巨厚软土地区深基坑应力与变形研究

由于土体性质的复杂性,理论分析很难预测巨厚软土地区深基坑的应力和变形特征,而数值模拟是一个很好的解决方法。结合长江三角洲海相巨厚软土地区某地铁站深基坑工程地质条件,采用弹塑性有限元方法,对地下连续墙支护结构的深基坑在不同开挖时序的地表变形、支撑受力和基坑回弹特征进行了分析。数值模拟结果表明,巨厚软土地区深基坑开挖引起的地表沉降影响范围大约为基坑开挖深度的4倍;周边地表水平位移的影响范围大约为开挖深度的6倍;开挖过程中支撑受力从上至下有逐渐增大的趋势。这可为后续安全施工、科学设置监测点位置以保证深基坑本身和周边建(构)筑物安全提供基础资料,也可为类似巨厚软土地区深基坑的设计、施工提供借鉴。     

深基坑中锚杆水平角对支护效果的敏感性分析

本文以北京望京城盈中心的基坑建设为背景,使用flac3D数值模拟软件,研究施工过程,基坑护坡桩顶部的水平位移及竖直沉降的时空效应规律。将计算值与现场实测结果进行对比,验证数值计算模型的合理性。以此模型为基础,分析锚索的水平角度,基坑支护效果的敏感性。研究结果表明,预应力锚杆的水平角对整个桩锚支护结构体系的支护效果敏感性较高,施工时需引起足够重视。     

兰州市某地铁车站深基坑开挖支护三维有限元分析

以兰州市地铁1号线一期工程五里铺车站深基坑工程为背景,采用非线性有限元软件Midas GTS对地铁车站深基坑开挖过程进行仿真模拟,研究施工过程中"钻孔灌注桩+内支撑"围护结构的内力及变形、周围土体的沉降规律及范围,桩后土体的水平位移等随基坑开挖深度的变化规律.通过施设不同位置钢支撑对基坑变形的影响和原方案进行对比分析,得出原方案在控制变形等方面有较好的效果,且桩体最大水平位移减小0.36mm.     

基于FLAC~(3D)的深基坑土钉墙支护数值模拟

以某小学深基坑工程为例,通过FLAC~(3D)建立了基坑开挖的三维模型,对基坑开挖过程及土钉墙支护进行模拟,分析了水平位移及土钉墙受力特点,水平位移随开挖过程不断增大,沿基坑深度呈"C"型分布,最大位移达18mm;土钉最大应力在靠近坡面位置,混凝土面层弯矩沿深度逐渐增大。研究表明,土钉墙支护方案是可行,能够有效地抑制基坑变形,保证基坑的安全稳定。     

深基坑开挖对邻近住宅楼的变形影响分析

【目的】深基坑工程中土体的开挖卸荷会导致土体位移变形，可能引起周围建筑物变形，因此有必要对深基坑开挖对邻近宅楼的变形影响进行分析。【方法】本研究以郑州某深基坑工程为例，在采取上部土钉墙、下部桩锚支护的联合支护方式下，使用FLAC3D对基坑的开挖过程进行数值模拟，探究不同工况下基坑开挖对周边土体和邻近建筑物的影响。【结果】研究发现：沉降量随着距基坑边缘距离的增加而减小，最终降低为零；沉降量和围护体的水平位移随着基坑开挖深度的增加而增大；邻近建筑物的沉降随着基坑开挖的加深而增大，随着距基坑边缘距离的增大而减小。【结论】本研究验证了该支护方式的可行性。     

武汉某地铁车站深基坑开挖支护变形数值模拟研究

【目的】以武汉市唐家墩地铁车站深基坑工程为例,综合考虑场地工程地质、水文地质条件,权衡经济、安全、施工难度、工期等因素的影响,最终采用连续墙加内支撑的方式对该深基坑进行开挖支护。【方法】结合ABAQUS数值模拟软件中的Mohr-Coulomb准则进行三维建模,模拟研究了基坑开挖过程,预测了基坑开挖影响范围内土体的水平位移、垂直位移及支护结构的变形,并与现场监测资料进行了比对。【结果】研究结果表明：开挖初期主动土压力主要由开挖面以下连续墙承担,随着开挖加深和支撑设置,主动土压力在后期主要由开挖面以上连续墙承担。围护结构最大水平位移为30.3 mm,坑外最大沉降量17.5 mm,坑内最大隆起量为19 mm,与现场实测数据一致,从而验证了设计方案的可行性。【结论】基坑开挖支护方式满足一级基坑变形控制要求。模拟结果表明支护设计方案是可行的。     

公路隧道锚杆不同加固范围作用效果模拟分析

采用有限元软件ANSYS对四种不同锚杆加固范围进行数值模拟,通过不同加固范围对隧道各部位位移、地表沉降,锚杆轴力、轴应变及初期支护剪力、弯矩的影响进行对比分析,总结在其他因素完全相同的情况下不同加过范围所引起的上述各参数变化规律,给出了锚杆合理的加固范围,为了隧道设计和施工提供参考依据。     

