深基坑开挖对地下管道变形影响因素的分析与研究

深基坑开挖引起的地表沉降和地层移动对于周围的地下管线带来了不利影响。关于这方面的理论或试验研究的内容多以考虑个别因素为主,比如说偏重于损伤规律分析以及试验验证,缺乏多因素下地下管线变形损伤的影响因子综合评判分析研究。该文采用正交试验法科学的综合考虑了基坑开挖对地下管道变形所涉及的管线埋深、管线与基坑的水平距离、地下水深度、管线材质和管线直径,从而可以更加准确有效的评估基坑开挖对管道变形的影响。     

影响巷道变形与破坏节理力学参数的正交数值模拟试验研究

采用正交数值模拟试验方法研究了节理力学参数对巷道变形与破坏的影响.选择法向刚度、切向刚度、粘聚力、内摩擦角、剪胀角、抗拉强度等6个因素、5个水平的正交试验方法进行了相关的UDEC数值模拟试验.试验结果表明:节理法向刚度和内摩擦角是影响巷道变形与破坏最敏感也是最重要的参数,增大节理法向刚度和内摩擦角可显著提高节理的抗变形能力;节理粘聚力和切向刚度对巷道变形也有明显影响.     

应用正交试验法的RHT模型参数敏感性研究

基于RHT模型的理论分析,选出A、N、B、M、B_Q、f_s/f_c、T_ten、D₁和E_f,min 9个参数作为正交试验分析参数,研究RHT模型中参数的敏感性.运用Autodyn程序对弹丸侵彻混凝土过程进行数值分析,确定了不同参数、不同水平值下弹丸的侵彻深度.采用极差分析法对参数的敏感程度进行量化分析,得出9个参数的敏感性排序为B > E_f,min > T_ten > f_s/f_c > N > M > D₁ > B_Q > A.结合3组典型数值试验损伤云图和侵彻深度的对比分析,认为参数B、E_f,min和T_ten对数值模拟试验结果的影响极大,应采取可靠的技术手段准确确定其取值.      

太原河漫滩地区深基坑施工扰动效应研究

以太原地铁二号线南内环街站深基坑为背景,针对太原地区独特的漫滩地质条件,采用有限差分软件FLAC3D对基坑开挖的全过程进行了模拟;同时采用正交试验研究了不同的支护参数(插入比,地下连续墙刚度,内支撑纵向间距)对河漫滩地区深基坑施工扰动的效应。研究结果表明:太原地铁车站深基坑施工过程中地表沉降最大值发生在距离基坑0.7H(H为基坑深度)的位置,开挖的影响范围大致在4H左右;将地下连续墙插入比控制在0.9~1.0,同时将最下面一道支撑尽可能靠近基坑底部对于控制基坑变形具有重要意义。     

基于正交试验与回归统计方法的露天矿运输扬尘影响因素分析

露天矿运输过程中,车速、路面粉尘负荷、粉尘含水率与扬尘浓度有密切的关系.通过对它们设计正交试验和多元回归统计分析,得到运输扬尘质量浓度的计量模型,该模型具有99%的显著性和拟合性.经回归系数显著性检验,自变量对因变量的影响均极为显著,其显著性大小依次为:车速、粉尘含水率和路面粉尘负荷.最后采用实测值与模型计算值的计算机拟合,对模型进行验证.结果表明,该模型具有较高的可信度.     

基于正交设计的窑洞稳定性敏感性分析

以半圆形拱曲线窑洞为研究对象,选取窑洞高度(A)、窑洞进深(B)、窑洞宽度(C)和覆土厚度(D)为影响因素,基于正交试验原理设计四因素三水平正交试验。利用Flac3D建立不同因素水平组合的窑洞模型,通过强度折减法分别计算各模型在天然工况和地震工况下的稳定系数。对试验结果进行直观分析,确定最有利于窑洞稳定性的因素水平组合,并对各影响因素的敏感性进行排序。最终得到如下结论:(1)最有利于窑洞稳定性的因素水平组合为A_1B_1C_1D_1(窑洞高2 m,深4 m,宽2 m,覆土厚度3 m);(2)天然工况下各因素敏感性排序为DACB;地震工况下各因素敏感性排序为DCBA;(3)两种工况下,仅覆土厚度与窑洞稳定性呈显著负线性相关关系。此外,地震工况下各因素敏感性显著降低。     

深基坑开挖对紧邻轻轨桥桩变形影响研究

为防范地铁深基坑开挖对紧邻运营中的轻轨桥桩产生影响,以大连市地铁5号线车站工程为依托,通过有限元软件Midas-GTS数值模拟与现场监测数据对比分析深基坑开挖对临近桩基产生的附加位移影响,并研究在不同基坑和桥桩距离、不同围护墙刚度及采取加固措施等情况下临近桥桩桩身侧移的变化规律.结果表明:基坑和桥桩距离越大及围护墙刚度...     

