圆砾地层深基坑地下连续墙变形特性分析

地下连续墙作为深基坑围护结构已经用于多种地质情况,但圆砾地层中地下连续墙的变形特性研究甚少。本文依托南宁轨道交通2号线苏卢站基坑工程,采用Midas/GTS对圆砾地层深基坑开挖过程中标准段和盾构收发井段的地下连续墙的变形情况进行数值模拟分析,并结合现场监测结果对圆砾地层基坑变形情况进行理论分析。分析结果表明圆砾地层基坑采用地下连续墙作为围护结构效果良好,侧向位移值较小,整体变形呈“弓”字形。盾构收发井段由于基坑宽度大,地下连续墙侧向位移比标准段侧向位移大。因此在圆砾地层基坑开挖应控制基坑开挖宽度。模型计算结果与现场监测结果均表明侧向位移在0.7H处地下连续墙变形增长最快,因此圆砾地层深基坑开挖采用地下连续墙支护应在0.7H处设置横向支撑。     

基于MIDAS深基坑地下连续墙支护数值模拟分析

通过应用有限元软件Midas GTS对软土地区深基坑开挖进行各工况的施工模拟,对比实际监测和三维模拟分析的地下连续墙深层水平位移数据,验证三维模拟分析地下连续墙变形的可行性与可靠性。     

土性参数对软土地区深基坑稳定性的影响分析

为了研究土性参数变化对软土深基坑稳定性的影响,本文采用有限差分软件对不同土性参数情况下软土地区深基坑位移及支护结构受力情况进行了分析。结果表明,土体弹性模型对深基坑开挖后地表最大沉降值、地下连续墙最大水平位移值、支撑最大轴力值均产生较大影响。土体弹性模量较低,工程性质较差不利于深基坑的稳定,采取适当变形控制措施,提高基坑施工要求,从而确保深基坑的稳定性。     

复杂环境下地下连续墙内支撑基坑监测分析

广州市轨道交通三号线梅花园站为3层岛式地下站,采用地下连续墙内支撑.该车站周边场地狭窄、管线密集、基坑所处地质条件非常复杂.对地下连续墙侧向变形、支撑轴力、基坑外地下水位、土体深层位移和地面沉降等进行监测,并对监测得到的变形规律进行分析.监测结果表明:地下连续墙水平位移最大值较大,变形值受土体性质、天气(主要为降水)、开挖、加撑等影响显著,且地面超载对地面沉降影响不容忽视.     

带撑双排地下连续墙支护结构在清远枢纽航道扩容工程中的应用研究

正在紧张施工的广东省清远枢纽航道扩容之二线船闸的深基坑工程紧邻一线船闸,覆盖层深厚,地层性质较差,地质条件复杂,坑外设计洪水位较高。考虑到基坑开挖过程中已建船闸和基坑的相互作用,为满足支护结构自身强度及变形要求,避免由于基坑开挖过程中土体卸荷造成邻近已建船闸产生过大变形从而对船闸安全稳定和正常运行带来安全隐患,二线船闸的闸室部分的基坑支护结构采用带撑双排地下连续墙方案。以带撑双排地下连续墙为研究重点,利用迈达斯GTS有限元软件,基于硬化土(HS)土体本构模型,模拟清远二线船闸深基坑施工过程。有限元结果表明,双排地下连续墙支护结构和邻近船闸闸室的水平位移特征与工程实测结果基本吻合,带撑双排地下连续墙支护方案对于二线船闸深基坑工程是可行的。     

深基坑逆作开挖的三维效应数值分析

为了对深基坑开挖的三维效应进行探讨,用二维和三维有限元数值分析方法,对基坑逆作法施工时的受力特性进行了二维平面应变分析,并在考虑基坑内土体分区开挖时未开挖土体的支撑作用以三维有限元法进行了分析。其中土体采用Mohr-Coulomb模型。结果表明:在考虑分区开挖中土体的支撑作用时,即使对文中分析的比较软弱的地层,基坑连续墙的侧向位移也可以减小30%以上。因此,在深基坑开挖中计算中考虑三维效应很有必要。     

