城市电缆隧道中圆形咬合桩深基坑的变形特性研究

圆形基坑因其存在空间拱效应,导致围护结构和周围土体呈现不同于一般基坑的变形特性,而被广泛应用于城市电缆隧道建设中。结合某一采用钻孔咬合桩支护的圆形深基坑工程,对基坑开挖过程中的围护结构受力变形和周围土体变形特性进行了现场观测和分析。结果表明,在坑外荷载不对称的条件下,基坑开挖引起的围护结构水平位移呈现不规则的变形分布,向坑内的最大侧移为11.42mm。围护结构的支撑轴力随着开挖深度的增大而增大,开挖完成时的轴力最大可达1962k N。周围地表沉降呈现"凹槽形"分布,在空间拱效应作用下的最大地表沉降仅为13.52mm,且发生位置与基坑的距离约为0.8倍开挖深度。     

基于CRITIC-TOPSIS法地铁车站基坑开挖施工安全风险评估——以济南地铁9号线开源路站为例

地铁车站基坑通常因规模大、近接建构筑物、对变形控制的要求高,而成为地铁车站建设中重点关注的环节。如何对地铁车站基坑开挖施工进行科学有效的评估,使其对施工工法及技术进行优化和指导,降低地铁车站建设时带来的风险,有至关重要的意义。应用指标相关性权重确定(CRITIC)法,并结合逼近理想解排序(TOPSIS)法,依托在建地铁车站基坑项目进行评估。结果表明：周边环境与支护不足成为地铁车站基坑开挖施工的主要风险来源;对于狭长型的地铁车站基坑来说,端头井处较易发生危险。通过使用CRITIC-TOPSIS法对地铁车站基坑开挖施工进行安全风险评估,可有效分析基坑开挖中的风险因素并按照影响程度进行大小排序,针对具体因素采取有效措施以减小施工风险。     

深基坑工程近接施工对既有地铁的影响——以济南某邻近地铁基坑开挖工程为例

基坑开挖过程中,扰动、地层损失和固结沉降等会引起地层产生移动和变形,随之邻近既有地铁结构发生变化,影响地铁运营安全。为研究基坑开挖过程对临近地铁区间结构的影响,结合临近济南地铁3号线某深基坑工程,选取大型岩土有限元分析软件MIDAS系列 GTS NX作为数值计算平台,建立三维有限元模型,对临近区间盾构隧道和风井的深基坑工程施工过程进行模拟,根据计算结果对区间隧道及风井进行影响分析,可为类似工程提供设计经验,对地铁保护区内作业项目管理提供技术指导。     

长江路九号街区基坑支护工程计算分析

综合考虑长江路九号街区基坑工程复杂的周边环境和工程地质条件,对该工程支护体系在施工各阶段的土压力、位移、弯矩和剪力进行计算分析,采用有限元软件FLAC模拟分析基坑开挖对地铁线路的影响。文章指出采用文中方案进行支护能满足工程要求,并且能将基坑开挖对地铁线路的影响降低到可接受范围内。     

砂质泥岩深基坑桩锚支护结构施工力学行为研究

砂质泥岩由于强度低、易扰动等特点,导致其深基坑支护难度大、施工风险高,开展相关施工力学行为研究具有重要意义。以重庆轨道10号线兰花湖明挖地下停车场深基坑工程为对象,采用数值模拟、现场实测和理论计算相结合的方法,探究深厚砂质泥岩基坑桩锚支护结构的受力特征及变形规律。结果表明：围护桩的水平位移变形曲线在开挖初期呈现出三角形分布,开挖至中后期表现为抛物线的特征;随着基坑开挖,周边地表沉降逐渐增加,沉降曲线大致满足正态分布曲线,沉降影响范围距基坑边缘约50m;锚索轴力在砂质泥岩深基坑施工前期变化较为明显,距离锚索位置15m后的开挖对锚索轴力影响较小。     