基于正交试验大型轴流泵空化特性的数值模拟

针对28CJ-70型立式轴流泵内部空化对机组性能的影响,从泵内空化基本方程出发,确立叶顶尖间隙γ、叶片吸力面流线分布和叶片进口边外缘修圆ψ为影响轴流泵空化特性的主要因素,并建立L9(33)正交实验表,分别对9组试验方案进行数值模拟,计算结果表明:叶顶尖间隙γ对叶轮吸力面外缘泄漏涡变化较为敏感,增大叶顶尖间隙γ能够有效改善吸力面外缘速度分布,但会使泵扬程降低;叶片吸力面流线分布Φ对轴流泵效率和空化持续长度χ具有重要影响,当吸力面流线分布Φ=0.7时,能够明显改善吸力面低压区流体回流范围,使空化持续长度χ迅速降低,并能大幅度减小空化体积分数.通过对立式轴流泵模型进行试验研究发现:数值模拟结果与试验外特性曲线能够较好符合,达到工程应用的要求,进而验证正交计算结果准确性.     

深基坑开挖及降水诱发邻近建筑物变形破坏机理及影响因素

为分析深基坑开挖及降水诱发地表不均匀沉降而引发邻近建筑变形、破坏机理,以广州某深基坑开挖—降水—开挖为例,从理论角度分析了同时考虑开挖和降水前后土体自重应力变化、渗流动水压力引起的有效应力变化以及止水帷幕对土体沉降约束作用时坑外土体沉降机理;借助三维渗流有限元模型分析土层-地下水-承台-桩相互平衡协调问题,探究建筑开裂原因并分析了多种影响因素。结果表明：坑外建筑物变形主要由井点降水超采所致,开挖影响较小;建筑物距基坑越近桩基变形越大,间距大于降水深度时可显著减小建筑变形;桩基刚度越大,桩体位移越小但弯矩越大;止水帷幕越深,建筑物沉降越小,一定深度后防沉降效果显著降低;分次降水能有效减小建筑物沉降,且此方式成本较低,具有很好的现实意义。     

基于正交试验的寒区隧道温度场影响因素敏感度研究

影响寒区隧道温度场的因素众多,建立基于有限差分的隧道非稳态传热计算模型,以实际寒区铁路隧道南山隧道为例,采用正交试验法分别以隧道衬砌内部节点平均温度、隧道某断面衬砌温度和隧道洞口纵向冻结长度为指标对影响隧道温度场的各因素进行敏感度研究.结果表明:不同指标下各因素敏感度排列有局部差异;总体来讲,隧道埋深、洞内风向、隧道断面大小、洞内风速、入口风温、围岩导热系数、隧道埋深是影响隧道温度场的主要因素,围岩比热容、围岩密度是影响隧道温度场的次要因素.在寒区隧道抗防冻设计中,除去围岩比热容、围岩密度、围岩导热系数、入口风温等不可更改因素,对隧道温度场影响较大的隧道埋深、洞内风向、洞内风速、隧道断面大小、隧道埋深等隧道设计参数必须合理设置.     

深基坑变形规律现场监测

给出了北京地铁某车站深基坑围护和变形监测方案,对基坑变形规律进行了现场监测研究,重点分析了基坑的水平变形、锚索内力和钢支撑轴力变化规律。结果表明,基坑开挖的深度与无支撑暴露的时间对围护桩的变形、锚索内力及钢支撑的轴力影响较大。随着基坑开挖深度的增加和钢支撑的施加,围护桩的变形形态由向坑内的前倾型曲线逐渐变为弓形。围护桩的水平位移、钢支撑的轴力也随着基坑开挖深度的增加而增大。随着钢支撑的施加,围护桩水平位移及锚索内力都趋于稳定,说明钢支撑、围护桩和预应力锚索联合支护形式能够有效地控制基坑变形,保证地铁车站安全施工。     

基于神经网络的深基坑支护结构变形预测研究

基坑工程由于受多种因素的影响,目前已成为岩土工程中的重点和难点。在基坑工程施工中,需要根据现场实际情况、周围环境、建筑安全等级等对变形进行严格控制。通过现场量测的深基坑围护结构变形信息资料,对实测数据进行整理和分析,利用神经网络对支护结构的变形做出预测,以保证基坑安全施工。     

考虑渗流应力耦合作用的深基坑开挖变形研究

基于土体渗流应力耦合效应及本构理论,针对某场地地下水埋深较浅、粉质黏土和粘土分布较厚的深基坑工程建立了相应开挖支护三维有限元模型.通过室内试验测定了基坑土体的修正剑桥本构关系参数并将修正剑桥本构关系应用于基坑开挖支护的数值模拟分析中.分别研究了基坑开挖过程中有无渗流-应力耦合效应的基坑整体变形、支护结构位移、坑外地表沉降及坑底回弹情况.研究结果表明:1含水粉质黏土和粘土采用修正剑桥本构关系较合适;2考虑渗流应力耦合作用时基坑支护结构水平位移、坑外地表沉降及坑底回弹量分别是未考虑渗流应力耦合作用时的0.57倍、0.07倍、0.59倍,基坑开挖变形应充分考虑渗流应力耦合作用;3坑底超前降水能显著减小坑底隆起.     

