某超大深基坑工程围护墙变形实测与分析

某深大基坑工程采用主楼顺作、裙房逆作的总体施工方案。基于实测数据,对裙房逆作深大基坑工程的围护墙变形性状及影响因素作了深入分析。分析结果表明:首层开挖时,在东、北两侧基坑盆边预留土堤尺寸较大的条件下,盆中土方开挖所引起的墙体侧移也较为可观;围护墙平均最大侧移与开挖深度的比值为0.262%;各阶段围护墙侧移增量最大值发生位置的深度与开挖面之下的土层硬度相关,当开挖深度达15.7 m以后,因开挖面之下的土层变硬,侧移增量最大值发生的位置都在开挖面之上;基坑边角附近存在显著的空间效应,且基坑的角部空间效应随基坑角部的角度增大而减小,当基坑角部角度达110°时,基坑角部的空间效应不明显;在一定的开挖深度条件下,墙体侧移随开挖深度的增加而增大,但当开挖宽度达到一定值后,墙体侧移将不随开挖宽度的增加而增大;施工场地大门出入口处的墙体侧移受车辆动载的影响较大。     

混凝土垫层及水平结构混凝土收缩对围护墙变形影响的实测分析

 基于实测数据,对上海中心大厦裙房逆作超大深基坑工程的围护墙变形规律进行分析。分析结果表明,在垫层混凝土浇筑完成至梁板结构混凝土浇筑完成期间,围护墙侧移增量很小,垫层对围护墙变形具有明显的约束效应;在此期间,因作为垫层支撑点的圆形地墙受偏载作用引起较大的变形,导致测点P04墙体侧移增量较大;结合现场施工条件,对混凝土垫层约束效应的发挥进行说明。在混凝土结构养护期间,超长水平支撑梁板结构或大底板的混凝土收缩,引起围护墙侧移增量较大;且在大底板混凝土养护期间,西侧测点P23的围护墙侧移增量大于最后一次土方开挖所引起的墙体侧移增量;而短跨水平梁板结构混凝土收缩对围护墙变形影响可忽略。结合上述规律,给出相应的施工措施,以便减小基坑变形。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。     

围护墙后开挖对基坑变形影响的数值分析

以西江引水盾构一标盾构吊出井和阀门井深基坑工程为分析对象,考虑土体的小应变刚度特性,建立三维有限元分析模型,探讨围护墙后开挖对基坑的变形影响。通过计算结果和实测数据的对比分析,表明部分围护墙后开挖卸载,造成支撑两端产生不平衡力,使开挖一侧的墙体回弹而减小水平位移,而对侧墙体水平位移继续增大,墙后土体沉降也随之增大。墙后的局部开挖卸载还能引起支撑两端墙体最大位移向相反方向移动,产生错动趋势。而开挖卸载的同时在墙后适当增加支撑可调整墙体的位移增量,有助于减少对基坑的扰动。所获得的结论对于既有基坑墙后开挖工程的设计和施工具有重要的参考价值。     

超大型深基坑开挖过程三维有限元分析

建立三维有限元模型对软土地区某中心岛顺作、周边逆作的超大型深基坑进行分析,计算中假定土体为横观各向同性体,考虑土与结构的共同作用以及土体分层、分区开挖和支护结构分区施工.将计算结果与实测值进行比较,表明考虑土体为横观各向同性体的三维有限元分析方法可以较好地模拟开挖过程基坑的变形特性.分析了分层分区开挖和支护结构分区施工对基坑维护结构变形特征的影响,结果表明分层分区开挖对基坑变形有较大影响.     

临近高架的基坑开挖变形特性的数值分析

以上海地区某深基坑工程为研究对象,考虑土体小应变刚度特性,建立高架道路和临近基坑的二维有限元分析模型,探讨土体小应变条件下深基坑的变形特性及基坑开挖对高架的影响。算例分析表明,考虑土体小应变刚度特性可以较好的模拟基坑开挖的变形及基坑开挖对高架的影响,计算结果与实际情况基本吻合。     