软土地层45m级超深基坑工程实测变形性状分析

以上海软土地区某挖深45m级超深基坑工程为背景,分析了其实测变形特性。结果表明：地下连续墙的侧向位移随开挖深度的增大而逐渐变大,且变形空间效应显著;由于开挖深度大,地下连续墙的绝对侧向变形量也较大,但最大侧向位移平均值与开挖深度的比值仅为0.43%,与上海软土地区挖深小于30m的基坑变形统计平均值接近;地下连续墙及立柱受开挖卸荷影响,竖向位移表现为隆起,且在底板浇筑工况下隆起值趋于稳定,立柱的最大回弹达65mm;各道支撑轴力增量基本发生在紧邻下方土体开挖工况,且最大轴力值基本发生在第六、七、八道支撑中;基坑外地表沉降均呈“凹槽形”,随施工阶段的推移地表沉降逐步增加,且发生最大沉降的位置随之逐步向坑外发展,而无量纲化地表沉降仍处于上海软土地区统计的沉降包络线范围之内;此外,基坑周边管线、磁悬浮的变形均较小,表明基坑工程的安全可控。     

太原地铁深基坑温度效应有限元分析

依托太原地铁中心街西站基坑工程,采用MIDAS/GTS有限元分析软件,研究温度变化对地铁深基坑地下连续墙水平位移及支撑轴力的影响规律,在此基础上通过正交试验法进一步分析了地下连续墙插入比、支撑水平间距、地下连续墙厚及预应力4因素对支撑轴力温变率的变化规律及影响程度。结果表明:升降温地下连续墙水平位移变形趋势基本相似,温度改变对墙顶水平位移影响最大,墙身位移则随深度的增加逐步减小;支撑轴力随温度改变呈线性变化,第3道支撑的温度敏感性大于前两道,受温度的影响最大;支撑水平间距对轴力温变率的影响最显著,其次是地下连续墙厚。     

邻近老旧住宅地铁深基坑施工规律分析

地铁深基坑周边环境较为复杂,控制既有建筑物及周边环境变形是基坑工程的重点。本文研究了杭州软弱地层地铁深基坑围护结构、周边建筑物变形规律,探讨了围护结构侧向位移与土体水平位移之间的关系。结果表明,围护结构侧向位移曲线呈S型,伺服钢支撑可减小围护结构侧向位移,但轴力过大会使围护结构向坑外方向变形;地下连续墙侧向变形和土体水平变形呈线性关系。     

超深圆形基坑施工期监测数据分析与研究

以某圆形深基坑围护结构为对象,通过现场实测数据与理论计算值的比对,对连续墙内力及变形规律进行了分析研究。结果表明:采用地下连续墙+内衬墙支护方式能很好抵抗连续墙侧向变形,墙体深层水平位移较小,变形主要发生在深层土体开挖阶段;连续墙内力及位移大小与开挖速度、内衬施工速度等因素有关;理论计算值与实测结果大致吻合,但由于围护结构受力与变形的复杂性,使得两者仍存在一定的差异。     

超深逆作基坑围护结构变形分析

基于天津站交通枢纽基坑工程2标段施工监测资料,对超深逆作基坑开挖过程中地下连续墙及墙后土体水平变形、竖向位移等进行了分析。由分析结果可知,逆作基坑地连墙水平变形随深度变化近似呈弓形分布,在坑口处有向坑外的变形;水平变形最大值出现在基坑开挖面以上约1/3深度处,与顺作法发生在基底开挖面附近有显著不同。墙后土体的水平变形与墙体变形趋势大致相同,但变形值要小。在竖直方向上,随开挖深度的增加,地连墙不断隆起,层板浇筑后隆起值变小,最终变形趋于稳定。通过对逆作基坑开挖的监测分析,得出了有别于顺作基坑围护结构变形的规律,体现了逆作法变形小、整体性强的特点。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

离心模型试验的连续墙变形影响因素

以上海世博会世博轴及地下综合体工程1标段逆作法施工深大基坑为背景,为了更好的了解土体开挖对地下连续墙变形的影响,设计了反应上海软土蠕变效果的离心模型试验,并结合有限元对其中主要的影响因素—开挖时限、开挖顺序和纵向开挖宽度进行了分析计算。离心模型试验和监测数据表明,数值计算的结果与试验和现场实测出的地下连续墙水平位移值都比较接近,可以较好的反映基坑开挖的变形性状。研究结果表明：预留土台和中板对于地下连续墙的变形有很好的控制作用;由土体蠕变而产生的地下连续墙变形大部分发生在预留土台开挖后,在预留土台开挖后应尽快施作下层板结构,以减小由于土体蠕变而使地下连续墙产生的变形;浅3层预留土台的纵向开挖宽度宜小于深3层预留土台的纵向开挖宽度;采用跳挖方式开挖土台时,应先开挖地下连续墙附近无重点保护对象的区域。     