软弱地层狭长深基坑开挖对邻近建筑变形稳定性分析——以成都30号线玉石站为例

深基坑工程建设时会对周边建筑产生一定程度的影响。为更加深入及准确地分析深基坑开挖过程中自身结构变形及对邻近建筑物的变形规律,依托成都30号线玉石站狭长深基坑工程,通过理论分析结合数值仿真和现场全过程监测手段系统研究基坑开挖对自身结构及周边环境的影响。结果表明,邻近建筑物深基坑开挖需要提高变形控制标准以降低施工期间对周边建筑物的影响;建筑物旁侧注浆加固一方面降低了施工期间建筑物的沉降,另一方面也减小了基坑围护结构的侧向位移及周边地表沉降;通过对建筑物沉降进行全过程监测结果表明建筑物变形呈现先上升后下降趋势,这与前期注浆抬升及后期未及时跟进注浆联系紧密。上述研究成果可为类似工程提供借鉴。     

不同开挖法对某隧道开挖的围岩稳定性分析

为研究不同开挖法对色季拉山隧道开挖的围岩稳定性的影响,对比分析两台阶开挖法、三台阶开挖法和全断面开挖法在开挖过程中围岩的应力变化及变形情况。基于钻孔SJLSZ-1位置处岩石样品的岩性参数,结合隧道相关支护数据,利用Geo-Studio软件中的SIGMA/W模块分别对该隧道不同开挖法开挖进行数值模拟,并分析隧道开挖的稳定性。结果表明：3种方法在开挖过程中以及全部开挖后,掌子面围岩XY位移主要集中在隧道的顶部及仰拱,而最大主应力主要集中在隧道的左拱腰以及右拱腰;对比云图变化及监测点数据,全断面开挖法的XY位移量最小,拱顶24.8 mm,右拱脚28.3 mm;应力变化最小,左拱腰690.303 kPa,右拱腰721.171 kPa;综合数值模拟分析过程中监测点的位移数据以及应力数据发现,全断面开挖法为隧道的最优开挖方法。研究结果可为类似隧道开挖提供参考。     

内撑式地铁基坑支护结构优化设计影响因素分析

文章以苏州地铁4号线某车站基坑围护工程为例,建立数值模型,分析了内撑式基坑支护结构体系中支撑竖向布置、水平间距、刚度、支护桩径等关键设计参数对支护体系内力、变形以及地表位移的影响规律。结果表明：中间支撑的布置接近坑底有利于基坑变形控制,支撑水平间距以适合施工的4 m为宜;支撑刚度越大,支撑轴力差异越明显;支护桩直径0.8～1.0 m能使地表竖向位移得到较好控制。基于研究结果,提出了相应的支护体系优化调整方案,在满足安全性要求下,可通过对设计参数的适当调整使地铁基坑工程的设计更加经济合理。     

基于响应曲面法的双排桩支护结构优化设计

以双排桩嵌固深度、桩径、桩距和排距作为影响因素,基坑抗倾覆稳定性系数和最大水平位移作为响应,用均匀设计安排不同结构尺寸组合的双排桩支护方案,通过回归分析建立双排桩稳定性、变形与其结构尺寸的响应关系,作为目标函数优化求解。用专业设计软件计算基坑抗倾覆稳定性系数和最大水平位移,以回归方程作为目标函数,通过优化求解,得到双排桩支护结构的最优方案。     

显示设备固定结构在高铁既有站的应用研究

研究一种高铁既有车站站台层的L ED显示设备安装固定结构的应用.这种抱柱式站台显示屏固定结构通过将L ED显示屏固定于站台层两支撑立柱之间,解决了高铁线路中一些老式铁路既有车站运行班次多、运营状态不允许长时间站台施工和不能破坏站台钢筋混凝土结构的问题.基于三维建模和数值仿真对这种设备固定结构进行一系列静力学结构分析,包括在极端工况环境下的静态应力、应变和位移分析,结果安全有效,安装作业符合现场施工要求,实现了此类高铁既有站站台结构上L ED显示设备的安装和使用.为了研究这种抱柱式站台显示屏固定结构的工作可靠性,应用数值分析软件对结构模型进行预应力模态分析,在风荷载作用下分析各阶频率下结构的变形程度以及对地震灾害的预防影响,从而验证了这种L ED显示设备固定结构在铁路信息显示技术上,特别是在高铁既有车站上应用的有效性及其应用价值.     

