近接地铁车站非规则基坑拆撑技术应用效果分析

紧邻地铁车站深大基坑施工对已运营地下结构的影响不可忽视,依托某工程,开展内支撑快速拆除安全控制技术的研发,采用数值模拟仿真对拆除方案合理性进行专项优化分析,通过现场监测数据分析基坑内支撑快速拆除各阶段的围护结构变形、支撑轴力及周边地表沉降的变化规律进行性状揭示。研究结果表明:采用现有围护结构体系满足安全合理性要求;邻近地铁侧采用荤素咬合桩围护的整体水平位移小于远离地铁侧采用钻孔灌注桩围护工况;最底部支撑拆除对基坑围护结构影响最大,拆撑对相邻支撑影响较大、对间隔支撑影响较小;拆撑顺序对基坑围护体系及周边环境影响显著,研究成果可对类似工程提供参考。

盖挖法基坑上跨既有地铁盾构隧道方案研究

盖挖法基坑上跨既有地铁隧道施工势必导致既有隧道变形,依托北京某深大基坑工程,采用了ANSYS软件建立三维有限元模型,模拟了盖挖法基坑施工过程,讨论了注浆加固和围护桩参数变化对既有隧道变形的影响。研究表明:(1)注浆加固能够显著减小既有地铁隧道的变形。(2)围护桩参数的改变对既有地铁隧道变形的影响变化较小。

深基坑降水对基坑及周边环境的影响

通过复杂地质条件下某深基坑的施工过程,采用有限元模型分析深基坑降水对其施工过程变形的影响。研究结果表明:深基坑降水渗流作用导致施工部位坑外与坑内水头差的形成,增加了防护装置的变形量和渗流力的作用。随着开挖深度的增加,水头差和渗流力也随之增大,从而加剧了渗流对防护墙变形的影响。流体与固体之间的相互作用是影响深基坑沉降的关键因素。

深大基坑支护结构变形规律分析

为确保基坑工程建设和运营期间的安全性,需深入了解深大基坑支护结构的变形机理,从而有重点地合理优化支护结构体系。文章以某建筑物深大基坑为研究对象,利用有限元软件建立计算模型,对桩锚联合支护方案中的支护桩长度和锚索长度进行优化。同时,分析了支护桩桩体的水平位移变化规律及其对周边地表沉降的影响。

局部超挖对内支撑结构的施工效应

为确定基坑开挖时局部超挖量以及控制局部超挖的施工效应,在分析实测数据的基础上,利用PLAXIS 3D数值分析软件,模拟不同局部超挖范围下支护结构的受力和变形特性,分析局部超挖对内支撑支护结构的施工效应影响范围,进而在基坑宽度固定的前提下,提出确定最适合局部超挖范围的方法。结果表明:局部超挖会对超挖区以及邻近非超挖区产生施工效应,主要体现在支护结构侧移、弯矩、支撑轴力上;局部超挖范围增大,相邻区域的内力和侧移也逐渐增大,影响范围与超挖范围存在一定关系;桩后土压力在超挖区内大幅减小,由于土拱及加载作用,邻近超挖段的非超挖区土压力会有小幅上升。

南宁地铁基坑围护结构变形监测分析及应用

本文以南宁市地铁3号线心圩车辆段出入段线U型明挖深基坑工程为例,通过变形监测技术对基坑墙顶水平位移、墙顶竖向位移、墙体水平位移和支撑轴力等重点监测项目进行实时监测,根据地下连续墙+内支撑的支护形式,分析基坑围护结构的变形规律。监测结果表明:墙顶水平位移量随时间迅速增大后逐渐减小;墙顶竖向位移累计量由零开始迅速减小,随时间呈振荡式增大;墙体水平位移沿深度方向呈中间大两边小的“大肚子”形,最大水平位移几乎位于墙体中部;支撑轴力逐渐增大,一定程度上抑制了墙体侧移。最后应用有限元软件Midas/GTS对基坑开挖过程进行了数值计算,将数值计算结果与监测数据进行对比,数值计算与现场监测数据变化趋势基本上一致,但数值模拟结果较小,模拟结果与监测数据较为吻合,可为日后类似工程的设计、施工及研究提供有益的借鉴。

