京张高铁大型深基坑临近地铁设计施工管控技术

大型基坑开挖引起的卸载作用将导致基坑周边土层和建(构)筑物发生隆起变形,威胁周边建筑物的运营安全。针对京张高铁清华园隧道盾构工作井大型基坑临近地铁13号线面临的变形控制问题,从设计和施工2个方面提出管控技术要求。(1)工作井围护结构采用地下连续墙+混凝土支撑,将地表沉降和水平变形控制在0.15%基坑高度以内且小于30 mm;止水结构采用地下连续墙作为悬挂式止水帷幕,基坑底进行注浆封底;邻近城铁13号线的基坑一侧采用3排锚杆桩加固。(2)地连墙施工、基坑开挖和支撑施工及邻近地铁辅助措施施工的管理要点。     

地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物的影响分析

深基坑开挖会引起基坑周边土体应力场变化和土体位移,对邻近建筑物造成影响。本文以杭州市地铁汽车城站深基坑为例,分析了基坑开挖对邻近建筑物沉降的影响,研究结果表明基坑开挖使邻近建筑物地基土体沉降量超出规定,采用高压旋喷桩止水帷幕及对建筑物基础注浆加固的方法,有效控制了邻近建筑物的沉降变形。     

零距离近接既有地铁站施工监测与数值模拟分析

本文以天津地铁5号线思源道站结建工程为背景,从施工监测和数值模拟两方面对基坑施工过程的变形控制进行研究。通过对周边环境、深层位移、基坑自身支撑体系等进行监测,实现工程施工全过程数据信息的无缝对接和实时反馈,保证了既有地铁站安全运营。建立数值仿真模型,对基坑周边环境竖向沉降、水平位移、基坑自身支护体系受力变化等进行研究分析,验证基坑开挖方式的可行性。研究结果表明,对于零距离近接既有地铁站地下空间拓建施工,基坑采用"分层岛式"开挖及"地下连续墙+混凝土环形内支撑"支护体系,能有效地控制基坑变形,确保周边环境和基坑自身安全。     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

基于自稳式钢支撑基坑支护结构的基坑开挖研究

建筑基坑开挖对周边地表及建筑物影响较大,且其稳定性难以控制。为此,本文提出基于自稳式钢支撑基坑支护结构的建筑基坑开挖方法。以某地铁车站基坑工程为研究对象,采用自稳式钢支撑基坑支护结构——双排围护桩与双排注浆钢管支撑相结合的支护模式,并布设针对建筑物、钢支撑和地表观测点,实时监测基坑开挖后邻近区域地表及建筑物沉降情况。结果表明:三个钢支撑极限承载力均达到1100 kN;采用自稳式钢支撑基坑支护结构邻近建筑物测点地表下沉幅度较小;基坑开挖对周边区域地表沉降影响存在时空效应,在地下水位较高条件下距离较近的周边建筑物受基坑开挖影响沉降显著。     

下穿高速铁路工程防护设计及沉降评估技术研究

文章以天津武清翠亨路下穿京津城际和京沪铁路工程为背景,分别针对临近营业线高速铁路工程的防护设计、沉降变形评估技术进行了研究,采用三维有限元模型进行了基坑分层开挖和分层浇筑过程分析,对临近高速铁路工程的基坑开挖、结构浇筑施工等全过程进行了安全评估计算。研究表明,临近高速铁路工程应重点控制地下水位变化、基坑开挖卸载和结构浇注加载问题;采用高压旋喷桩进行全封闭止水设计,可避免基坑抽水或临近铁路降水对既有高速铁路沉降影响,并有效减小基坑施工和结构加载对临近铁路所产生的变形影响,保证实测高速铁路变形满足规范要求;建模分析与实测数据的对比证明了所采用评估方法准确、可行。     

南京长江漫滩区基坑开挖与降水对既有地铁隧道影响的数值分析

基坑开挖与降水会使邻近既有地铁隧道产生内力调整和变形重分布,影响其正常使用和运营安全。开挖与降水过程中基坑支护、地基土体和隧道结构之间相互作用和影响,其变形稳定问题是一个复杂的三维力学问题,可采用三维数值模拟进行分析。基于FLAC3D有限差分数值分析软件,对南京长江漫滩区某大面积基坑开挖全过程进行模拟,重点分析开挖卸荷、降水对邻近2条地铁隧道结构的变形影响。计算表明,基坑开挖卸荷时产生的结构变形量值和变形相对曲率较小,未超过安全控制值;但降水产生的结构沉降变形量值较大,对地铁线路的正常运行产生不利影响。     

