基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体变形研究

基坑围护结构侧向变形引起的土体侧移和沉降,会对坑外桩基的水平和竖向承载性状造成影响。基于影像源法,在综合考虑围护结构变形、地表沉降以及围护结构变形方向对坑外土体位移影响的基础上,对基坑围护结构侧向变形引起的坑外土体侧移和沉降计算方法展开了研究。首先,采用分段法,分别研究了围护结构变形和地表沉降作用下坑外土体侧移及深层沉降;然后,基于叠加原理,针对坑外任意点位置土体侧移和沉降,推导出了适用于不同基坑围护结构变形模式的相关计算公式;最后,将采用本文方法得到的坑外土体侧移及沉降计算结果同实测结果及现有理论方法的计算结果进行对比分析。结果表明,采用本文方法得到的坑外土体侧移及深层沉降与现场实测结果吻合度更高,从而验证了本文方法的可行性。     

上海软土基坑变形土体扰动机理及室内试验研究

随着基坑工程规模的增大,复杂性的增加,基坑坑外影响范围和变形量逐渐增大,传统土力学和基坑开挖变形理论已经难以满足工程计算预测需要。深大基坑出现变形较大的原因被归结于施工对周围土体的扰动影响。选取上海软土地区典型基坑工程,对基坑开挖前后的土体进行取样,对比了施工扰动前后的坑外土体性质。发现上海地区④层土在基坑开挖前后,差异明显。因此,针对④层土进行了模拟基坑开挖应力路径的侧向、轴向卸荷室内试验。最后,结合室内试验结果和基坑开挖过程中的实测数据,对上海地区基坑的变形特性和坑外土体扰动变形机理进行了分析和探讨。发现软土地区基坑坑外土体扰动后的固结压缩是造成坑外地表沉降变形的一个重要原因,且坑外沉降曲线可用正态分布函数较好地拟合。     

隔水帷幕对深基坑降水开挖变形控制的影响

依托杭州沿江大道地下综合管廊深基坑工程,土体采用HSS模型进行有限元数值模拟,分析基坑降水开挖下基坑及邻近管线的变形,模拟结果与监测结果吻合较好,验证了有限元计算模型和参数选取的合理性。基于模拟提出隔断式基坑降水优化方案,并研究稳态渗流下隔水帷幕插入深度不同时基坑及邻近管线的变形响应。结果表明:随着悬挂式隔水帷幕深度加深,坑内外水头差线性增大,围护结构侧移峰值线性增大,管线竖向位移、坑外地表沉降线性减小;相较于悬挂式隔水帷幕,隔断式隔水帷幕对控制基坑降水引起的坑外地表沉降及邻近管线变形均有着显著优势,但对于围护结构变形控制则不利。     

基坑开挖及降水对坑外地表沉降的影响

随着城市化快速发展,土地资源日益紧张,为了有效利用土地资源,加速城市空间开发和高层建筑的发展已迫在眉睫。相应的基坑工程逐步向着大深度、大面积方向发展。在基坑施工过程中,加强控制基坑周围的土体及坑外地表沉降的研究非常有现实意义。本文对基坑开挖及降水对坑外地表沉降的影响进行研究讨论,为土体施工提供相应建议。     

上海陆家嘴地区超深大基坑邻近地层变形的实测分析

结合上海国际金融中心超大体量卸载、超深开挖深度、超长降水周期的基坑工程实践,通过对邻近地层变形的信息化监测,研究上海陆家嘴地区超深大基坑在顺逆作同步交叉实施条件下邻近地层的时空位移特征,初步探讨其变形机理和影响因素。研究表明:重车动载对坑外地表沉降影响较大,地墙隆起对0.1H范围内的地表土体拖带上抬;地表沉降主要受软弱土开挖和承压井降水影响凹槽分布,纵向地表沉降空间效应明显,受顺逆作同步交叉实施影响差异沉降突出;坑外地层侧移角部效应明显,形成水平方向的土拱作用,并与系统刚度和土体硬度呈正比;坑内土体强隆起范围远超开挖面下1倍挖深,立柱隆起在第三和第五层土方开挖时发展速率明显较快;坑外设计挖深上部地层以斜向下位移为主,下部地层以斜向上位移为主;基坑土方开挖阶段,坑内地层卸荷隆起为主流动补偿为辅,坑外设计挖深以上地层土体流动补偿和承压井降水固结沉降均显著,而设计挖深以下地层以卸荷隆起为主兼有少量流动补偿。     

流固耦合作用下基坑开挖对邻近桥桩的影响分析

为研究基坑开挖对邻近桥桩变形的影响,基于Biot固结理论,结合修正莫尔-库仑本构关系,建立考虑流固耦合的三维有限元分析模型,对降水条件下的深基坑开挖过程进行模拟,分析了基坑开挖过程排桩变形、坑外地表沉降及邻近高架桥桩位移分布规律.研究结果表明:基坑开挖的卸载特性引起排桩竖向位移整体不断增大;基坑开挖过程中,坑外地表沉降...     