金属露天矿山凸型渗水高陡边坡监测变形规律研究

为研究凸型几何形态和地下水渗出等内部因素对金属露天矿山高陡边坡变形的影响规律,以甘肃李坝金矿马沟采场西坡23′勘探线~63′勘探线的312 m高陡边坡(标高+1844~+2156 m)为例,通过合成孔径边坡雷达准确识别定位马沟采场西坡变形活跃区域位置及范围,并获得目标边坡活跃区域累积变形量-时间曲线、变形速度-时间曲线和变形加速度-时间曲线,监测数据结果表明:活跃区域变形规律与现场边坡实际情况具有高度一致性,凸型渗水高陡边坡主要受几何形态因素、工程地质因素、水文因素、开采扰动因素以及天气因素等多重影响;其中,几何形态、工程地质和地下水是影响边坡稳定性的主要原因,而开采扰动和大气降水通常是边坡变形破坏失稳的诱发因素。工程应用结果充分验证了边坡雷达监测技术能够为露天采场高陡边坡稳定性分析、隐患识别和综合治理提供数据支撑和参考。

某高速铁路明挖隧道黄土深基坑变形规律分析

依托实际工程,对某高速铁路明挖隧道黄土深基坑施工过程中钻孔灌注桩桩顶及桩身水平位移、钢筋混凝土内支撑轴力以及基坑周边山体边坡的沉降开展实时监测,研究基坑的变形规律,阐释发生机理。结果表明:钻孔灌注桩桩顶的水平位移随基坑开挖深度增加而增加;整个桩身的水平位移最终大致呈“倒S”形曲线变化,最大水平位移为8.87 mm;内支撑轴力随基坑的开挖逐渐增大而后趋于稳定;距离基坑越近,基坑周边山体边坡的沉降越大,最大沉降量为9.63 mm;利用“钻孔灌注桩+钢筋混凝土内支撑”支护结构可有效的控制基坑变形,但安全储备较大,设计上存在可优化空间。

基坑变形在数据滤波处理条件下的组合预测研究

为合理评价基坑施工过程的变形规律,以其变形监测成果为基础,先通过双树复小波实现其变形数据的滤波处理,再通过GWO-RVM模型、Arima模型及混沌理论实现其分项组合预测。实例分析表明,双树复小波可将基坑变形数据有效分解为趋势项分量和误差项分量,并通过模型参数优化处理,可进一步提高分解效果,较传统小波具有更强的滤波能力;同时,各类分项预测模型在不同变形分量中的适用性也较强,所得组合预测结果的平均相对误差在2%左右,明显优于传统预测模型,验证了组合预测思路在基坑变形预测中的适用性,为基坑变形发展规律研究提供了一种新的思路。

T形换乘地铁车站深基坑变形特性分析

为研究T形地铁车站深基坑建设过程中换乘节点处的变形特性,利用MIDAS GTS NX软件建立了换乘节点深基坑开挖的数值计算模型。通过该模型分析了换乘节点处深基坑的变形规律,并与现场实测结果进行了比较。结果表明:换乘节点处深基坑在开挖过程中表现出明显的时空效应,具体体现在换乘节点处深基坑周围地表沉降呈现“勺形”分布特征,并且在换乘节点的阳角处,地表沉降的主影响区域大于其他位置;地连墙的水平位移呈现“弓形”分布特征,阳角处的地连墙水平变形速率和最大水平位移明显小于其他位置;随着开挖深度不断增加,坑底土逐渐隆起,周围土体受到格构柱和抗拔桩的约束作用,整体上呈现“马鞍形”的分布特征。

