武汉地铁车站深基坑支护结构选型研究

地铁工程包含地铁车站和区间隧道两大部分,其中地铁车站深基坑支护结构的选型设计,是确保地铁车站深基坑施工安全的首要任务和重要环节.为了降低设计过程中造成的施工安全风险,地铁车站深基坑工程的设计选型应根据地质水文条件,周边建筑物及地下管线等工程环境以及支护类型的特点和要求综合确定,才能实现安全、经济、合理的设计方案.本文根据武汉地区三种典型地貌形态,结合武汉地质水文条件分布特点,通过武汉地铁二号线一期几个典型的车站深基坑工程支护结构的分析,讨论了基坑加固范围与深度、地下连续墙深度、降水方式等对车站深基坑施工的影响,进一步阐明了地铁车站深基坑支护选型的方法及施工中需注意的问题.     

紧邻立交桥的连续墙受力分析和安全性评价

以深圳地铁车公庙交通枢纽7 & 9号线车站深基坑工程为研究背景,选取典型的监测断面,埋置混凝土应变计,进行地下连续墙的内力测试,分析了连续墙在深基坑开挖过程中的内力变化规律,并对连续墙的安全性进行了评价,得到以下结论:随着基坑开挖深度的增加,地下连续墙的内力变化越发明显,基坑负二层和负三层开挖对连续墙的内力变化影响较大,应重点关注和监测;根据现场测试数据得到两侧地下连续墙的内力变化并非完全一致,主要受到紧邻基坑开挖和周边建筑物的影响;最后计算得到地下连续墙处于安全状态。     

黄土深基坑桩锚联合支护结构变形与稳定性分析

为保证某临近地铁车站深基坑在施工过程中安全,采用数值模拟的方法分析了该基坑临近地铁车站一侧桩锚联合支护结构在施工过程中的变形情况,并对其进行稳定性分析.分析表明:临近地铁车站一侧基坑支护结构最大侧移发生在离坑顶约7 m处,最大侧移为13.4 mm;最大地表沉降出现在距离基坑边约4m处,最大沉降量为8.81 mm;桩锚联合支护结构具有较好的稳定性,能够有效控制基坑在开挖过程中变形,工程深基坑的开挖没有影响到地铁车站安全.     

下穿地铁深基坑开挖影响的监测分析

临近地铁隧道的软土深基坑开挖时,若不能严格控制基坑施工效应,既有盾构隧道易出现损坏.在杭州市萧山区彩虹大道(工人路-市心路)B标段深基坑工程开挖过程中,对基坑下穿地铁隧道受影响范围内的隧道位移、收敛等进行监测,同时开展基坑地下连续墙与土体深层水平位移、地下水位、支撑轴力、地表和周边建筑物沉降、基坑围护墙顶与立柱沉降的监测工作.数据分析结果表明:基坑开挖对下穿隧道的影响以竖向位移为主,对水平位移和收敛变形影响较小;地下连续墙深层墙体水平位移与深层土体水平位移有明显的相关性,可用墙体水平位移代替土体水平位移;基坑地下水位的变化趋势与周边建筑物沉降变化趋势相同,开挖期间需密切关注地下水位的变化;基坑隆起是导致支撑轴力出现负值的主要原因,当支撑轴力出现负值时应高度关注坑底隆起和地表下陷.     

黏土中地下连续墙支护结构的稳定性分析

以杭州地铁二号线文华路地铁站主体基坑为工程案例,应用PLAXIS 3D数值模拟软件,确定杭州典型黏土地区土体小应变硬化（HSS）模型的土体参数取值方法. 基于可靠度理论及稳定性和经济性评价体系,将抗隆起稳定、抗倾覆稳定、支护结构侧向位移控制这3种安全性模式分别作为单目标,分析单目标下的结构参数敏感性及其最优解;运用灰色关联度多目标优化算法确定地下连续墙支护结构设计参数的最优解. 结果表明,土体小应变硬化模型适用于杭州典型黏土地区：对于该地区狭长型基坑的内撑式地下连续墙支护结构,墙深是基坑抗隆起稳定性的决定因素,墙深和加固土深度对基坑抗倾覆稳定性的重要性相同,被动区加固土深度在坑底以下较差土层内还是基坑变形的主控参数. 当考虑内支撑时,首道支撑对基坑变形控制起决定性作用;由灰色关联度多目标优化算法确定的结构设计参数最优解与实际结果接近.     