相邻双基坑开挖相互影响三维性状分析

相邻基坑开挖引起围护结构和周围土体变形与基坑单独开挖存在较大的差异,目前较缺乏考虑相邻基坑开挖产生的相互影响及其空间效应的研究。以实际相邻双基坑工程为分析原型,建立其开挖的三维有限元模型,研究双基坑开挖的空间效应。分析了相邻基坑同步开挖和不同基坑间距对基坑间土体沉降、支护结构内力、支护结构位移、坑底隆起、坑外地表沉降等的影响,探讨基坑开挖角部刚度效应。结果表明:相邻基坑开挖影响支护结构的内力和位移分布;基坑间土体沉降产生叠加影响,沉降量大于基坑两侧地面;近端支护结构变形和坑底隆起小于远端。基坑角部刚度效应在一定范围内会较明显地限制土体变形和支护结构的位移,且角部刚度效应随开挖深度增大而增大。基坑间距对相邻基坑产生相互影响的范围为2.5~3倍基坑开挖深度。     

邻近基坑同步施工相互影响实测分析

近距离相邻基坑前后施工时,后基坑的施工相当于对前基坑周边卸载,必然会对前基坑产生一定的影响。对杭州下穿湘湖某相邻基坑工程进行施工监测,主要监测内容包括混凝土支撑轴力、钢支撑轴力、深层土体位移和地表沉降等。监测结果表明:双基坑施工与单基坑施工时深层土体位移变化等规律有明显区别,后基坑在开挖过程中会减小前基坑的支撑轴力,并使相邻基坑之间的土体向前基坑倾斜。同时双基坑与单基坑混凝土支撑受拉情况明显不同,总结并对比单双基坑工程中混凝土支撑"拉/压"轴力比,双基坑的"拉/压"比值相对单基坑更大,这与基坑土体向坑外移动相呼应。     

小直径圆形深基坑的施工监测与分析

介绍了小直径超深圆形基坑工程的施工监测情况.对围护墙体和坑外土体的侧移以及坑外土体的深层沉降变形的分析表明,小直径圆形基坑施工引起的环境变形较小.作用在围护墙上的坑外土压力测试结果表明,由于小直径圆形基坑的变形较小,在开挖施工过程中,土压力基本稳定,其变化主要由深层承压水降水引起.     

深基坑降水对地表沉降的影响分析

研究了基坑降水引起坑外地表沉降的机理,介绍了常用的基坑降水方式,并对某项目基坑进行了现场变形监测与三维有限元模拟,得出了基坑降水对周边地表沉降影响的一般规律,给出了减小这一影响的具体措施。     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3～0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35～0.45倍的开挖深度。     

SMW工法桩在厚砂层基坑中的应用与监测分析

合信广场基坑施工中,对坑顶水平位移、型钢受力、锚索应力、深层土体水平位移、周边沉降及地下水位进行监测,并对SMW工法桩在厚砂层基坑中的应用效果进行分析。监测数据表明,随基坑开挖深度增加,桩顶变形和锚索应力呈阶梯式增长,锚索应力设计存在优化空间;型钢的受力最大值位置逐渐往下偏移,水泥土可分担桩体所受的弯矩;施工过程中,涌砂、涌水导致坑外地下水位的下降,会使周边沉降增大;SMW工法桩能有效控制基坑周围土体的变形并起止水作用。     

软土地区坑中坑式基坑工程的变形特性研究

通过翻阅大量的文献,采集、整理、研究大量有关坑中坑式基坑工程的变形数据,对内、外坑开挖深度、间距,围护结构侧向变形值等有关参数之间关系进行分析,结果表明:当开挖总深度不变时,外坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而减小,内坑围护结构最大侧向变形随内外坑间距的增大而增大;内墙插入比对外坑围护结构最大侧向变形量的影响不大,但内坑围护结构最大侧向变形量随内墙插入比的增大而减小。外坑围护结构最大侧向变形量随外墙插入比的增加有减小的趋势。在忽略内坑影响的情况下,外坑开挖深度与地表最大沉降量之间的关系类似,考虑内坑影响时周围地表沉降量相比单级基坑更大,同时内坑的开挖深度与地表最大沉降量不再符合单基坑的线性规律。     

