软黏土中双排微型桩围护结构的开挖过程性能分析

双排微型桩围护结构兼具施工便利和侧向刚度高的优点。为获知其原位工作性能,在软黏土场地内施工88根微型桩构成双排桩围护结构,通过测斜管、土压力盒、钢筋应力计等量测单元测定挖土过程中的围护结构工作性状。试验结果结合数值分析后发现,随着开挖深度的增加,桩身最大位移不断增大,且最大位移处位于开挖面附近。桩顶能够承受一定的弯矩且弯矩值大小与开挖深度相关,同时桩身弯矩的分布与开挖深度有关。后排桩所受土压力可以通过冠梁和桩间土传递到前排桩上,随着开挖深度的增加,桩间土压力在开挖面上部呈减小趋势,在基坑底以下呈增大趋势,其实测值介于体积比例系数法和弹性地基梁法计算值之间。后排桩所受主动土压力、基坑底部所受被动土压力和桩身位移有关,被动区的实测土压力和弹性地基梁法计算值比较接近。     

软土地区基坑对周边环境影响空间效应分析

软土地区基坑开挖引起的变形具有明显的空间效应,为了进一步研究开挖引起周边地面及建构筑物变形的特性,结合对温州某大型深基坑工程的监测,从垂直于基坑围护墙以及平行于围护墙两个方向,对基坑外地面道路以及建筑物的沉降和裂缝情况进行了监测分析,总结了开挖引起基坑外地表沉降的分布特性,分析发现：基坑边角对围护墙变形以及地表沉降具有明显限制作用;在垂直于基坑方向上,处在沉降主要影响区2H_e范围内,建筑物均具有明显的差异沉降,最大角变量达到1/1300;平行基坑方向距离边角（0.4~1.2）H_e（最大开挖深度）范围观测到纵向裂缝,沉降变化率较大,可能破坏道路或建构筑物;此外,桩基础的建筑物总沉降以及差异沉降均明显小于条形基础建筑。     

基坑开挖围护结构及邻近管道变形特性研究

为了分析软土地区深基坑开挖围护结构变形以及邻近管道的影响,文章选取上海地区5个狭长型地铁深基坑不同位置处围护结构侧向位移、邻近地表沉降以及邻近管道沉降的实测资料进行分析。结果表明:在平行与基坑方向上,围护结构、地表沉降以及管道沉降受"空间效应"可以平面应变比(PSR)来表示,其随着L/He增加呈先增大后缓慢的变化趋势;管道刚度较小则其PSR值与地表沉降趋势接近;相同刚度下,直径越大的管道则需考虑管-土相互作用影响。同时,刚性管道受"空间效应"引起的沉降差较大。因此,刚性管道在相同环境下比柔性管道更容易损伤。     

软土地基中地下连续墙用作基坑围护的变形特性分析

由于地下连续墙结合内支撑围护结构的系统刚度较大,其变形特性有异于柔性支撑结构。为了更好地研究连续墙的变形特性,对连续墙不同位置处的墙身侧向位移、土体沉降、支撑轴力等进行现场监测。分析软土地区地下连续墙结合内支撑围护结构的监测资料发现,墙身侧向位移达到最大值的深度介于开挖深度He-3 m和He+1 m之间,随着系统刚度的增大,最大桩身位移dhm/He值分布较为离散但有减小的趋势;墙后土体的沉降呈先增大后减小的趋势,在距离开挖距离x/He值为0.67附近时,土体沉降达到最大值,随着L/He(L为测点沿基坑纵向方向上距基坑端部的距离值)值的增大,土体平面应变比(PSR)呈先增大后保持稳定的趋势,在基坑边角附近处,PSR值为0.71,当L/He值为3.0时,PSR值接近于1;第1,2道混凝土支撑轴力值在安装第3,4道支撑时有减小的趋势,第3,4道支撑卸载时第1,2道支撑的轴力值有增大的趋势。     

软土地区基坑开挖对周边设施的变形特性影响

为了研究基坑开挖对周围管道、建筑、道路的影响,2个狭长形地铁车站深基坑不同位置处土体的侧向位移、土体沉降、管道沉降、建筑沉降等资料的监测数据在开挖过程中被记录.通过分析现场监测资料发现,地表沉降与监测点基坑围护结构距离的关系呈三折线模型,管道沉降与土体沉降有一定的相关性,燃气管道、给水管道和污水管道的沉降平均值占地表沉降平均值的比例分别为943%、587%、653%.管道沉降和地表沉降的变化趋势相似且均呈一定的空间效应,随着L/He的增大,土体沉降及管道沉降的平面应变比（PSR）呈先增大后变化缓慢的趋势,刚度较小的燃气管道的三维效应与土体沉降的三维效应变化相似.距离基坑15 m处桥台的最大沉降差发生在距离开挖边缘-5 ～5 m处,差异沉降为088×10-3,桥台最大沉降值发生在靠近基坑中心位置处,最大达2432 mm.随着时间的增长,管道沉降和地表沉降均呈现先增大后保持稳定的趋势,底板完成时,管道沉降和地表沉降占最终沉降的比例分别为85%和80%.     