基于施工全过程的深圳某深基坑工程监测分析

以深圳某深基坑工程为例,基于施工全过程的监测数据,分析不同施工阶段的沉降、水平位移、锚索轴向拉力和基坑周边地下水位的变化规律.监测数据显示基坑周边地面沉降、立柱沉降、支护桩水平变形和基坑周边地面变形均在报警值范围内,表明该基坑支护方案是合理的.此外,坑内土方开挖卸荷会导致坑底产生回弹变形,立柱有微弱隆起变形.临近的地铁风亭结构沉降与水平变形均最明显.部分监测点累积地下水位下降幅度超过报警值和控制值.施工单位需采取合适的措施(如回灌)控制因地下水位大幅下降引起的基坑附加沉降.     

基坑石方爆破支撑梁模块式移动棚防护施工技术

对城市地铁车站、地下管廊等采用内支撑支护的基坑石方开挖,以解决基坑石方爆破施工中扬尘和噪声、爆破时产生的飞石问题。在钢筋混凝土支撑横梁上放置U型槽,铺设带滚轮的模块式可移动的钢盖板,实现对基坑内爆破区域的有效覆盖,形成相对密闭的施工空间,起到良好的防护效果,达到安全可靠、环境整洁、绿色文明施工的效果。     

旋挖钻处理锚索侵限的施工工序研究——以济南市轨道交通4号线段店站锚索侵限处理为例

在地铁施工建设过程中经常会遇到如废旧基础、锚索、锚杆等地下障碍物，给地下施工安全及进度带来了较大的影响，因此研究如何安全高效处理地下障碍物有着重要的理论意义和实用价值。以济南市轨道交通4号线段店站锚索侵限处理为工程依托，在确定使用旋挖钻处理地下侵限锚索的前提下，借助FLAC3D数值模拟平台探索3种不同旋挖工序对地层和既有结构的影响，通过对比选出最适合的旋挖工序。计算结果表明，隔一挖一跳点旋挖施工对于地层和既有结构的影响明显小于无间隔连续旋挖施工和隔二挖一跳点旋挖施工，隔一挖一跳点旋挖施工更能安全高效地处理地下侵限锚索。     

桩基施工对验潮井变形与内力影响数值分析

桩基施工过程中对土体的挤压与扰动势必对周围土层的位移与内力产生影响,而其影响范围是判断周围已有建构筑物稳定性的重要依据.采用目前在岩土工程领域广泛使用的三维数值模拟软件FLAC3D进行模拟计算,得出桩基施工过程中联合国海洋平面观测站(验潮井)变形与内力变化.计算结果显示:1～16号桩在施工过程中对验潮井竖向与侧向均产生了位移,但位移值较小;最小主应力与最大主应力变化不明显.通过对验潮井的位移与内力的计算,南防波堤平台桩基工程施工应由近及远依次施工,施工时应尽量避免对岩土体的扰动与破坏,不得采用爆破施工,保证基岩完整性.     

基于BOTDA的桩体水平位移分布式光纤监测技术

随着城市的发展,城市轨道交通建设成为城市发展中具有重要意义的工程项目。然而由于该项目本身具有高风险性,一旦发生破坏,将产生难以承担的后果,因此如何防止此类事故的发生是目前亟须解决的问题。利用布里渊散射光时域分析（BOTDA）技术,以厦门轨道交通3号线3标段为工程依托,对开挖地铁基坑的围护桩变形进行监测。针对桩体位移,利用材料力学推导水平位移计算公式,并与监测结果进行对比,以验证所提布设方案在基坑监测中的可靠性。