坑内降水基坑底不同位置土体变形性状的室内试验研究

在分析坑内降水的基坑开挖中坑底土体的应力变化的基础上,对基坑降水与开挖交替作用下坑内不同位置土体的变形性状进行研究,并与仅考虑基坑开挖作用下土体的变形性状进行比较。试验结果表明,分步降水、开挖交替作用下坑底不同位置土体的变形性状相对于仅考虑开挖时均显著改善,其初始卸荷变形模量均明显提高。对于坑底不同位置的土体,降水均能显著减小基坑回弹总量。但由于降水使每开挖步土单元释放的应力加大,分层每开挖步基坑的回弹变形比没有考虑降水时的回弹变形大。模拟靠近地连墙附近土单元应力路径的试验结果表明,降水开挖交替作用下地连墙附近土单元其开挖步的回弹变形明显大于基坑中心的土单元,并且可能导致考虑降水条件下基坑边部土体单元总的回弹变形大于没有降水时的总回弹变形。最后,坑内降水对基坑内土体变形性状、坑底回弹的影响与降水时间、降水深度、土层渗透系数等密切相关。对地下水位以下的超深开挖,应考虑大深度降水对坑内土体力学性状及回弹变形的影响。     

基坑开挖与临近桩基相互作用分析

基坑开挖时临近建筑物的桩基础将受到开挖引起土体位移的作用, 导致桩身产生附加应力、弯矩和侧向位移。文中采用三维弹塑性有限元法, 模拟无支撑基坑开挖与临近桩基的相互作用。对比分析了临近桩基对基坑开挖所引起土体变形场的影响, 并讨论了基坑的空间效应、开挖深度、支护墙刚度、桩基和基坑距离、桩基刚度和桩头约束条件等因素对临近桩基附加侧向位移和弯矩的影响, 得出了一些有意义的结论, 可为分析基坑开挖对临近桩基影响时提供一定的理论指导。     

软土基坑开挖对邻近桩基影响的时效分析

由于软土具有较强的流变性,在分析开挖对邻近桩基的影响时应考虑时间效应。使用土体流变本构模型,利用有限元分析了受基坑开挖影响的邻近单桩的受力变形性状。计算结果表明:考虑土体蠕变特性后,桩基的侧移、弯矩均比不考虑土体蠕变时显著增大;基坑开挖结束后,邻近桩的受力变形仍会继续增大,表现出明显的时间效应。通过参数研究,分析了本构模型、应力历史、桩墙距离、开挖速度、降水等对桩基受力变形性状的影响。     

基坑开挖引起的周边土体三维位移场的简化分析

虽然不少经验方法可以用来计算基坑开挖引起的地表沉降以及围护墙水平位移,但是目前基坑开挖引起的地表以下土体位移场的预测缺乏简单的计算方法,而主要依赖于有限单元法。有限元分析中如何选用合理的参数来准确计算开挖引起的土体位移一直是个难题。在有限单元法的基础上,考虑土体小应变特性,基于芝加哥地区实际基坑工程的实测数据,通过反分析方法确定了能够准确计算基坑开挖引起的土体位移的合理计算参数。利用这些参数较为准确地计算了基坑开挖引起的土体位移,总结了基坑周边土体三维位移场的衰减规律,并由统一表达式来表示,同时结合围护墙水平变形与墙后地表沉降的经验公式,通过二次拟合提出了基坑周边土体三维位移场的简化计算方法。通过与有限元计算结果以及实测结果的对比,验证了该方法的合理性。     

上海中心大厦超大基坑主楼区顺作裙房区逆作施工技术

超大基坑主楼区顺作裙房区逆作施工是适应超高层建筑深基坑工程施工的一项新技术.以上海中心大厦基坑工程为背景,对这项技术进行了研究与应用.主楼区无内支撑圆形基坑采用明挖顺作施工,加快了塔楼的施工速度.裙房区逆作施工利用永久结构作为水平支撑,结构刚度大,有效控制了基坑的变形.基坑变形监测结果与计算结果吻合度较高,满足了设计要求.针对主楼、裙房间差异沉降大的问题,提出了沉降后浇带设置方法及施工工艺.     

基于基坑施工工况及环境要求的地下水控制设计

基坑工程设计的安全性与地下水控制设计密不可分。本文根据基坑施工中的各种工况及环境保护的要求对由于地下水的作用而产生的浮力、渗流、地面变形、突涌等问题进行计算分析,并根据计算分析结果及地下水作用机理采取相应的应对控制措施。地下水控制设计所涉及的基坑施工工况主要有:基坑开挖前、基坑开挖中、基坑开挖至坑底、底板浇筑完成、地下每层建筑施工及回填完成;环境保护要求主要有:基坑内外地下水位控制、基坑外建(构)筑物的变形控制、围护墙体本身的各类变形控制等。针对各工况及环境要求而进行的地下水控制设计为基坑工程安全有效的施工提供了保障和指导,确保了基坑及周边环境的安全,也为类似基坑工程的地下水控制设计提供了借鉴。     

