深基坑参数融合数据模型与数据结构

基于深基坑开挖过程中,不同实体的几何参数、物理参数和力学参数之间的关联性,提出深基坑参数融合数据模型,实现将深基坑的几何模型和力学模型统一在一个框架之下.根据面向对象的编程思想,采用C++语言对各基坑实体进行描述,为模型设计一个能够体现各基坑实体类之间层次关系的数据结构,并开发了深基坑三维建模与风险预警软件.将开发的软件应用于上海市汉中路地铁车站深基坑项目,结果表明,该数据模型很好地实现了不同基坑实体之间的关联,可以有效地预测深基坑施工过程中的潜在风险.     

基坑开挖对下卧盾构隧道的影响风险分析

目的研究基坑开挖对邻近既有下卧盾构隧道结构产生的附加应力及不均匀变形,为施工阶段既有隧道的风险评估及控制措施提供参考.方法以哈大客专沈阳站房改造工程为背景,探讨了基坑开挖卸载对下卧盾构隧道造成的主要风险因素及盾构管片破坏的类型,针对土体力学参数的空间变异性及随机性引入蒙特卡洛模拟与三维有限元相结合的方法对衬砌结构的风险事故发生概率进行定量分析.结果基坑开挖卸载之后,隧道横向位移及管片最大压应力超出规定值的概率均为0;上抬变形量及管片最大拉应力超出规定值概率分别为39.8%、2.29%.多种因素下盾构管片总失效概率为41.18%.结论基坑开挖方法要遵循减少单次卸荷量及隧道穿越跨度的原则,并且开挖后应尽量减少基坑的放置时间.     

基坑开挖对邻近单桩影响的改进计算方法

在城市建设中,紧邻建筑物桩基进行基坑施工会引起桩基产生附加变形和附加内力,进而会影响到上部建筑物的安全性与适用性.关于该问题的理论研究,目前广泛采用的弹性地基梁法将桩基视为Winkler地基或Pasternak地基中的Euler-Bernoulli梁,未考虑桩基的剪切效应及基坑开挖扰动引起的地基参数沿桩基竖向的不均匀性.文中将既有桩基视为Vlazov地基中的Timoshenko梁,考虑桩基剪切效应及地基参数沿桩基竖向不均匀分布的特性,建立了基坑开挖对邻近单桩力学行为影响分析的两阶段解析方法,与既有研究成果及现场监测数据进行了对比验证,结果表明:该计算方法能够对基坑开挖影响下邻近单桩的力学响应进行准确有效的分析.同时,从地基模型的选择和桩基剪切效应的影响两方面进行了讨论分析,分析表明:Vlazov地基模型参数确定更具理论依据且该模型更符合工程实际;随着桩径的增大桩基剪切效应对桩基内力的影响显著.     

地铁车站基坑稳定风险值计算

将不确定性分析法中的概率分析方法与失效分析方法相结合,构建单因素风险率、因素组合风险率、风险值的计算方法与步骤,对某车站基坑稳定风险值计算进行研究。研究结果表明:以数值分析方法为基础,建立影响因素与响应值之间的高维映射模型,结合Monte Carlo模拟分析方法,能较好地进行单因素风险率计算;该车站基坑的整体滑动失稳对基坑稳定起控制作用,基坑土层参数变化基本服从正态分布,开挖及支护方式变化基本服从贝塔分布;通过多因素影响下的稳定风险率、风险值的计算,判别了该车站基坑的风险概率等级,估算了相应的风险值。     

软土地区某深基坑工程变形控制措施的有限元分析

软土地区深基坑开挖过程中对周边环境保护的要求越来越高,目前在实际工程设计施工中已有很多基坑加强加固措施用于控制深基坑的变形,但变形控制效果差异较大,且不同工程之间由于支护条件和环境情况差异较大,没有严格的可比性.结合某基坑工程的基坑支护设计、施工、监测情况,对比该基坑不同位置设置被动区土体裙边加固、加厚支护挡墙对基坑工程变形控制的效果,通过采用有限元数值模拟方法对这些基坑工程加强加固措施进行研究分析,得出这些措施能有效控制基坑工程变形量,得出了一些有利于指导深基坑工程设计及施工的建议和结论.     