建筑深基坑变形规律及监测方法研究

为保证深基坑施工过程中的安全性与规范性,提高深基坑的施工效率与质量,文章研究建筑深基坑变形规律及监测方法,分析深基坑的变形机理与变形规律,计算深基坑的力学参数,为深基坑的变形监测提供理论依据。然后基于灰色系统理论的计算方法,构建深基坑变形监测模型。最后设计模拟试验,结果显示,设计方法得到的地表沉降量、支护桩水平位移量的监测结果,与实际测量的结果基本一致,表明设计的深基坑变形规律监测方法具有精确性与稳定性,可以提供准确的变形监测结果,可为深基坑的施工质量与施工的安全性提供基础保障。

深基坑开挖诱发邻近运营地铁隧道变形响应特征研究

为了研究深基坑开挖过程中基坑变形及对既有邻近运营地铁隧道变形的响应特征,本文结合深基坑案例现场监测数据,研究了深基坑开挖过程中支护结构、坑外地表以及地铁隧道变形的时程规律,探讨了支护结构变形与坑外地表变形、地铁隧道变形之间的相关性和响应特征,进一步揭示了深基坑卸荷作用下的地铁隧道变形特性机制。研究表明,支护结构变形与坑外地表变形、隧道变形速率具有明显的阶段性特征,三阶段的速率关系为:v_()Ⅱ>v_(Ⅲ)>v_(Ⅰ),与基坑施工工况具有较好的对应关系,并且坑外地表变形和隧道变形规律相对于支护结构变形有明显的滞后性;支护结构变形与周围土体、地铁隧道变形存在线性相关性,置信区间值为75%~90%,且沉降位移的相关性高于水平位移。研究结果可为类似深基坑安全、高效施工提供理论依据。

深基坑开挖影响下深厚软土路基变形规律研究

深厚软土区域地下空间开发形成的深基坑环境影响与控制一直是业界关注重点。为研究排桩支护深基坑开挖卸荷下深厚软土路基变形的影响因素与规律,以横琴深度合作区近邻某软土路基的深基坑工程为例,利用HS模型确定真空联合堆载预压处理后软土参数,建立考虑路侧原状软土的数值模型,并与现场实测结果相互验证,得到如下结论:(1)受路侧原状软土影响,浅层开挖阶段软土路基远基坑侧的深层水平位移大于近基坑侧;(2)随开挖深度增加,最大深层水平位移慢慢发展至开挖面附近且达到了40.5 mm,最终水平位移整体形态在远基坑侧表现为倾斜,近基坑侧为开挖面附近的“鼓出”;(3)路基沉降同时受路基顶面荷载和基坑开挖卸荷影响,其中路基顶面荷载引起的沉降占到了累计值的64.4%;(4)基坑开挖第一阶段和第二阶段数值计算和实测结果吻合度高,而受软土流变影响,深层水平位移持续发展,开挖第三阶段实测值显著大于数值计算。研究成果可为深厚软土区域基坑环境影响的变形预测与控制提供科学依据。

承压水层基坑开挖对紧邻既有车站的影响研究

结合北京市地铁17号线新建次渠站工程,从北京地区地下承压水的分布情况出发,采取文献调研、理论分析、数值模拟和现场实测等手段,对多层承压水地层新建车站施工引起邻近既有车站的变形进行了研究。基于现场实测数据分析了既有车站的变形,并建立了邻近既有车站基坑开挖仿真模型,分析了承压水地层基坑开挖对既有车站的变形影响。采用控制变量的方法分析了基坑开挖和承压水引起既有车站上浮的原因,总结了既有车站上浮超限的原因,并将数值模拟数据与实测数据进行了对比分析,验证了数值模拟数据的准确性。研究表明:既有车站的存在改变了土体变形,明显“阻碍”了基坑开挖后中部土体的应力传递,使中部土体变形滞后于两侧土体;多层承压水的存在是既有车站严重上浮的主要原因。