分区开挖基坑各分区变形相互影响分析

通过分析上海地区某长条形深基坑分区开挖围护地下连续墙侧向变形、立柱桩沉降、支撑轴力等监测数据,研究分区开挖工况下先挖分区基坑与后挖分区基坑变形相互影响特征。研究发现:后挖分区基坑地下连续墙变形数值明显小于先挖分区,表明先挖分区开挖使后挖分区在一定范围内土体提前释放应力;结构回筑阶段地下连续墙侧向变形有明显回弹,墙后土体没有回弹;后挖分区坑底隆起使先挖分区结构回筑阶段产生坑底隆起叠加效应;后挖分区坑底支撑轴力及波动幅度较先挖分区数值相对较小。研究成果为后续深基坑分区开挖变形控制提供借鉴。     

深厚淤泥土深长基坑开挖对邻近建筑的影响

沿海区域存在大量淤泥土层,其通常表现出高压缩性、流变性及触变性等不良工程地质性质。因此,深厚淤泥土深长基坑开挖面临着极高施工风险,对周边环境的影响显著。为进一步阐明深厚淤泥土深长基坑开挖施工力学效应,依托某深基坑工程,通过有限元三维数值模拟,揭示了淤泥土深长基坑开挖对邻近建筑的影响规律。结果表明:深厚淤泥土层的存在使基坑开挖影响区的水平影响区域明显增大,竖向影响区域所受影响较小,在水平距离150 m、深度85 m范围内土体皆受基坑开挖影响;基坑以及建筑轮廓凹凸部出现应力集中,在淤泥土层,地连墙以及既有隧道墙板应力集中处的水平位移存在明显突变;既有隧道水平位移和沉降曲线呈“中间大,两头小”的特征;大桥变形随开挖深度增加而变大,桥桩在淤泥土层的水平位移明显增大,最大水平位移达5.33 mm,最大沉降达9.92 mm。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

紧邻铁路偏压基坑围护结构变形与内力测试分析

 以深圳地铁5号线民治站基坑工程为依托,通过对基坑连续墙水平位移及内力的实测分析,系统研究偏压基坑围护结构位移和内力特征,对围护结构稳定性进行评价。测试结果表明：基坑开挖较浅时,两侧墙体上部发生向基坑内的变形,但受列车及路基偏压影响,紧邻铁路侧墙体位移比远离铁路侧墙体位移大,基坑挖至一定深度后,远离铁路侧墙体上部向基坑外移动,且基坑开挖越深,向基坑外变形越大;相同工序、相同深度条件下,紧邻铁路侧墙体弯矩较远离铁路侧大,紧邻铁路侧墙体弯矩最大值位置比远离铁路侧墙体深;根据偏压基坑位移及受力模式,设计上应对基坑两侧支护参数区别考虑。测试结论可为偏压基坑设计施工提供参考。     

深基坑开挖及降水引起的邻近浅基础沉降分析

在城市繁华地区进行基坑工程施工,需要重点考虑施工过程对周边环境的影响。论文以深圳某地铁基坑工程为例,模拟了深基坑内降水条件下的基坑开挖过程,分析了地铁车站深基坑开挖及降水引起的邻近浅基础建筑物沉降及支撑结构的变形。研究表明,基坑降水对周边建筑物的沉降有重要的影响,其影响在浅层土开挖时尤为显著,随着开挖深度的增加,降水产生的作用逐渐减弱。另外,降水的影响范围远大于土体开挖卸荷本身。连续墙嵌固在中风化岩中的方案与连续墙嵌固在微风化岩中的方案相比,邻近建筑物平均沉降有大幅增加,差异沉降也有小幅增加。同时,连续墙的底部侧向变形大幅增长。本研究对基坑开挖过程中邻近建筑物的保护有指导意义。