超大软土深基坑工程变形监测分析

结合佛山市海八路隧道超大软土深基坑工程施工和监测成果,分析围护结构变形、支撑轴力、坑外地表沉降等的动态变化过程,并依据监测对施工进行信息反馈,确保基坑工程施工安全,得出对类似大型基坑工程有价值的参考经验。     

深基坑开挖对周边地表沉降变形的影响

为有效控制基坑周边地表的沉降变形,应用弹塑性大变形理论与有限差分理论,对哈尔滨地区桩-锚支护形式下深基坑开挖引起的周边地表沉降进行了数值模拟,分析了开挖深度、锚杆层数、建筑物距离对基坑周边地表沉降变形的影响规律及基坑周边地表沉降变形的量化范围。结果表明,基坑周边地表的沉降量与沉降范围随锚杆层数的增加而减小;建筑物的存在不仅增大了地表的沉降量,而且使基坑周围地表的最大沉降区向基坑方向移动;当建筑物与基坑的距离小于1.0倍基坑设计开挖深度时,建筑物距离对地表沉降变形的影响较明显;基坑开挖对周边地表的影响范围基本在与基坑边缘相距1.5倍基坑设计开挖深度范围之内。     

变形监测技术在深基坑施工中的应用

基坑工程在现代城市建设中应用广泛,而基坑工程的复杂性、不可预见性又要求必须对基坑支护结构稳定性进行实时监测。本文阐述了基坑监测中基本原则,并结合西宁市城东区共和路东侧一深基坑变形监测项目,通过任意设站极坐标法对支护结构顶部水平位移监测点进行观测,及时反应支护结构在突发情况下的变形情况,准确的分析基坑变形原因并提供处理依据,保证了基坑及周围建筑的安全。     

斜撑支护体系在深厚淤泥区域基坑中的应用

采用有限元分析方法,对佛山市某基坑支护工程施工工况进行模拟,分析开挖过程地表沉降、桩体水平位移及斜撑轴力的变化过程,并与现场监测数据进行对比,为斜撑基坑支护体系在深厚淤泥区的初步设计提供参考。通过单因素分析法,对斜撑斜率与斜撑间距进行了敏感性分析。结果表明:在深厚淤泥区,斜撑对基坑地表沉降的影响范围较为深远;在斜撑的作用下,桩顶水平位移增量得到了有效控制;斜撑在支护体系中承受压力作用,本工程中斜撑轴力最大值出现在本支护段最左侧,斜撑轴力最小值本支护段中间部位;在斜撑倾角增大的情况下,斜撑下方土体因为其距斜撑支撑点的距离更近,坑底隆起曲线有了明显的下降趋势;斜撑间距变化对坑底隆起的影响不大,但斜撑轴力受其影响较为明显,且两者间呈等斜率线性增长趋势。     

列车动荷载影响下深基坑支护结构变形及隔离桩隔振效果研究

随着城市轨道交通迅速发展,深基坑工程在已运营地铁旁施工已较为常见。为研究列车动荷载作用下深基坑支护结构变形规律以及评价隔离桩的隔振效果,以武汉市华中科创产业园超大深基坑工程为背景,采用激振力函数模拟计算列车动荷载,通过FLAC3D有限差分软件模拟分析列车动荷载以及隔离桩对深基坑支护结构变形的影响,并将现场监测数据与数值结果对比分析,验证数值模拟方法的可靠性。研究结果表明：激振力函数模拟列车动荷载输入数值模型得到的基坑支护结构变形规律与现场实测基本一致;列车动荷载对基坑支护结构变形影响较小,列车动荷载作用下地表沉降和围护桩变形各增加了1.3mm、3.6mm;隔离桩对列车动荷载具有较好的隔振作用,使地表沉降和围护桩变形分别减小了28%、6.8%。研究成果具有一定的实际推广价值,能为类似工程提供参考。     

软土地基上深基坑开挖变形控制及风险性研究

文章以南京西水关箱涵的基坑工程为研究对象,利用MIDAS/GTS有限元软件对基坑进行三维动态模拟,结合施工工况,预测深厚软土地基上围护结构的变形。将监测数据与数值计算结果进行比较和分析,提出基坑变形控制方法和措施,确保围护结构安全和稳定。通过对渗水事故的分析,指出了设计与施工方案的部分不合理性,采取对围护结构进行小导管预注浆的措施,从而达到对土体进行固化,同时起到止水的效果,降低基坑渗水事故发生的概率。研究成果为今后类似工程积累了经验。