地铁深基坑变形监测及支护结构设计优化研究

为优化支护结构变形监测效果,以广东省某地铁实际工程项目为例,对施工过程中支护结构的变形进行了监测。支护结构的变形程度随着时间的增加而增加,在工程建设稳定后,其变形速度有所减缓,其中深基坑地表沉降和桩体水平位移量最高分别达到17 mm和3.2 mm。监测结果表明:需要对施工过程中天气和周围环境等因素加强重视,降低突发事件对支护结构变形的影响,提高深基坑施工的安全性。

富水岩溶地层深基坑工程监测数据分析

以大连后盐站富水岩溶地层深基坑工程为研究对象,编制后盐站一期主体基坑工程变形监测方案。以工程实际监测数据为依据,通过对比分析不同监测项目监测点位移变形趋势及变化规律,得出:深基坑开挖对坑外地表沉降的影响在横向上表现为最大沉降点随基坑开挖由基坑边缘逐渐向外移动到一定距离;施工后期,支护桩的水平位移呈现出随开挖深度先增大后减小的“弓形”变化趋势;基坑开挖会对邻近桥墩产生一定的扰动。

钢板桩围堰深基坑自动化监测技术应用研究

针对复杂环境或严格变形条件下,深基坑施工安全及周边稳定性控制难题,以宿城至泗洪高速公路跨徐洪河主桥142号主墩深基坑监测为工程背景,通过采用深基坑自动化监测技术,对钢板桩顶部水平位移、竖向位移及关键受力截面支撑轴力进行自动化实时监测,得到支护结构的变形及内力发展规律。

基于FLAC3D的顺层风化岩质基坑稳定性分析

为了对顺层风化岩质基坑外侧岩土体的破坏规律及控制措施进行研究,以丽水市某深基坑工程为背景,对不同工况下基坑开挖施工过程进行FLAC3D模拟。模拟计算结果表明,基坑不设补强支护时,第二级土方开挖将导致基坑坡面与顺层结构面交界位置处于临界失稳状态,若遇持续降雨、动载等,基坑易发生失稳破坏。对比基坑补强前后的岩土体变形规律,提出大于3.5m开挖深度且含顺层节理的风化围岩区段须增设锚杆补强。现场监测结果表明,支护方案能够对顺层风化岩质基坑的变形破坏进行有效控制,对于类似岩质基坑、边坡工程的支护方案具有借鉴意义。

基坑开挖对阳角区域坑边管桩基础受力变形影响的三维数值模拟研究

以广州市白云区某基坑支护工程为研究背景,采用三维有限元数值模拟方法研究深基坑开挖对阳角区域邻近建筑管桩基础的位移和弯矩的影响规律,同时,利用现场监测结果验证模型的准确性和有效性。研究结果表明:管桩基础的水平位移和桩身弯矩随基坑围护结构水平位移的增加而增加,当基坑阳角支护结构位移大于14mm时,坑边管桩基础的弯矩大于其极限值。因此,基坑支护结构的位移控制值不能直接套用相关规范的限制,而应充分考虑坑边管桩基础的影响。研究成果可为广州地区类似基坑工程提供科学支撑和应用参考。

优化基底土体尺寸对围护结构的影响研究

通过优化基坑内被动土体的方式减小围护结构的水平位移。该方法是通过施工工艺来改变基坑被动土体的力学性质,从而提高被处理土体的物理力学性能。以某地区地铁车站开挖为案例,利用FLAC3D软件建立三维模型,模拟基坑开挖过程,研究加固体的宽度、深度对基坑围护结构水平位移变形规律的影响。结果表明:在加固深度不大于4.5 m时,可以有效地减小地连墙的水平位移,但当加固深度大于4.5 m时,加固带来的优化效果不明显;当采用相同加固宽度时,加固深度不大于4.5 m时,加固宽度不大于6.0 m优化效果明显,加固深度大于4.5 m时,加固宽度大于6.0 m优化效果明显;同时,在特定地连墙围护结构水平位移下,找到了优化宽度和深度之间的二次关系式。