降雨影响下紧邻桥梁软土基坑围护结构受力变形研究

某基坑受连续降雨影响，基坑围护结构及其紧邻桥梁桩基受力变形影响较大，施工安全风险大增。为此，本文基于饱和与非饱和土体强度参数变化规律和线性内插法对坑内土体力学参数进行计算，结合现场实测数据，采用有限元模拟分析了坑内降水及开挖所引起的围护结构受力变形规律及紧邻桥梁桩基变形规律，并探讨了降雨时长对基坑围护结构变形影响。结果表明，基坑开挖至坑底，围护结构发生“踢脚”大变形，易引起第一道混凝土支撑受拉脱落，最大水平位移发生在围护结构底部；桥梁桩基减弱了因开挖引起的基坑周围土体滑移，造成围护结构两侧受力不对称，导致其远离桩基侧变形过大；降雨引起坑内部分土体软化，使得围护结构水平位移进一步增大；在基坑非饱和区范围内且降雨强度一定时，围护结构水平位移量随降雨时长呈非线性加速增长趋势。     

近接既有结构深大基坑隆起变形控制——以天津地铁5号线思源道站接建地下空间工程为例

现行基坑支护规范抗隆起主要验算支护结构的稳定，无法满足拓建工程对基坑隆起变形的严格要求。从力学平衡和刚度控制的角度，阐明了深大基坑隆起的力学机理和隆起荷载的计算方法，提出了控制基坑隆起的新途径。研究表明：基坑隆起荷载与支护结构的入土深度、基坑深度、基坑宽度、土体内摩擦角和土体重度等因素有关；将基坑隆起问题转化为坑底加固土层的平衡问题，可以作为拓建工程基坑隆起控制的计算方法；坑底土体刚性加固和抗拔桩是控制基坑隆起变形的重要措施，坑底加固和抗拔桩应在基坑开挖前实施。     

上海地铁M4线修复的深基坑降水应急预警体系

在降水风险识别和因子评估的基础上,将应急预警体系引入到上海地铁M4线修复工程中,介绍了建立应急预警的目的及方法.通过对降水工程设计、施工及运行过程的研究,分析和量化了降水引起地面沉降、基坑变形等对周边环境的影响,并对风险等级进行了评判,建立了应急预警体系,提出了风险防范措施,对类似工程风险防范具有重要指导意义.     

风化砂岩地区超高层建筑基坑开挖的力学特征

兰州市风化砂岩地区超高层建筑天然地基的深基坑开挖是甘肃省首项天然地基的基坑开挖工程,其开挖方式、土层情况、力学性质等不同程度地影响着基坑开挖的力学特征.本文采用三轴实验和有限元数值模拟,分析该地区基坑开挖引起周围力学性质的变化情况.通过三轴实验获取风化砂岩的剪切强度参数,利用有限元数值模拟软件建立基坑开挖的三维数值模型,得到基坑开挖过程中的应力和变形曲线,并将模拟结果与现行规范进行对比分析,得到基坑开挖的可行性方案,为以后的类似工程提供参考意见.     

基于监测数据的某地铁基坑渗漏风险评估

文章利用模糊综合评判法,基于现场监测数据,对某地铁基坑工程发生地下连续墙渗漏事故时和采取有效抢险措施后的情况进行风险等级评估;将基坑工程风险评估因素分为4层,基坑风险等级分为5级,利用隶属函数及层次分析法得出的权重集,综合评估基坑风险状态.结果 表明:该基坑发生渗漏时基坑风险等级为Ⅴ级紧急状态;对基坑采取有效应急抢险措...     

基坑变形数值分析中土体力学参数的确定方法

依托上海地区地铁车站基坑,提出了结合有限元的多目标反分析参数确定理论与算法,以不同开挖工况中的围护墙体水平位移和临近地表沉降作为目标,分析确定典型软土层的修正剑桥模型参数.对基坑开挖施工过程用ABAQUS进行有限元模拟,同时选取AMALGAM算法,利用Matlab对基坑工程中的土体参数进行反分析.结果发现,根据基坑开挖前一步实测变形确定的计算参数能够有效预测下一步开挖变形,开挖到一定深度时所确定的土体参数能够准确地预测后续步开挖的影响.证实了多目标反分析对后续施工步预测的精确度,并且得到了长寿路车站基坑第2~6步的9个土体参数反分析结果,可作为基坑工程的借鉴.     

