地铁站深基坑开挖变形数值模拟

结合某地铁深基坑工程实际,采用FLAC3D数值模拟软件建立基坑开挖三维数值模型,考虑基坑的实际开挖工序,对深基坑工程在开挖过程中的变形特征进行了数值模拟计算,得到了不同工况时基坑变形场,根据变形场结果分析得出了基坑各位置变形特征及最大水平、沉降变形量。     

沈阳北站深基坑工程的变形监测与数值模拟分析

以沈阳北站综合交通枢纽Ⅰ区深基坑工程为研究对象,对基坑围护结构及其变形进行了现场监测,分析了基坑施工过程中围护结构的变形随基坑开挖深度和时间的变化规律。运用有限差分软件FLAC3D,对深基坑开挖支护的全过程进行了三维模拟,分析了基坑开挖后,围护结构的变形特性,并与现场监测结果进行了对比分析。数值计算结果与现场实测结果比较一致。可通过数值模拟研究深基坑工程的变形规律。     

基于FLAC~(3D)的桩锚支护结构变形分析

以郑州某深基坑工程为研究背景,介绍了工程概况与支护设计方案,并对基坑支护系统变形的现场监测结果进行了分析,重点研究了施工过程中深层水平位移随开挖深度和时间的演化规律。利用FLAC3D有限差分软件对基坑北侧桩锚支护段开挖和支护进行三维数值仿真模拟,计算基坑开挖过程中基坑侧向位移,将所得计算结果与现场监测结果对比,再改变支护设计探究影响基坑变形的敏感性因素。结果表明:基坑施工严格执行"边开挖边支护"原则,桩锚支护系统能有效限制支护系统的侧向变形,FLAC3D数值模拟结果与监测结果基本一致,数值模拟结果是可信的。锚索预应力的大小对限制支护系统的侧向位移有重要作用,支护桩合理的入土深度能够减缓基坑侧向变形。更多还原     

FLAC3D在深基坑工程开挖中的数值模拟分析

使用FLAC3D三维快速拉格朗日差分程序,对中天广场深基坑支护工程的开挖与支护进行了数值模拟研究,模拟结果显示基坑内土体沉降随着基坑开挖深度的增加而加大,基坑底部隆起位移也是随着基坑开挖深度的增加而加大,基底中部的隆起量最大,靠近基坑壁处较小;基坑土体水平位移同样是随着基坑开挖深度的增加而加大,基坑壁向坑内的水平位移变化趋势仍然是中间部分最大,边角处最小,而且基坑壁的长边由于开挖的范围相对较大,其变形量相对于短边也增大,这充分体现了基坑开挖过程中的时空效应,数值模拟计算结果可以为工程设计提供指导和参考。     

基坑不同支护结构的数值模拟分析

随着经济的发展,基坑工程得到广泛的应用。为研究不同支护结构对基坑的支护效果,为类似工程设计施工提供指导及参考,运用三维有限差分软件FLAC3D对基坑施工过程进行数值模拟,对开挖过程中岩土体变形特征其时效变化规律进行分析。在此基础上修改模型,对不同支护结构在基坑开挖支护过程中所起的作用进行研究。结果表明,锚杆及小导管注浆对抑制基坑上部变形、防止基坑发生上部垮塌有非常明显的作用,喷混凝土护壁对抑制基坑中部变形、防止基坑发生鼓胀破坏有良好的支护效果。     

分层土深基坑支护稳定性的有限元分析

深基坑开挖时设置支护至关重要,为了研究分层土深基坑开挖时支护的稳定性,采用有限元软件FLAC3D建立基坑模型,模拟分五次进行开挖,开挖过程中对比分析有无支护基坑的位移。并对采用梅花型双排桩支护时,应力及水平位移和竖向位移进行研究,发现采用梅花型双排桩支护效果良好。     

岗曲河一级水电站调压井支护措施评价

岗曲河一级水电站调压井边坡外缘岩层较薄,风化严重。针对这种现象,采用ANSYS软件建立岗曲河水电站调压井山体地表、岩层模型,并通过程序将其转化为FLAC3D数值计算模型,利用FLAC3D软件对调压井进行开挖支护模拟。通过分析调压井衬砌结构及围岩在施工期和运行期的变形特性,评价现有支护措施对调压井在施工期及运行期的稳定性。模拟结果表明,利用FLAC3D对调压井支护措施进行模拟,能很好地反映工程实际问题,为调压井工程设计和施工提供参考和指导作用。     