软土地区基坑开挖引起的浅基础建筑沉降分析

基坑开挖会引起周围建（构）筑物的附加应力和变形,通过对基坑开挖过程中连续墙围护结构的监测资料分析发现,随着开挖深度的增加,墙身最大侧向位移呈增大的趋势;最大位移深度位于开挖面附近,底板浇筑时侧向位移所占最终位移的比例为91.8%。随x/He值的增加,土体沉降呈先缓慢增加,后迅速减小的趋势。在x<16 m时,土体沉降值较大但差异沉降较小,在10 m30 m时,沿y方向的建筑沉降值较大,差异沉降较小。     

基坑围护结构破坏引起邻近土体位移场分析

地下空间开发不断深入,围护结构作为基坑工程的重要组成其安全问题不容小觑,维护结构变形研究具有重要现实意义。建立plaxis2d有限元模型以模拟基坑破坏后对基坑围护结构以及围护结构周边环境影响分析,各道水平内支撑破坏引起邻近水平内支撑轴力增加,邻近内支撑处地下连续墙剪力与弯矩增大,最大值点为基坑底部的水平内支撑;基坑底部水平支撑破坏后对围护结构造成的影响最大。同时底部水平支撑破坏对基坑周围地表与深层土体沉降比其余内支撑破坏影响更加明显。     

软土地区嵌岩连续墙与非嵌岩连续墙支护性状对比分析

 随着城市地下空间的不断开发,大型深基坑的开挖问题也随之出现,嵌岩连续墙由于端部处于强度较高的岩层中,其支护性状不同于连续墙端部处于土层时。通过对嵌岩连续墙和非嵌岩连续墙的侧向位移、竖向位移、支撑轴力等监测资料的对比分析发现,嵌岩部分连续墙的最大侧向位移小于非嵌岩部分连续墙的最大侧向位移,最大位移分别为0.20%He和0.32% He,其中,He为开挖深度。随着连续墙系统刚度的提高,墙身侧向位移呈减小的趋势,嵌岩部分连续墙最大侧向位移的减小幅度小于非嵌岩部分侧向位移的减小幅度。连续墙后土体的沉降呈先增大后减小的趋势,x/He＜2.0时(主影响区域),土体沉降较大,x/He＞2.0时(次影响区域),土体沉降较小。非嵌岩连续墙在第一道混凝土支撑和第四道钢支撑上的支撑轴力要远大于嵌岩连续墙,且支撑轴力总和比非嵌岩连续墙的大44.9%。     

既有建筑地下增层双层悬臂排桩承载性状及优化分析

在既有地下室以下增设地下空间，常面临既有支护与新增支护构成双层支挡结构的开挖工况，这是传统开挖设计方法未涉及的新问题。基于室内模型试验结果，采用有限元分析该特殊支挡结构承载机理和破坏模式，以及既有-新增支护桩排间距、长度比等参数对基坑安全系数和支挡结构受力分担的影响。研究表明：随排间距减小，基坑安全系数不断增大，新增支护桩由主动区土置换体转变为主要受荷结构，双层支挡结构产生整体倾覆破坏；排间距较大时，既有支护桩单独发生倾覆破坏，土体滑移面被限制于排间土体，而新增支护桩及其桩背土体受影响较小。在一定长度范围内，新增支护桩桩长的增加可明显提升基坑安全系数及其受力分担效果，且排间距越小其作用越明显。通过对新增-既有两级支护桩的弯矩最大值差值、总和及支护安全系数的综合评价，得到新增支护桩布置的最优方案。     

止水帷幕的挡土作用对深基坑变形的影响

基坑围护结构主要起挡土和止水的作用。现行计算方式大多认为挡土结构承担水土压力,止水帷幕防止地下水渗入坑内,一般不考虑止水帷幕的挡土作用。实际应用上水土压力首先传递给帷幕,再间接传递给灌注桩。如果把二者作为一个整体的围护结构,帷幕的存在增加了整体的刚度和重量,进而起到增加整体稳定性的作用。理论和实践表明,帷幕具有一定的挡土作用。分别研究了搅拌桩深度、排数、弹性模量取值以及搅拌桩与灌注桩之间的距离对基坑变形的影响。帷幕深度从基坑开挖深度增加到灌注桩深度的过程中,基坑侧向位移减小量明显,帷幕深度继续增加时,基坑侧向位移会继续减小,但减小量不明显。帷幕排数的增加使得基坑侧向变形明显减小,特别是从两排增加到三排时,侧向变形减小量很大。