基于物元可拓及理论的深基坑施工定量风险分析

深基坑工程建设项目中包含了许多相互关联的风险因素,每个因素都存在一定的不确定性,又不能用同一个标准衡量,尤其给定量的风险评价带来了难题。引入物元和可拓集合理论,参考肯特评分改进方法,建立了深基坑施工风险定量评定的计算模型,确定了人的素质、施工管理、设计因素和周围环境4个主要评价要素,以及各风险特征评分及其权重赋值的计算方法。在此基础上以某段地铁车站深基坑工程为例进行了风险定量计算,表明基于物元和可拓集合理论的评定方法对深基坑的风险评定是可行的,为城市地铁深基坑施工安全的风险定量分析提供了新的思路。     

基于正交试验的深基坑变形影响因素及特征机理研究

运用正交试验原理,以深基坑的地连墙的插入比、地连墙刚度、内撑横间距、一次开挖深度为因素,把深基坑开挖后地表最大沉降、坑底最大隆起以及地连墙最大水平位移作为分析基坑变形的三个指标,利用数值模拟方法对太原地铁车站深基坑的稳定性特征进行了分析。采用直观分析和多元回归分析的方法揭示了各因素在深基坑开挖变形过程中的影响机理及重要性次序。结果表明:在其他施工方式和支护参数保持不变的条件下,地表沉降、坑底隆起和墙体水平位移的最显著影响因素均为地连墙的插入比,地表沉降和坑底隆起的其他影响因素依次为内撑横间距、地连墙刚度、一次开挖深度。墙体位移的其他影响因素依次为内撑横间距、一次开挖深度以及地连墙刚度。采用多元回归方法得到了深基坑变形与各个因素之间的相关规律,并得出地连墙插入比的理想范围是0.7~0.8的结果。     

基于开挖方法对深基坑变形的分析与施工优化

为研究开挖方式对深基坑变形分析与施工优化,采用有限元软件FLAC3D对上海某深基坑开挖进行模拟.通过改变开挖方式,在数值计算中设置若干种工况,研究开挖过程中的基坑围护结构位移变化、地表沉降.研究结果表明:3种不同的开挖方法对于基坑变形的控制能力依次是台阶式退挖、跳挖、竖向顺序分层开挖.在采用了新的开挖方式后,基坑周边的最大沉降值也由之前的10 mm左右减小到8 mm左右,基坑围护结构最大水平位移由原来的45 mm减小到40 mm,说明新的开挖方式有效的控制了深基坑变形.     

基于施工过程的支护结构的结构分析

对支护结构工作状态随施工过程发生变化的情况进行了分析，提出了对支护结构受力状态进行全过程模拟的方法。据此方法设计的支护结构，其内力及变形更加真实，较全面地反映支护结构的实际工作状态。     

风险管理在异形深基坑工程中的应用

根据深基坑工程风险管理的一般流程,通过工程实例,识别了异形深基坑施工过程中的风险因素,用专家调查法和风险矩阵法进行了风险等级评估,并提出了管理措施.     

信息识别技术在深基坑施工中的应用

深基坑工程中,地质条件和施工条件复杂,荷载难于确定,为此,基于时空效应理论中深基坑工程施工的现代设计理念,结合工程实例,采用信息钮识别技术对整个深基坑施工过程进行了实时监测,对地下连续墙墙体水平位移及地下连续墙墙体顶面的沉降或隆起进行了测试,并对墙体位移和内力进行及时预报。与传统反分析方法相比,该方法避免了对参数的敏度分析,概念直观,易于实现,同时把实时监测、参数识别、预测分析和动态控制有机地连接在一起,为深基坑工程信息化施工提供了依据,使施工始终处于可控制的理想状态,保证了整个深基坑工程的安全。     

深基坑支护方案属性测度评价

在建筑工程建设中，对深基坑支护方案的评价与选择是一项非常重要的工作．将属性测度理论应用于深基坑支护方案的综合评价中，得到的结果能真实反映工程实际情况，从而保证了深基坑支护方案评价工作的科学性、客观性和准确性．     

土压平衡式盾构机掘进性能评价方法

盾构机掘进性能是盾构机设计性能和施工操作复杂耦合作用的结果,依据盾构机掘进参数评价其掘进性能对盾构机刀盘结构设计和施工参数设定具有重要意义.在掘进参数基础上确定了影响土压平衡式盾构机掘进性能的评价指标,推导出刀盘扭矩和盾体推力的理论公式,基于性能评价指标构建了包括掘进能耗和效率的盾构机性能评价函数,并提出了盾构机掘进性能的参数化评价方法;通过结合现场施工数据对盾构机掘进性能进行了分析和评价,得出了掘进参数改进方法,并验证了其理论的正确性.该评价方法通过分析盾构机参数和地质参数可以评价盾构机掘进性能,并提供盾构机刀盘设计理论和施工参数设定方法.