地震模拟振动台基础深基坑支护结构内力计算有限元分析

以苏州科技大学地震模拟振动台基础深基坑的工程实例为研究背景,采用Abaqus有限元分析软件,建立了地震模拟振动台基础地下连续墙深基坑支护结构内力计算的有限元分析模型,以连续墙墙体厚度及其嵌固深度、支撑数量及位置等为设计参数,建立了9个有限元分析模型,分析、比较了不同设计参数对深基坑地下连续墙支护结构弯矩和位移的影响,得出一些结论,可为振动台深基坑设计和施工提供技术依据。     

墙锚支护下某病房综合楼基坑变形的数值分析

为研究数值方法在模拟深基坑支护结构变形中的应用,利用FLAC3D对某墙锚支护下的基坑开挖进行了模拟,分析了边开挖边支护工序下基坑北侧墙顶水平位移和紧邻的门诊楼沉降的变形情况,得出基坑周边土层由距离基坑的远近依次呈现较小和较大沉降的规律;坑底土体最大隆起产生在基坑中部,并以此为中心依次减小;连续墙顶水平位移随开挖不断增大,并存在两次位移急剧增长的情况,最终达到稳定;门诊楼监测点距离基坑越近,监测点的沉降越大.最后将模拟结果与监测数据对比,两者基本吻合.     

南京地铁基坑工程地下水控制与渗流分析

通过对南京市地铁10号线绿博园站基坑工程悬挂式隔渗帷幕抽水试验的研究,结合基坑地质水文条件,基坑所采取的支护结构以及基坑开挖深度,利用试验建立的地下水三维渗流模型进行数值分析,得出地下连续墙的嵌固深度对深基坑涌水量、基坑水位降深的效果。结果表明,在隔渗帷幕内试验,帷幕绕流阻水效果明显。     

下沉广场开挖对下卧地铁联络线隧道的影响

随着地铁等地下设施的完善,地铁或地铁联络线上方大面积深基坑开挖问题出现,评价和预测基坑开挖对其下卧地铁隧道的影响成为亟待解决的问题.针对地铁联络线隧道下穿下沉广场等施工条件,结合下沉广场基坑开挖工程,采用Boussinesq解和Mindlin解计算广场开挖卸载产生的附加应力,用分层总和法计算下卧联络线隧道的回弹位移.计算结果表明,Boussinesq解和Mindlin解的计算结果相差不大,Boussinesq解更安全一些,计算地铁联络线隧道顶部、底部中心线处最大回弹位移分别为13.8 mm和3.5 mm,满足轨道竖向变形要求,联络线隧道轨顶面回弹位移计算值与实测值较为吻合,证实了该计算方法的合理性.     

南宁地铁深基坑开挖风险影响技术研究

临近地铁轨道的深基坑受开挖影响而产生位移和变形,这将影响到轨道交通的运营安全.以南宁地铁某深基坑为背景,结合数值模拟等分析手段,通过建立三维模型,预测基坑的开挖对地铁联络线区间造成的影响以及危害,从而为指导基坑工程的设计、施工以及施工过程中的加固和监测提供参考.结果表明,深基坑大规模开挖情况下,产生的卸荷效应明显,会对已经运营的地铁区间产生一定的影响,引起隧道的水平与竖向变形,但在采取有针对性的支撑方案的情况下,可以将变形降低至安全限值以下.     