SMW工法深基坑工程位移沉降分析

对某深基坑工程开挖施工期间基坑内外位移、沉降、支撑内力、地下水位等监测分析,研究表明:土体的深层水平位移随开挖深度的增加而增大,且与内支撑密度密切相关;基坑坡顶水平位移、坡顶沉降及土体深层水平位移三者变化规律相同,可互相验证;基坑北侧的地表沉降曲线呈凹槽形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;基坑周边地表沉降情况受地下水位变化影响,且具有一定滞后性;台风降雨对于基坑内支撑的轴力及基坑变形影响很大。     

某基坑变形观测与分析

本文以实际基坑位移观测工程为例,以基坑周边建筑物及道路沉降监测、基坑围护结构顶部冠梁水平位移、基坑周边土体深层水平位移和坑外地下水位监测为主,系统介绍了基坑位移观测的方法.     

深基坑支护结构开裂变形险情原因分析及应对措施

某深基坑施工过程中,坑外地表沉降、坑外地下水位下降、支护桩顶部竖向及水平位移、土体及支护桩深层水平位移等均出现超报警值和控制值的险情.与此同时,基坑支撑梁、冠梁和支护桩也严重开裂.现场采取坑外注浆、坑底加反压土、基坑分块开挖施工、加斜抛撑等措施,有效遏制了基坑进一步失稳的趋势,避免出现安全事故.以此为例,对基坑出现险情...     

深基坑降水对基坑稳定影响的分析

以杭州地铁秋涛路站深基坑施工为例,对如何保证降水效果和基坑安全,以及如何降低深基坑施工对周围环境影响方面进行了探索,对基坑降水所引起的基坑周围地表发生沉降的原因进行了分析,并通过坑内外水位变化及地表沉降监测情况分析,得出围护结构止水效果与坑外地表沉降关系,以及在降水过程中因围护结构漏水而产生的坑外地表沉降范围和沉降量变化的发展情况,进而提出如何防止降水不利影响的措施。     

某地铁站基坑监测成果分析

以某地铁车站基坑为研究背景,对其变形监测方案进行设计,并对监测数据进行了分析,得出了坑周土体水平位移、地表沉降以及地下连续墙墙顶水平位移随基坑开挖深度和时间的变化规律,并分析了基坑开挖对邻近建筑物产生的影响,可为类似工程提供参考.     

注浆对土钉墙地面沉降影响的有限元分析

通过建立有限元模型,模拟土钉支护基坑开挖,在模拟中通过改变杆体材料的弹性模量Eg和杆体与土体之间的界面摩擦粘结强度,计算两个因素分别变化时,基坑边地面上一定范围内的沉降,分析土钉注浆对基坑边地面土体沉降的影响规律。分析结果表明,距离坑边较近范围内地面沉降随着土钉弹性模量Eg的增大而增大,距离坑边较远范围外的地面沉降随着土钉弹性模量Eg的增大而减小。从绝对沉降上来看,土钉弹性模量Eg对基坑外地面的沉降有所影响,但影响并不大。距离基坑边缘同一位置处的沉降随着粘结的增大基本呈现先减小后增大的趋势,粘结力为80k Pa时,沉降量最小。但从沉降绝对值来看,粘结力对坑边沉降的影响总体相对较小。     

软土地区坑靠坑开挖耦合效应分析

坑靠坑开挖耦合效应影响范围的研究是群坑工程中围护支撑体系设计和对周围环境保护的重点。根据上海软土地区采用地下连续墙支护的深基坑工程案例,基于土体修正剑桥模型,对地下连续墙基坑建立了不同开挖深度和不同基坑间距的坑靠坑有限元平面应变模型。研究分析了单一基坑开挖后,地表沉降和地下连续墙水平位移计算值与实测值的关系。并通过对不同基坑间距和不同开挖深度基坑模型计算值的研究,得到了坑靠坑开挖耦合效应的规律。结果表明:所建模型、土体本构模型以及土体参数具有较好的准确性;坑靠坑开挖产生的耦合效应随着基坑间距的增大而逐渐减小,且减小幅度变缓,确定了产生坑靠坑开挖耦合效应基坑间距的下限值为10倍开挖深度。