基于Plaxis的相邻基坑开挖相互影响数值分析

以上海外滩公共绿地及地下空间项目为背景,采用HS small土体本构模型,运用有限元软件Plaxis,建立相邻基坑开挖模型,模拟分析了不同施工顺序对基坑水平变形的影响。结果表明:基坑最大水平位移受施工顺序的影响较小;在开挖较浅时受到先施工基坑的影响比开挖较深时受的影响要大。     

基于HSS模型预测基坑开挖影响下的管线安全性分析

随着城市建设发展的加速,基坑工程朝着深基坑的方向发展,工程面临的周围环境也变得越来越复杂。结合常州地区某地铁基坑工程,基于Plaxis2D采用小应变土体硬化(HSS)模型对基坑开挖过程进行数值模拟,同时分析了基坑开挖对基坑周围地下管线的影响。通过对基坑支护体系的墙后位移数值结果与实测结果的对比,验证了模型的适用性。最后采用数值模拟的管线沉降,对受影响的管线安全性预测进行简化分析。     

常州地铁盾构下穿市政管线的应力与变形数值分析

利用有限元软件PLAXIS 3D,基于土体HSS本构模型,针对常州地铁1号线盾构隧道开挖实际工况,分析盾构施工对周围土层及地下管线的影响。HSS本构模型参数来自室内土工试验,盾构隧道掘进参数以及开挖工序等与实际工况一致。通过计算结果与实际监测数据的对比分析,验证了土体HSS本构模型在常州区域的适用性,并对室内土工试验参数取值提出了建议,最后利用数值模拟的方法分析了不同影响因素下管线的变形与应力分布规律,可为今后常州区域轨道工程和地下工程建设提供借鉴。     

基坑开挖对围护结构变形的影响

深基坑开挖可能引起围护结构及周围土体的变形。以上海长江西路越江隧道新建工程为例,根据实际土层分布建立基坑体系的几何模型,使用Ｍｏｈｒ-Ｃｏｕｌｏｍｂ模型表征土的本构关系,基坑开挖采用分步开挖方式,使用有限元分析软件Ａｂａｑｕｓ进行基坑开挖过程的数值模拟,分析基坑施工过程中地下连续墙水平位移与周围地表沉降的变化特征,对比研究了现场监测数据与数值模拟结果。结果表明：基坑开挖导致地下连续墙水平位移增大５１％,基坑开挖工程中应注意不同位置基坑施工对环境的影响;基坑开挖对周围地表最大影响位置是距基坑边０.５倍开挖深度处。     

临近历史文化建筑的基坑变形特性及建筑裂缝分析

为了研究临近历史文化建筑的基坑工程开挖对围护结构变形、地表土体沉降及房屋建筑裂缝的影响,以常州青果巷历史文化街区基坑工程为背景,采用有限元分析方法对基坑开挖过程进行模拟,并对比了小应变土体硬化模型数值模拟结果与现场监测数据.结果表明:数值模拟结果显示的基坑变形特性与实际开挖情况及工程经验一致,二者误差在合理范围内;造成...     

基坑土体变形性状研究

为提高用于基坑设计计算的土体参数的合理性、准确性 ,以准确预测基坑开挖中围护结构及周边土体位移 ,针对基坑开挖过程中基坑周边土体中可能出现的应力状态 ,用应力路径三轴试验进行模拟 ,进行一系列饱和原状土的三轴K0 固结不排水剪切试验。通过应力路径试验获知基坑开挖过程中土体的应力应变关系近似呈加工硬化双曲线型 ,推导了土体的弹性模量公式 ,并在试验数据的基础上拟合确定了该公式中初始弹性模量的取值方法。将应力路径研究结果和常规三轴压缩试验获得的参数分别应用于同一实际工程进行有限元计算。有限元计算结果与实测数据进行对比分析后认为 :应力路径试验方法较之常规三轴压缩试验方法获得的参数更理想 ,推导出的弹性模量计算式 ,可用于基坑工程变形计算 ,可供基坑工程设计参考。     

邻近深基坑地铁隧道过大位移及保护措施

以紧邻宁波地铁1号线某区间的深基坑为例,基坑开挖导致邻近左线隧道产生明显的位移和变形,局部位置甚至出现渗漏和开裂.结合现场资料和室内试验,获得硬化土模型参数,建立基坑和隧道共同作用的三维有限元模型,对比基坑开挖影响下隧道位移计算值与现场实测值,通过探究基坑围护结构、周围土体位移规律,分析并比较基坑分块开挖、被动区土体加固以及隔断墙等几种典型隧道保护措施的效果.分析结果表明,基坑分块开挖对隧道保护具有明显作用,而被动区土体加固和隔断墙对隧道保护效果较差.     

邯郸市粉质粘土邓肯-张模型参数试验研究

为了获得区域性土体本构模型的计算参数,采取典型粉质粘土层作为土样进行三轴试验,得到邓肯-张模型参数,为岩土工程问题分析计算提供了依据。     

深基坑开挖对邻近地铁车站基坑影响的计算分析

采用有限元软件模拟分析了地铁车站基坑在施工期间邻近基坑开挖对既有车站基坑的影响,土体本构模型采用剑桥模型,分析结果表明邻近基坑的开挖会加大既有地铁车站基坑远端支护结构的水平位移和地表沉降,而近端的支护结构发生的部分回弹减少了水平位移,相应的地表沉降也减小了.所以在类似的基坑开挖过程中要对远端的支护结构和地表沉降进行重点关注.     