超大逆作基坑地下连续墙变形分析

本文基于天津滨海新区某深基坑施工监测资料,对超大逆作基坑开挖过程中地下连续墙水平、竖向位移进行了分析。认识到,逆作基坑地连墙水平变形随开挖深度变化近似呈“弓形”分布,水平位移最大值出现的位置约为基坑开挖面以上1 /3 深度处,与顺作法位于基底开挖面附近区别较大。在竖直方向上,随着开挖深度不断加深,墙体的隆起值不断增加,但每步开挖后墙体隆起均有一定的滞后性,底层板浇筑后隆起趋于平缓。同时认识到基坑逆作法相对于顺作法具有变形小、整体性强的特点。     

偏压异型深基坑支护结构内力和变形分析

以合肥地铁1号线、2号线换乘站大东门地铁偏压异型深基坑工程为背景,采用FLAC3D建立数值计算模型模拟开挖施工过程,考虑支护结构与土体的相互作用,计算和对比分析偏压异型深基坑地下连续墙的内力和变形,得到其分布规律。结果表明:深基坑支护结构异型点的主应力比直臂部分的主应力大,而且应力集中现象也较为明显,水平方向的变形比同等条件下直臂部分也要大,异型部分的受力和变形都是深基坑的最不利情况。     

深基坑支护设计与施工方法的探讨

本文针对宁波市某工程大体量深基坑的支护问题,给出了围护采用的地下连续墙的计算方法及配筋,介绍了为保证土方安全开挖而采取的具体施工措施和方法,提出了开挖过程中的防渗漏、止排水措施、应急措施,介绍了基坑土体监测检测的内容,可供同类工程施工时参考。     

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。     

土岩基坑开挖变形相关因素与规律

利用FLAC3D,模拟设计要求和最不利状态情况下某地铁车站深基坑工程开挖。研究得出土岩基坑的变形规律特点,模拟结果同时表明:基坑周边的荷载对土体沉降影响较大,对支护桩侧向位移影响较小,且车辆荷载比堆载影响大;有无支撑对基坑变形影响较大。     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

地铁车站深基坑动态施工过程变形规律与数值仿真分析

以南京地铁虹桥站深基坑工程为依托,结合土体开挖过程中基坑各项监控量测数据,利用FLAC 3D软件建立车站深基坑的三维数值仿真模型,对基坑的开挖和支护动态施工过程进行模拟,对比研究数值仿真的变形计算结果与监控量测数据,研究结果表明:(1)地连墙水平位移在墙身范围内,大致呈"弓"形,随着基坑的开挖而呈非线性增加,位移峰值出现在基坑开挖工作面附近。(2)地表土体受基坑开挖的影响范围主要在基坑边1H(H为基坑深度)范围内,不同工况下沉降曲线大致呈抛物线形,且沉降峰值呈线性增加,峰值沉降发生在0. 5H附近;在同一工况条件下,随着时间的推移,不同距离位置处的土体位移呈现不断重分布的过程,但整体曲线仍呈"凹"形。(3)基坑隆起量也与基坑开挖过程有关,土体的最大隆起量发生在基坑中轴线附近,随着开挖深度的增加隆起量呈非线性增加。(4)支撑的架设对围护结构的变形和土体的沉降控制能起到良好的正面作用,延迟支撑架设对变形的发展极为不利。     

西安地铁运动公园站深基坑变形规律现场监测研究

以降低城市地铁车站深基坑开挖对周围环境影响,保障地铁工程施工安全为目的,该研究依托西安市地铁二号线运动公园车站深基坑施工,对施工过程中钢支撑轴力、桩身水平位移、基坑周围地表沉降进行了现场监测,分析了工程开挖前后一段时期内基坑变形规律.研究结果表明:围护桩变形的最大部位在距桩顶2/3的基坑开挖深度处;距基坑长边10m左右地表变形随着基坑开挖深度增加,基坑开挖初期变形速率较大,随着开挖深度的增加,速率逐渐减小;钢支撑能够有效地限制围护桩的水平位移,随着基坑开挖深度和钢支撑的增加,钢支撑的轴力随之增大,最后随时间内力趋于稳定.     

SMW工法设计与施工关键技术难点研究

南京地铁工程地下二层车站基坑的开挖深度一般为15—17米,大大超出了国内以往用SMW工法施工的基坑工程,可以借鉴的成功经验较少.为解决SMW工法在南京地铁软土深大基坑中的关键技术问题,通过采用室内试验、现场实测及数值分析等多种方法对型钢——水泥土组合结构工作机理进行综合研究,提出了SMW工法应用于基坑工程的设计理论和计算方法.SMW工法在南京地铁一、二号线工程中的成功实践,创造了SMW工法在我国深基坑工程应用中开挖最深的记录.