深基坑地下连续墙施工期变形特性分析——以武汉光谷广场地铁站施工为例

为了探索施工期深基坑的变形特性,结合武汉市地铁光谷广场站深基坑工程实际,采用FLAC3D数值模拟软件,考虑基坑的实际施工开挖步序,对深基坑工程地下连续墙在相应支护体系下开挖过程中的变形特性进行了数值模拟,得到了采用地下连续墙支护结构的基坑开挖至不同深度时的变形场.根据变形场,分析得出了基坑各部位的变形特性,及最大水平、沉降变形量.通过对比分析发现,数值模拟结果与前期现场监测结果基本吻合,说明数值模拟分析结果对深基坑施工具有一定的指导意义,支护结构设计参数能够满足施工要求,可为其他类似基坑工程支护参数的选取提供参考.     

浅谈FLAC~(3D)、ANSYS建模特点及其应用

FLAC3D软件在边坡稳定性分析时具有强大的计算功能,但在建立模型时难度大,费时费力。文中简单分析了FLAC3D、ANSYS建模的特点,并根据ANSYS软件在建模方面的优点,采用有限元软件ANSYS建立三维模型后导入有限差分软件FLAC3D进行计算的方法,模拟计算了某工程边坡开挖的应力场和位移场的变化。结果表明,利用ANSYS建模克服了FLAC3D本身在前处理方面的不足,用FLAC3D软件进行定性和定量分析计算则体现了其强大的计算功能,满足了研究的要求。     

适用于砂土基坑变形分析的土体本构模型应用

我国现行的基坑设计规范条文中没有明确基坑土体变形计算的方法,尝试运用有限差分数值计算分析的方法进行砂土基坑土体变形规律分析。基于常规的土工试验结果,分析了砂土的受力和变形特征,并将分析结果作为本构模型选择的依据。经对比分析,认为FLAC3D自带的Cysoil本构模型能够描述砂土常规加卸载应力路径下的力学性质;同时还研究了Cysoil本构模型参数的取值方法以及采用Cysoil本构模型进行基坑开挖支护过程的模拟。最后将Cysoil本构模型应用于孟加拉国某深基坑工程中,得到的围护结构和内支撑变形规律与理正深基坑设计计算软件相同,在此基础上,进一步分析了数值计算得到的坑周土体变形特征。由于基坑开挖过程是土体卸荷的过程,卸荷回弹是基本趋势,因此只有在围护结构和内支撑的刚度不能维持土体弹性状态的部位,坑边土体才会出现沉降变形。研究成果可为类似工程基坑的设计提供参考,以优化围护结构和内支撑刚度。     

软土地区新建盾构隧道下穿越既有隧道的离心模拟研究

随着地铁网络不断完善,新建盾构隧道近距离穿越既有隧道的现象越来越多。盾构隧道近距离穿越既有隧道的影响问题,比常规盾构施工的研究更为复杂。采用离心模型试验对盾构下穿越对既有隧道以及周围地层的影响进行了研究。选用排液法在离心场中模拟盾构施工,实现了在不停机状态下模拟隧道开挖卸载、地层损失和注浆过程,并分析了盾构下穿越施工引起的地层及既有隧道的纵向位移变化规律。研究成果可为盾构近距离施工控制措施提供参考。     

南京长江四桥南锚碇基坑渗流控制方案研究

南京长江第四大桥南锚碇基础采用井筒式地连墙结构形式,地连墙嵌入中风化层约3m,下部可能形成沉渣层,且强风化层裂隙较多,局部透水性较好,地下水可能通过沉渣层及裂隙绕渗进入基坑.建立三维模型模拟基坑渗流场,通过参数敏感性分析和方案对比表明:中风化层厚度及渗透性对基坑的渗流量及渗透稳定性有明显影响;基岩无灌浆帷幕条件下,地连墙底面沉渣层渗透比降过大,可能引发渗透变形问题;对基岩进行帷幕灌浆后,可有效减小基坑渗流量,使基坑渗透稳定性得到保障.     