基于应变软化模型的桩锚支护过程稳定性分析

为了研究深基坑在桩锚支护过程中的稳定性变化规律,利用FLAC3D软件对深基坑进行数值模拟,采用应变软化模型对基坑在开挖过程中的支护桩变形、锚索受力、稳定性以及塑性区变化进行计算,结合实测数据进行计算分析,并与Mohr-Coulomb模型进行对比.研究结果表明:FLAC3D应变软化模型数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,且优于Mohr-Coulomb模型,并能较好地反映软岩土体的变形特性;随着基坑开挖的进行,支护桩身最大水平位移点位置随着开挖步的不断增加呈现出逐渐下降趋势;在基坑开挖过程中,锚索锚固力逐渐增大,并沿索体呈现出先增大后减小的变化趋势,且最大值出现在剪切滑动面位置处;开挖过程中,基坑张拉、剪切塑性区域主要集中分布在开挖面及开挖面3~7m深度内.     

基于应变软化模型的桩锚支护过程稳定性分析

为了研究深基坑在桩锚支护过程中的稳定性变化规律,利用FLAC3D软件对深基坑进行数值模拟,采用应变软化模型对基坑在开挖过程中的支护桩变形、锚索受力、稳定性以及塑性区变化进行计算,结合实测数据进行计算分析,并与Mohr Coulomb模型进行对比.研究结果表明：FLAC3D应变软化模型数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,且优于Mohr Coulomb模型,并能较好地反映软岩土体的变形特性;随着基坑开挖的进行,支护桩身最大水平位移点位置随着开挖步的不断增加呈现出逐渐下降趋势;在基坑开挖过程中,锚索锚固力逐渐增大,并沿索体呈现出先增大后减小的变化趋势,且最大值出现在剪切滑动面位置处;开挖过程中,基坑张拉、剪切塑性区域主要集中分布在开挖面及开挖面3～7 m深度内.     

预应力锚杆挡墙理论分析及应用

基于极限平衡法,推导出考虑地震作用的预应力锚杆挡墙支护结构安全系数及锚杆锚固力计算方法,借助有限元软件ADINA对边坡开挖全过程进行数值模拟与验证,经内力与变形分析得知吻合较好;通过实际工程中的方案比较,证明预应力锚杆挡墙支护结构形式在复杂条件下的基坑、公路边坡工程中有着不可替代的作用及其广阔的应用前景.     

湘潭市某深基坑复合土钉墙支护变形的有限元分析

复合土钉墙在基坑中应用广泛,目前对其变形的研究较少.本文依托湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程,运用有限元分析软件ANSYS建立微型桩 预应力锚杆复合土钉墙与纯土钉墙两种不同支护形式在不同工况的有限元模型,得到各开挖步基坑的变形情况,将有限元计算结果与现场实测数据进行对比分析.结果表明：由于受到土体主动土压力作用,微型桩产生微小转动,复合土钉墙支护水平位移呈现开挖面以上与以下相反的现象,在基坑顶部有较小幅度的土体拱起,微型桩和预应力锚杆的施加对基坑侧壁水平位移与地面沉降有较大影响,能有效控制土体变形,增加土体稳定性,但是对坑底隆起的影响相对较小.     

湘潭市某深基坑复合土钉墙支护变形的有限元分析

复合土钉墙在基坑中应用广泛,目前对其变形的研究较少.本文依托湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程,运用有限元分析软件ANSYS建立微型桩-预应力锚杆复合土钉墙与纯土钉墙两种不同支护形式在不同工况的有限元模型,得到各开挖步基坑的变形情况,将有限元计算结果与现场实测数据进行对比分析.结果表明:由于受到土体主动土压力作用,微型桩产生微小转动,复合土钉墙支护水平位移呈现开挖面以上与以下相反的现象,在基坑顶部有较小幅度的土体拱起,微型桩和预应力锚杆的施加对基坑侧壁水平位移与地面沉降有较大影响,能有效控制土体变形,增加土体稳定性,但是对坑底隆起的影响相对较小.     

