2014年 36卷 第zk2期
摘要：
已有研究表明,柔性挡墙在不同位移量和位移模式下,主动土压力的大小和分布均发生变化,其分布也与刚性挡墙有明显区别。在前人室内试验和数值模拟结果的基础上,建立了考虑位移变化效应的柔性挡墙土压力计算模型,采用中间状态系数来统一反映挡墙位移模式和位移量的影响,提出了任意位移柔性挡墙主动土压力合力系数的计算公式;在求得合力基础上,将土体简化为非线性弹簧和刚塑性体的组合体,提出了任意位移下的土压力分布和合力作用点高度的计算方法。以前人模型试验为算例,将本文方法与试验结果、已有理论方法的对比表明,本文方法得到的土压力分布与试验值更接近。研究还发现,随着柔性挡墙位移量的增大,土压力合力逐渐减小,土压力分布的非线性程度逐渐增大;合力作用点位置随挡墙位移形态的变化而改变;在典型鼓胀形变位模式下,土压力呈R形分布。
已有研究表明,柔性挡墙在不同位移量和位移模式下,主动土压力的大小和分布均发生变化,其分布也与刚性挡墙有明显区别。在前人室内试验和数值模拟结果的基础上,建立了考虑位移变化效应的柔性挡墙土压力计算模型,采用中间状态系数来统一反映挡墙位移模式和位移量的影响,提出了任意位移柔性挡墙主动土压力合力系数的计算公式;在求得合力基础上,将土体简化为非线性弹簧和刚塑性体的组合体,提出了任意位移下的土压力分布和合力作用点高度的计算方法。以前人模型试验为算例,将本文方法与试验结果、已有理论方法的对比表明,本文方法得到的土压力分布与试验值更接近。研究还发现,随着柔性挡墙位移量的增大,土压力合力逐渐减小,土压力分布的非线性程度逐渐增大;合力作用点位置随挡墙位移形态的变化而改变;在典型鼓胀形变位模式下,土压力呈R形分布。
摘要：
最优锚固角是锚固工程设计中的重要参数,为了探讨锚杆长度和边坡坡率对于锚杆最优锚固角的影响,采用FLAC3D数值方法,建立边坡模型,通过数值计算发现锚杆长度和边坡坡率对最优锚固角影响较大,研究结果表明：①边坡安全系数随锚杆长度的增大呈现先增大后基本保持不变的趋势,存在有效锚固长度,锚杆倾角越大对应的有效锚固长度越小。②边坡安全系数随锚杆倾角的增大呈现先增大后减小的趋势,存在最优锚固角;并且最优锚固角随锚杆长度的增大而线性减小。③当锚杆倾角未达到最优锚固角之前,边坡坡率对安全系数影响较小,而当锚杆倾角达到或者超过最优锚固角,边坡坡率的影响逐渐显现,并且坡率越大所对应的最优锚固角也越大。
最优锚固角是锚固工程设计中的重要参数,为了探讨锚杆长度和边坡坡率对于锚杆最优锚固角的影响,采用FLAC3D数值方法,建立边坡模型,通过数值计算发现锚杆长度和边坡坡率对最优锚固角影响较大,研究结果表明：①边坡安全系数随锚杆长度的增大呈现先增大后基本保持不变的趋势,存在有效锚固长度,锚杆倾角越大对应的有效锚固长度越小。②边坡安全系数随锚杆倾角的增大呈现先增大后减小的趋势,存在最优锚固角;并且最优锚固角随锚杆长度的增大而线性减小。③当锚杆倾角未达到最优锚固角之前,边坡坡率对安全系数影响较小,而当锚杆倾角达到或者超过最优锚固角,边坡坡率的影响逐渐显现,并且坡率越大所对应的最优锚固角也越大。
2014, 36(zk2): 12-17.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2003
摘要：