基坑开挖方式对轨道交通结构变形影响分析

研究目的:随着城市的不断发展,城市内地铁线路的建设越来越多,不可避免地会有大量基坑建设紧邻已建或在建的地铁车站或区间隧道,地铁深基坑的开挖工程对周边已有地铁建筑的相互影响也日益突出。本文以苏州轨道交通1号线星海街站为例,通过对车站两侧基坑的两种不同开挖工况进行数值计算,分析基坑对称开挖与非对称开挖对已有轨道交通的变形影响,拟获取不同开挖方式工况下对既有地铁车站结构变形影响的基本规律。研究结论:(1)基坑开挖对地铁车站结构变形的影响主要体现在垂直地铁轴线方向的变形及竖向沉降;(2)相对于非对称开挖,基坑对称开挖对地铁车站结构的变形影响较小;(3)从对地铁车站结构变形影响最小化的角度来看,当具备对称开挖基坑条件时,建议采取两侧基坑同时开挖的方法;(4)本研究成果可为今后地铁安全评估提供参考。     

土石组合超深基坑开挖下桩锚支护对邻近建筑物影响分析

基坑开挖一般对邻近建筑物影响很大,基坑内和周围土体的垂直和水平位移过大,会导致建筑物结构破坏,甚至功能失效。采用限元法,对土石组合超深基基坑开挖下邻近建筑物的性状进行分析,研究在不同开挖深度、不同刚度、不同桩间间距下工况下,桩体变形和地表沉降,并与未考虑临近建筑物影响的变位进行对比分析。在将现场监测结果与模拟值进行对比分析的基础上,获得了有益的成果,且对基坑施工具有较好的参考价值。     

邻近既有地铁线基坑工程的自适应支撑系统变形控制技术

预应力钢支撑是深基坑变形控制的重要手段之一,但传统钢支撑施工、监测技术由于自身的缺陷,无法满足实时、有效控制基坑变形的要求。以某邻近既有地铁线的基坑工程为背景,采用有限元数值分析方法定量分析了钢支撑预应力对深基坑围护桩变形的影响。介绍了一套自适应支撑系统施工技术,对其在本基坑工程中的应用效果进行了分析。研究结论表明,支撑预应力损失对基坑变形有较大影响,与支撑无预应力时的桩体变形值相比较,支撑施加设计预应力时的桩体变形值减小约40%;自适应支撑系统对深基坑施工的变形真正实现了动态、实时及昼夜不间断的监测与控制,可解决基坑开挖过程中邻近既有地铁线路变形控制难题。     

基坑开挖引起邻近高铁桥墩隆起变形实例分析

为了研究基坑开挖过程对邻近高铁桥墩竖向变形的影响,对2个邻近高铁桥墩的基坑工程实例进行实时自动化监测,在对施工内容与监测结果对应分析的基础上,采用基于叠加原理的薄层分层总和法编制高铁桥墩临近荷载竖向变形影响计算软件PIAS,对计算结果与监测数据进行对比验证。监测结果显示,由于基坑开挖的卸载效应,实例一基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形1.12 mm,实例二基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形3.10 mm;计算结果显示,实例一基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形0.93 mm,实例二基坑开挖引起既有高铁桥墩隆起变形2.79 mm;计算值与监测值基本一致,表明高铁桥墩临近荷载竖向变形影响计算软件PIAS适用于基坑开挖过程对临近高铁桥墩隆起变形的影响计算。     

不对称荷载对基坑开挖影响的有限元分析

基坑工程并不是一个孤立体,作为地铁建设中不可或缺的重要部分,基坑工程与周边环境关系紧密、相互影响。周边建筑物的附加不对称荷载对基坑产生偏压,由此会对基坑安全及围护结构受力产生影响。因此,在基坑工程的设计过程中要充分考虑不对称荷载对基坑工程的影响。本文基于Plaxis有限元软件,通过对杭州地铁5号线设计中具体工程实例的模拟研究,分析了临近建筑桩基与基坑开挖过程的相互影响。得出偏压基坑围护结构变形特征与无偏压基坑以及对称荷载基坑不同。坑外土体水平位移、竖向沉降及围护结构水平位移均有不同程度的增大,且偏载对围护结构受力影响较大。同时本文结合具体工程实例,对偏压基坑的设计提出了一些建议。     

岩溶区深基坑开挖对邻近地铁车站的影响研究

依托徐州地铁4号线南三环换乘车站的岩溶区基坑施工项目,采用数值模拟与工程实践相结合的研究方法,深入探讨了岩溶区深基坑变形的控制问题以及基坑施工对邻近既有地铁车站稳定性的影响。通过建立三维数值模型,模拟了基坑开挖的全过程,并分析了溶洞处理前后基坑及邻近既有地铁车站的变形规律。研究结果表明,溶洞的有效处理能显著降低围护桩的水平位移和邻近地铁车站的竖向位移,进一步验证了溶洞处理的必要性,也为今后类似工程施工提供相应的参考价值。     