三维声纳渗流探测技术在深基坑工程中的应用——以湖北宜昌庙嘴长江大桥锚碇基坑工程为例

为了在深基坑开挖前提前判断基坑侧壁渗漏点的具体位置,以紧邻长江边的深基坑为工程背景,简要介绍了三维声纳渗流探测的原理,侧重论述了声纳探测技术的实施方法及具体施工布置要求。通过对基坑地连墙外各观测孔声纳渗流检测数据的计算分析、类比和评估,较为全面掌握了基坑在内外水头作用下的渗流情况。在实际开挖过程中,通过现场观测,声纳探测的渗漏点与现场情况基本一致。总结了声纳探测技术的优缺点,从应用需求上指出了下步应探索的领域。     

深基坑降水与地面沉降变形三维全耦合模型及其数值模拟

针对第四纪松散沉积层地区深基坑降水引起的地面沉降问题，以比奥固结理论为基础，并将其推广应用于非线性问题。考虑到土的渗透性随应力状态的动态变化，将地下水渗流场和土体应力场相耦合，建立水土全耦合模型，并以上海市环球金融中心深基坑降水为例，采用三维有限元数值分析方法，详细模拟分析了降水引起的基坑内外地下水位和地面沉降变形的变化特征，据此获得的基坑中心水位降至-22m时基坑周围的地下水位与地面沉降变形量，经后续工程验证正确、可靠，该模型具有重要的工程实用价值。     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。     

坝岸根石冲刷坍塌数值模拟

根石走失一直是黄河坝岸中较为突出的工程问题,直接影响着坝垛工程的基础稳定与整体安全。基于Flow-3D软件建立了根石冲刷坍塌走失数值模型,并采用物理模型试验算例进行验证。数值模拟结果中泥沙面计算值和物理模型试验实测值吻合度高,说明数值模型可用。随后基于数值模型计算了实际坝垛工程的河床冲刷过程。计算结果表明:坝前头处冲刷坑出现的时间最早,冲坑最深,随着水流的持续淘刷冲坑向上跨角和下跨角区域发展,此2处的冲刷坑深度相近,部分泥沙在坝裆间由于水流漩涡作用形成堆丘。坝垛工程中容易出险的部位为坝前头和上跨角,实际工程中应主要对这两处进行防冲加固。     

地铁深基坑分区开挖监测及数值模拟

对于狭长的地铁车站深基坑,围护结构区域内岩土体在实际施工时经常采用分区的方式进行开挖。为了分析分区开挖工况下深基坑的稳定性规律,选取合肥市某地铁车站深基坑作为研究对象,运用有限差分软件对实际工程进行数值模拟。比较模型计算结果与现场实测结果,得到了基坑分区开挖过程中围护结构侧向位移、横向支撑轴力,以及地表沉降的变化规律。研究结果表明:现场实测结果与数值模拟结果较为接近且均小于规范限值,数值模型能较好地反映基坑变形特性;随着开挖的进行,围护结构变形出现明显的"鼓肚"状,最大侧向位移点向基坑中段移动;支撑轴力前期发展较快,之后趋于平稳;邻近地表沉降呈现为凹槽状,基坑开挖影响范围约在40 m内。研究结果可为其他类似工程设计或施工决策提供参考。     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

复合型土钉黄土基坑数值分析

以某深基坑支护工程为背景,结合FLAC3D有限差分软件,建立了空间三维有限差分分析模型,对预应力锚索复合土钉支护结构施工进行了三维动态数值模拟,研究了在基坑分步开挖过程中,支护结构的水平位移、基坑周围的地表沉降、坑底隆起的空间分布情况,得到了一些对基坑工程设计和施工有工程实际意义的结论.本课题的研究成果可以为实际工程设...     

咬合灌注桩钢支撑联合支护的相邻型基坑稳定性分析

对于形状复杂的地铁基坑的开挖,安全性越来越需要重视。基坑支护变形及稳定性分析尤为重要,要对基坑两侧不同水压力产生的影响进行分析,以防基坑整体围护结构沿一侧移动。运用 FLAC3D数值模拟软件,针对相邻型基坑进行研究分析,基坑支护结构主要为咬合灌注桩及钢支撑支护,其坑与坑之间的支护结构具有透水能力,其他围护结构不透水,一个坑开挖过程中,另一个坑与小坑同时降水。随着开挖深度增加,第一个坑整体支护结构向相邻基坑侧移,通过研究对比分析,得出侧移原因。通过在另一坑一侧的围护结构增加一排钢护结构,来保证相邻型基坑的稳定。