墙前开挖区土压力和墙后土压力模式的确定是水泥土重力式挡土墙抗倾覆稳定性验算的关键,不同土压力模式下抗倾覆系数曲线形态有一定的差异。根据墙体竖向力的平衡确定抗倾覆验算点位置,根据墙体的变形特征,同时考虑由于基坑开挖引起的上覆有效土压力变化引入修正系数α修正墙前后土压力,推导了修正土压力模式下墙体的抗倾覆稳定计算公式,对比分析三种不同土压力模式下Kq曲线的形态特征及其影响因素,结果表明墙前后土压力修正模式更能反映实际状态下墙的倾覆失稳形态,其抗倾覆稳定系数也更加合理。
墙前开挖区土压力和墙后土压力模式的确定是水泥土重力式挡土墙抗倾覆稳定性验算的关键,不同土压力模式下抗倾覆系数曲线形态有一定的差异。根据墙体竖向力的平衡确定抗倾覆验算点位置,根据墙体的变形特征,同时考虑由于基坑开挖引起的上覆有效土压力变化引入修正系数α修正墙前后土压力,推导了修正土压力模式下墙体的抗倾覆稳定计算公式,对比分析三种不同土压力模式下Kq曲线的形态特征及其影响因素,结果表明墙前后土压力修正模式更能反映实际状态下墙的倾覆失稳形态,其抗倾覆稳定系数也更加合理。
2014, 36(zk2): 18-23.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2004
摘要：
钱塘江流域正在开展大规模的建设,河口两岸海塘、江边基坑面临洪水、强潮的严重侵袭。选择钱塘江土海塘典型地质剖面和砼海塘典型地质剖面,考虑钱塘江粉土的剪胀性,采用Hardening-Soil本构模型,数值研究潮位及离江距离、围护墙嵌固深度、开挖深度对基坑安全性的影响,分析江边粉土基坑破坏模式。结果表明：高潮位下,土海塘典型地质剖面的江边基坑,可能出现海塘先于基坑破坏的模式;基坑开挖深度较小时,支护结构整体向坑内倾倒破坏;基坑开挖深度较大,呈踢脚破坏模式。坑底边旁在距围护墙的嵌固深度一半范围内,容易发生流土破坏。
钱塘江流域正在开展大规模的建设,河口两岸海塘、江边基坑面临洪水、强潮的严重侵袭。选择钱塘江土海塘典型地质剖面和砼海塘典型地质剖面,考虑钱塘江粉土的剪胀性,采用Hardening-Soil本构模型,数值研究潮位及离江距离、围护墙嵌固深度、开挖深度对基坑安全性的影响,分析江边粉土基坑破坏模式。结果表明：高潮位下,土海塘典型地质剖面的江边基坑,可能出现海塘先于基坑破坏的模式;基坑开挖深度较小时,支护结构整体向坑内倾倒破坏;基坑开挖深度较大,呈踢脚破坏模式。坑底边旁在距围护墙的嵌固深度一半范围内,容易发生流土破坏。
2014, 36(zk2): 24-29.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2005
摘要：
针对数值模拟开挖计算通常出现岩土体回弹现象,基于M-C弹塑性本构模型对基坑开挖过程中回弹效应进行了研究,分析了开挖回弹过程的力学机制和岩土体本构模型回弹力学参数的敏感性,并探讨了数值计算开挖回弹解决办法,研究结果表明：M-C本构模型参数中,岩土重度对一般岩土体开挖回弹的影响较为敏感,且坑底较地表影响更为显著;泊松比对岩土开挖回弹影响也较为明显;折减比例较小时,弹性模量和黏结力的敏感性较为突出,对地表回弹位移和基坑底部回弹位移影响较大;而内摩擦角对基坑底部回弹位移与地表回弹位移基本没有影响。研究结果可为岩土体基坑开挖的设计和回弹预测提供参考。