基坑开挖对临近城际铁路车站承台桩的影响评估分析

针对临近高铁基坑开挖施工对高铁车站承台桩的变形影响,以珠海某临近既有运营城际铁路的基坑工程为背景,采用弹塑性有限元法,建立数值模型,模拟基坑开挖过程中对临近车站承台桩的影响。分析了基坑开挖过程中基坑边超载、土层弹模等因素对车站桥承台桩的变形影响。研究结果表明:基坑边地表超载的施加有利于约束车站承台桩的侧向位移、土体弹模对车站桥承台桩的水平位移影响较大。     

考虑时空效应的深基坑开挖对邻近地铁车站的影响

本文依托天津市太阳城商业地块基坑工程，采用MIDAS GTS NX建立三维有限元数值模型，进行基坑开挖分区、分段、分层数值模拟优化研究，对比分析不同开挖方式对基坑变形及周边地表变形的影响规律，为最大限度降低基坑开挖对周边环境的影响提供理论参考。研究结果表明：考虑时空效应的基坑开挖方式对基坑及邻近地铁车站变形影响较大，其中盆式开挖对本工程最为有利；基于盆式开挖选择造价更优的灌注桩围护结构即可满足变形要求；基坑内部预留土体宽度对时空效应影响较大，本工程建议预留土体宽度为10 m。     

邻近高架桥桩分离岛式车站基坑开挖三维数值模拟分析

结合某市地铁邻近高架桥桩的分离岛式车站,采用MIDAS GTS软件模拟车站基坑开挖过程,分析基坑自身安全稳定性及基坑开挖的不同阶段对邻近高架桥桩的水平位变形及沉降影响。研究表明,现有支护方案存在偏压风险且桥桩的横桥向偏移超出规范限值,并基于计算结果提出加固与保护措施。     

人行地道上跨地铁盾构区间隧道影响分析研究

地面基坑位于地铁区间隧道上方时,由于基坑开挖的卸荷作用会对下方地铁隧道的变形内力产生一定影响。以昆明某人行地道基坑上跨地铁盾构区间隧道为例,模拟基坑开挖过程,分析了各工况下基坑开挖对下卧地铁盾构隧道的变形和内力变化规律。分析研究表明基坑开挖会引起盾构隧道整体上浮,盾构隧道轴力、弯矩均有一定减小,剪力增大,但盾构隧道位移及内力的变化量相对较小,对地铁的安全运营影响较小。     

邻近高架桥桩基的地铁深基坑变形控制研究

上海地铁 14 号线歇浦路站横穿杨浦大桥引桥,为国内首座已实施的采用超高压喷射搅拌成桩(N-Jet 工法) 技术进行基坑封底止水的地下车站。采用数值模拟软件,建立考虑土体、支护结构和桥桩间变形相互耦合作用的三 维实体模型,模拟车站基坑开挖的全过程,分析不同变形控制措施下深基坑开挖对邻近高架桥桩基的变形影响,将 数值分析与实际监测结果进行对比分析,结果表明：在基坑分次开挖、减小支撑竖向间距、坑底土体加固、N-Jet 工法封底等变形控制措施的条件下,高架桥桩基的变形满足控制指标的要求,可保证高架桥的正常通行。     

地铁车站深基坑施工时临近建筑物的变形控制研究

以广州地铁某车站基坑为例,分析地铁车站明挖基坑施工对临近建筑物的影响,提出采用优化施工方法、爆破控制、切断工程影响传播途径和对建筑物结构加固等工程风险控制技术措施,结合施工期的监控量测和工程风险跟踪与动态评估,有效地保护临近建筑物的安全。     

软土地区地铁区间两侧深基坑 对称开挖影响分析

以杭州软土地区某紧邻地铁区间两侧对称开挖深基坑工程为背景,运用三维数值模拟及实测数据剖析等 手段,分析双侧对称开挖基坑对运营地铁区间的影响规律。结果表明：在相同开挖深度的前提下,两侧基坑平面 尺寸差异为既有地铁区间水平位移变形的重要影响因素;软土地区基坑拆撑、回筑阶段的变形增量不可忽视, 最大占比超过了总变形量的 25%;软土地区深基坑工程围护结构及桩基工程施工对邻近地铁区间影响较为显著。 本工程采用分区对称开挖,加强围护体系刚度等变形控制措施总体保障了邻近地铁的运营安全,为类似工程的设 计及施工提供参考。