深基坑桩锚与土钉墙联合支护结构的变形监测分析

通过对郑州楷林大厦深基坑桩锚与土钉墙联合支护结构的水平位移及周边建筑物的沉降进行监测和分析,探讨了基坑开挖与施工不同阶段围护结构的位移和周边建筑的沉降规律,总结出影响基坑位移和周围建筑物沉降的因素,由此得出一些有益于指导基坑设计和施工的结论：（1）支护结构产生的水平位移主要出现在土方开挖和基坑支护阶段,基底垫层浇筑完毕后,位移速率减缓,在进行地下室主体施工时位移趋于稳定;（2）基坑开挖后,围护结构的变形大小与基坑周边的土体处于临空状态的时间以及土方开挖的速度有很大的关系,临空时间长,结构变形大;（3）周边建筑物的沉降与基坑的水平位移并不同步,一般滞后10d左右．     

岩溶地区隧道施工时空效应的数值分析

结合贵州双龙航空港经济区外环北路2号隧道开挖的工程实例,利用图表研究工具和理论分析的研究思想对岩溶地区隧道开挖对地层造成的影响进行了数值分析研究。运用图表对数法对地表位移积累平均值、洞内变形积累平均值和拱顶变形积累平均值变化的规律进行预测。研究得到岩溶地区隧道开挖引起地层沉降随时间缓慢增长的时长是非岩溶地区的1倍左右。结合施工量测数据,采取极限速率法,对地表位移变形积累平均值和洞内变形位移积累平均值变化的规律进行预测,30 d内地表变形位移积累平均值预测值为6.818 mm,洞内变形位移积累平均值为4.712 mm。研究结果对指导岩溶地区隧道施工,监测并控制隧道周边地表沉降及隧道整体变形有实际参考价值。     

已建建筑与相邻新开挖基坑相互变形影响浅析

本文以某基坑为例,通过对坡顶水平位移、相临建筑沉降监测数据分析,发现相邻已建建筑对新开挖基坑的水平位移影响微小,而基坑开挖也未对相邻已建建筑地基中的管桩水平约束力及相邻已建建筑沉降产生影响,并对上述现象进行了分析。     

悬臂式围护桩仿真分析研究

采用Midas/GTS仿真分析软件对黄土地区基坑支护进行三维数值模拟,结合实际工程特点,较为真实地得出了悬臂桩支护对桩周土体的影响,得到了开挖各阶段的土体变形曲线、桩身弯矩曲线,分析其原因、特点及规律,并对极可能出现的滑移趋势做出了分析。悬臂式支护结构主要依靠嵌入坑底土内的深度与结构的抗弯能力来维持基坑壁的稳定与结构的安全。所以对于悬臂式支护结构来说,嵌入土内的深度非常重要。因为悬臂式支护结构上端的水平位移往往是开挖深度的五次方函数,故它对开挖深度非常敏感,很容易产生大的变形,所以通常只适用于土质较好以及开挖深度较浅的基坑工程。     

富水区深基坑支护监测分析

郑州某深基坑设计开挖深度为11.2m,因工程场地附近存在沟渠,地下水位埋深较浅,地下含水量丰富,对基坑开挖极为不利。因此,有必要对基坑围护结构的坡顶位移、深层水平位移等进行持续监测。结果表明,随着基坑每一段的开挖,坡顶位移与深层水平位移会发生骤然增大,地下水较丰富侧的位移量更为明显。随着支护体系的完备位移量逐渐得到控制,在开挖至基底后,位移趋于稳定。     

框架预应力锚杆柔性支护结构中锚杆设计参数研究

介绍了框架预应力锚杆柔性支护结构的基本构成和特点，基于简单圆弧滑动条分法建立了其整体稳定性安全系数模型，分析探讨了锚杆设计参数即锚杆锚固体直径、锚杆水平倾角、锚杆水平间距、锚杆竖向初始距离和锚杆竖向间距对支护结构稳定性的影响，对框架预应力锚杆柔性支护结构的设计和施工具有一定的参考价值．     

泉太隧道围岩破碎带施工方法可行性研究

以泉太隧道为依托工程,通过Midas/GTS数值模拟软件对围岩破碎带处采用台阶法和CD法2种开挖方法进行三维数值模拟,并与现场监测数据进行了对比分析。研究结果表明:在采用台阶法或CD法开挖时,均表现为在隧道拱脚、拱腰部位围岩应力集中、水平位移最大,拱顶和仰拱处竖直位移最大。相比于台阶法,CD法开挖条件下围岩应力、衬砌受力、围岩变形更小,但2种开挖方法均能满足隧道受力及变形要求。综合考虑施工难度、施工成本、施工工期等因素,可优先采用台阶法进行开挖,若实际开挖过程中发现隧道变形过大时,应及时换用CD法开挖。现场监测的水平收敛位移和拱顶沉降变化规律与数值模拟结果趋势相同,但变形稍大于模拟值,在施工过程中应加强监测。     

城市地铁建设的基坑开挖对临近既有隧道的影响研究

运用ANSYS有限元软件，采用D-P弹塑性模型，通过改变隧道与基坑边线的距离，对地铁隧道的竖向和水平位移进行三维数值模拟，得出结果：基坑与隧道的距离越远，隧道各点的竖向位移越小；隧道的横向位移并不单调地随隧道与基坑距离的增大而减小，而是存在一个临界值使隧道的横向位移达到最大值，这个临界值约为基坑深度。