牵引式滑坡整治分被动加固与主动加固:被动加固存在着滑面抗剪强度下降、滑动范围扩大、加固力增大等问题,并造成较大的工程损失和环境资源破坏;主动加固能有效利用潜在滑动面的固有强度,减少工程造价。在被动加固时,应考虑牵引式滑坡的发展过程,对最初滑体采用有效加固、后牵引滑体采用加固补偿的原则。

深厚杂填土基坑位移控制设计与施工技术

杂填土场地具有无规划堆积、成分复杂、性质各异等特点,其黏聚力和内摩擦角数值较低,在基坑支护工程中极易产生变形和沉降。济南某工程场地为建筑及生活垃圾回填场地,回填年限约30 a,基坑开挖处杂填土厚度约为18～20 m,距坡顶边线3.0 m有毛石挡墙一道,毛石挡墙外侧地面高出基坑坡顶约3.0～3.5 m,由于该基坑需垂直开挖,开挖深度约11 m,基坑变形对毛石挡墙及外侧地面和道路的影响较明显,需对该深厚杂填土基坑进行位移控制设计。充分考虑该基坑工程地质及周边环境后,采用桩锚支护方案,同时结合主动区和被动区注浆加固,达到位移控制目标。通过基坑监测数据,该基坑位移控制取得理想效果,可为相似工程地质的基坑支护工程提供可靠的技术参考。

被动区土体加固对深基坑变形影响的研究

被动区土体加固能有效地控制基坑开挖引起的变形、保护基坑周边环境,在实际工程中得到广泛的应用。对上海软土地区某地铁车站深基坑工程进行数值模拟,系统地研究了不同土体加固形式对基坑变形的影响。研究结果表明:该工程采取的坑底加固措施使得基坑变形满足变形控制标准;增大土体加固的深度能显著地减小围护结构侧向位移、地表沉降和坑底隆起;而过度地增大加固土体的割线模量E_(50)^(ref)对控制基坑变形的效果甚微;在同等条件下,满堂加固控制基坑变形的能力明显优于裙边加固。

基坑被动区加固参数对支护结构位移影响分析

为研究软土地基区域基坑被动区加固参数对支护结构位移影响,以武汉地区某典型基坑工程为背景,采用FLAC二维数值模拟的方法,建立了有限差分基坑被动区的加固模型,并将CX6现场实测值与计算值与进行对比,验证计算模型的合理性;实测桩身应力变化规律同支护体系水平位移分布规律一致,反映了实测数据的正确性;基于模型讨论了加固区域的深度、宽度、形状参数对支护结构位移的影响;并将计算值与支护结构的实测位移进行了对比分析,验证数值模拟的精确性、合理性。结合实测值和数值模拟分析的结果表明,数值模拟可以较好地分析支护体系的实际变形规律;在武汉软弱土层地区,被动区阶梯式加固相比其他加固形式有明显的优势,具有较强的适用性;被动区加固对支护结构变形的位移影响是非常显著的;加固区域各阶深度、宽度都存在一个有效域,当超出该域后,加固效果不会出现显著提升;当各阶加固宽度与深度相当时,加固效果最好。

敏感环境条件下深基坑工程设计与实践

以上海卢湾区#47,#48街坊项目深基坑工程为背景,以保护邻近优秀历史保护建筑为主线,介绍了软土地区处于敏感环境条件下深基坑工程支护结构选型分析思路,提出了围护体和支撑体系等支护结构设计关键环节中的相关技术对策,并阐述了利用时空效应原理的基坑土方开挖的方法。实施与监测结果表明,基坑支护设计和整个实施过程有效的保护了周边环境,取得了良好的社会效益,可为软土地区类似敏感环境条件下的基坑工程设计提供借鉴和参考。

软土地区深基坑被动土体加固高度改进研究

沿海软弱土地基的深基坑开挖时,最终围护结构的变形往往都大于理论的预估值。基于考虑开挖过程的基坑计算方法,提出了一种适合于沿海软土地基深基坑围护工程被动土体加固的方案,即增加坑内土体竖向加固高度,并推导了考虑加固土体作用下的基坑围护结构变形计算公式。随后,与温州某深基坑工程实例进行了比较,分析了5种不同的工况,结果发现:相比起传统的基坑围护和加固方案,本文所提出的增加坑内被动土体竖向加固高度的方法在沿海软土地区具有较强的适用性。

分布式发电系统的孤岛检测方法研究

通过对孤岛效应和检测盲区的分析,以分布式发电系统中基于逆变器侧的各种检测方法为主,按照其检测思路,从被动检测和主动检测两个方面进行分类归纳。对各种检测方法的检测原理、优缺点以及一些检测方法的改进方案进行综合评述,根据具体的功率的匹配程度和电能质量等要求,来选择将适合的检测方法相结合,充分发挥各自检测方法的优点,才能达到最优的检测目的。而微网由并网向孤岛的过渡以及微网孤岛运行的利用也将是未来的研究重点。