卵砾石地层深基坑高承压水降压方案分析

针对上海地铁1号线与6号线换乘部分卵砾石地层中原承压水设计存在的问题,采用三维渗流数值模拟结合现场抽水试验,以及室内圆砾层加固渗透试验,分析了适合本工程地层特性的承压水降压方案。分析结果表明:建立的三维渗流数值模型与现场抽水试验情况吻合,能够作为本基坑工程减压降水的数值模型;将坑外3 m范围和坑内土体的渗透系数降低2个数量级或者只将坑内土体的渗透系数降低3个数量级,基坑的抗突涌稳定系数可以满足规范的要求;采用10%粘土加固,圆砾层的渗透系数下降约2个数量级;采用10%和15%的水泥加固,圆砾层的渗透系数下降3个数量级;承压水降压方案调整为减小地下连续墙深度至49 m,不隔断承压水层,基坑开挖前在整个基坑内部对圆砾层采用10%水泥加固。     

预应力锚杆柔性支护在深基坑工程中的应用

预应力锚杆柔性支护技术广泛应用在深基坑工程中,为了研究其工作机理,对某一实际深基坑工程进行了数值模拟分析,并将预应力锚杆柔性支护和土钉支护两种方案进行了对比研究。分析结果表明:二维数值模型未考虑实际工程中基坑的空间效应,其数值计算结果偏安全;预应力在锚杆支护中起着重要作用,施加预应力可以明显减小基坑的变形;增加土钉长度或减小土钉间距,在一定程度上能减小基坑的变形,但很难控制基坑的整体稳定性;与土钉支护相比,预应力锚杆柔性支护可以有效控制基坑变形,从而保证基坑的整体稳定,能满足深基坑工程防护需求。     

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。     

考虑降水影响与分布开挖的基坑变形数值模拟

为了分析在降水影响下地铁车站基坑的稳定性和现场实测的精确性,建立了基坑体系二维有限元数值模拟.采用弹性模型考虑地基上的非线性性质,针对深基坑开挖过程引起的承载体系受力变形特性,分析了基坑降水和不降水两种情况引起的基坑变形,考虑了地下连续墙与周围土体的相互作用,包括地下连续墙变形、地表沉降及坑底回弹.结果表明,理论分析和实际监测结果较吻合,为工程的顺利实施提供了依据.     

基坑开挖过程中地下水渗流数值模拟

地下水渗流会对基坑的安全构成威胁。本文基于深基坑工程实例,建立了三维基坑渗流模型。通过对邯郸市某建筑基坑开挖过程中渗流情况的数值模拟,分析了基坑分阶段开挖过程中基坑内外土体中孔隙水压力在时间和空间上的分布规律。分析结果表明基坑开挖过程中地下水由基坑外部向内部渗流,基坑内、外部形成主、被动压力区,对基坑内部稳定性不利。研究结论为深基坑的设计与支护提供理论指导。     

深基坑支护的数值分析

根据深基坑支护的具体工程实例，利用FLAC^2D对支护后基坑的稳定性以及加固结构的承载性能进行了分析，分析结果表明：不同的加固结构组成了一个有机整体，加固结构与基坑坡体在各个方向上的位移变形保持一致，支护后的基坑处于一种相对恒定的稳定状态，到达了设计目的。     

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.     

深基坑工程支护结构变形的时空效应

深基坑工程中支护结构的变形规律具有一定的时空效应．以天津站交通枢纽工程的深基坑工程作为研究背景,在对现场实浸4数据分析的基础上,建立了墙段开挖模型,以不同的开挖顺序和不同的开挖单元划分方式对基坑开挖进行数值模拟分析．研究表明：地下连续墙墙体变形的大小不仅取决于基坑开挖的顺序,也与开挖单元的划分有关,在开挖顺序相同的情况下,开挖单元越多,墙体变形越小．     

盾构竖井基坑开挖有限元模拟与分析

虽然基坑工程的理论也相对比较完善,目前进坑工程正朝着超深基坑的方向发展,因此目前常用的经典土力学理论已经不能够满足现代基坑的发展要求。本文将结合实际工程的现场地质条件,通过有限元软件模拟施工并同理论计算值和实测值进行比较,已验证有限元模拟对于指导深基坑施工的现实意义。     

基于贝叶斯方法的软土深基坑不确定性位移反演分析

在深基坑开挖工程中,使用合理的土体力学参数计算地连墙侧移对优化基坑支护方案以及降低工程风险至关重要。然而,受地层分布不均、土工试验误差等因素的影响,土体参数常表现出明显的不确定性,该不确定性降低了地连墙侧移计算结果的可信度。鉴于上述问题,提出一种基于贝叶斯参数更新框架和现场监测数据的软土深基坑土体参数反演方法。该方法采用GA-BP神经网络建立数值分析模型中土体参数与地连墙侧移的隐式函数关系,并结合现场监测数据建立土体参数的贝叶斯反分析模型。采用该方法对某深基坑工程进行分析,验证了方法的可行性。分别采用地连墙的最大侧移值和多点位移值作为指标进行土体力学参数反演,并分别使用更新后的土体参数预测基坑开挖的最终侧移值。研究结果表明：与不更新土体参数相比,更新土体参数后土体参数变异系数变小,得到的结果与后续施工步下的监测结果更吻合;使用多点观测值进行土体参数更新的预测效果显著优于仅使用最大位移值时的效果。     

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。