温度应力对环形地连墙围护结构受力变形的影响分析

温度场对深基坑围护结构受力变形的影响不仅是温度场与应力场的热力耦合问题,同时也是水、土、围护结构共同作用问题。通过对日本东京新丰洲变电所深基坑工程实测结果的反分析,确定了温度场对环形深基坑围护结构受力变形影响的分析方法,获得了温度场变化引起的围护结构受力变形模式,并将研究成果应用于上海世博变深基坑围护结构受力变形分析。分析结果表明：基坑开挖后,围护结构的内侧面暴露在大气中,受大气温度变化的影响,地连墙内外侧存在温度差,且不同位置、不同施工阶段,地连墙的温度场不同;开挖面以上的地连墙没有坑内土体的约束作用,其环向应力的大小主要取决于坑外水、土压力的作用,温度下降时,地连墙向坑内收缩变形;开挖面以下及开挖面附近的墙体,墙体收缩变形受到坑内土体的约束,温度下降时,地连墙的环向应力减小。     

深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物影响分析

地铁车站深基坑施工常导致周边建筑物变形过大。基于现场监测数据，研究深厚软弱土层地铁车站深基坑施工对既有建筑物的影响，分析地下连续墙水平变形、土体水平位移和建筑物变形规律。结果表明，地下连续墙水平位移和土体深层水平位移变形曲线呈“鱼腹状”；端头井处墙体和土体水平位移大于标准段；地表变形曲线呈“漏斗状”；地下连续墙施工对建筑物竖向位移影响较小；距离基坑较近处，建筑物变形表现为沉降，距离基坑较远处，建筑物变形表现为隆起，既有建筑物主要表现为向基坑内侧倾斜。     

杭州某商业楼基坑变形分析

通过运用有关基坑变形的计算方法对杭州某商业楼基坑工程进行基坑变形的计算,m法计算得基坑最大位移为29．2mm,基床系数法求得基坑最大位移为7．2mm,实际基坑最大位移为174．6mm,基床系数法求得基坑变形特点与实际情况不同。影响基坑变形的因素很多．本研究结合工程实际确定土的比例系数和桩的变形系数,并充分考虑影响基坑变形的因素,之后确定土体参数、支撑条件、支护桩入土情况、施工进度的影响因子,对已有的计算方法进行分析和修正。最后得出合乎本工程的基坑变形计算方法,能在实际工程中对深基坑变形进行及时准确地预测和分析。     

深基坑地下连续墙施工侧向变形分析

地下连续墙作为地下工程中常用的一种结构形式,受到越来越广泛地使用。文中以沿海城市某地铁车站深大基坑工程为依托,通过现场超声波检测和数值计算等方法,构建三维弹塑性有限元模型,对地连墙成槽施工的过程进行数值模拟,揭示地下连续墙的侧向变形特征。研究表明地下水的作用会能够加速土颗粒的流动以及降低砂性地层的抗剪强度;随着内摩擦角的不断增大,地连墙的侧向变形逐渐减小,随着黏聚力的不断增大,其侧向变形逐渐减小;距离地连墙水平距离越远,地连墙壁的侧向变形越小,其受到地连墙开挖的影响越小。研究成果可以为类似工程的设计与施工提供理论指导。     

武汉某深基坑在开挖过程中的变形性状分析

武汉协和医院外科病房大楼基坑场地狭窄、周边环境严峻、地下水位高、基坑土性差、开挖面积及深度大,基坑采用了上部放坡卸载、钻孔灌注桩排加三排预应力锚杆的支护体系,地下水采用悬挂式竖向隔渗墙和坑内中深井降水相结合的处理措施,并运用信息化施工管理技术,对周边环境及支护体系在施工期间进行了监测,基坑的支护变形及周边构筑物的沉降变形随着降水、开挖而有规律地变化,在地下室底板浇注完成后,基坑逐渐趋于稳定状态。     

紧邻铁路偏压基坑围护结构变形与内力测试分析

 以深圳地铁5号线民治站基坑工程为依托,通过对基坑连续墙水平位移及内力的实测分析,系统研究偏压基坑围护结构位移和内力特征,对围护结构稳定性进行评价。测试结果表明：基坑开挖较浅时,两侧墙体上部发生向基坑内的变形,但受列车及路基偏压影响,紧邻铁路侧墙体位移比远离铁路侧墙体位移大,基坑挖至一定深度后,远离铁路侧墙体上部向基坑外移动,且基坑开挖越深,向基坑外变形越大;相同工序、相同深度条件下,紧邻铁路侧墙体弯矩较远离铁路侧大,紧邻铁路侧墙体弯矩最大值位置比远离铁路侧墙体深;根据偏压基坑位移及受力模式,设计上应对基坑两侧支护参数区别考虑。测试结论可为偏压基坑设计施工提供参考。