针对数值模拟开挖计算通常出现岩土体回弹现象,基于M-C弹塑性本构模型对基坑开挖过程中回弹效应进行了研究,分析了开挖回弹过程的力学机制和岩土体本构模型回弹力学参数的敏感性,并探讨了数值计算开挖回弹解决办法,研究结果表明：M-C本构模型参数中,岩土重度对一般岩土体开挖回弹的影响较为敏感,且坑底较地表影响更为显著;泊松比对岩土开挖回弹影响也较为明显;折减比例较小时,弹性模量和黏结力的敏感性较为突出,对地表回弹位移和基坑底部回弹位移影响较大;而内摩擦角对基坑底部回弹位移与地表回弹位移基本没有影响。研究结果可为岩土体基坑开挖的设计和回弹预测提供参考。
2014, 36(zk2): 30-35.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2006
摘要：
以中核北京科技园综合楼深基坑项目在分层开挖与分层土钉支护中出现的边坡顶端土体开裂、坡底土体坍塌形式的失稳破坏现象为研究背景,运用FLAC3D有限差分软件进行模拟分析。数值模拟分析中考虑土层分布、基坑边坡坡度、土钉的排列方式、钢筋网喷射混凝土面层、含水层的孔隙水压力、分层开挖支护等因素,使模拟分析与实际相接近。根据基坑大小建立相应的基坑边坡三维模型,采用莫尔-库仑弹塑性模型计算基坑边坡在不同开挖支护阶段的位移变形,并通过后处理程序显示基坑整体、最大位移截面的位移云图,记录所设置的关键点处水平位移与沉降量。在工程实际分布开挖过程中,测量每次开挖支护所引起的边坡水平位移与沉降量。将数值模拟中所得节点水平位移、沉降量与两者的实测数值对比分析,由此判断基坑潜在滑裂面与可能出现坍塌的大致位置,为工程设计方案中关于变形量较大区域支护方式的整改提供重要参考。
以中核北京科技园综合楼深基坑项目在分层开挖与分层土钉支护中出现的边坡顶端土体开裂、坡底土体坍塌形式的失稳破坏现象为研究背景,运用FLAC3D有限差分软件进行模拟分析。数值模拟分析中考虑土层分布、基坑边坡坡度、土钉的排列方式、钢筋网喷射混凝土面层、含水层的孔隙水压力、分层开挖支护等因素,使模拟分析与实际相接近。根据基坑大小建立相应的基坑边坡三维模型,采用莫尔-库仑弹塑性模型计算基坑边坡在不同开挖支护阶段的位移变形,并通过后处理程序显示基坑整体、最大位移截面的位移云图,记录所设置的关键点处水平位移与沉降量。在工程实际分布开挖过程中,测量每次开挖支护所引起的边坡水平位移与沉降量。将数值模拟中所得节点水平位移、沉降量与两者的实测数值对比分析,由此判断基坑潜在滑裂面与可能出现坍塌的大致位置,为工程设计方案中关于变形量较大区域支护方式的整改提供重要参考。
摘要：
为了分析作用在钢板桩围堰上的土压力大小,以新建阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础钢板桩围堰施工实践为例,通过建立钢板桩、内支撑和土体相互作用的三维整体有限元模型,分析了钢板桩围堰施工过程中土体的应力状态、土压力大小及其发展变化规律。研究结果表明：钢板桩围堰施工过程中,周围土体没有达到极限平衡状态;作用在钢板桩围堰外侧的土压力介于主动土压力和静止土压力之间,并靠近静止土压力;而作用在钢板桩围堰内侧的土压力介于静止土压力和被动土压力之间,并靠近静止土压力;考虑到钢板桩围堰工作状态的土压力难以准确确定,建议设计计算时钢板桩围堰内外土压力均采用静止土压力,计算结果偏于安全。
为了分析作用在钢板桩围堰上的土压力大小,以新建阜阳至六安铁路颍河特大桥深水基础钢板桩围堰施工实践为例,通过建立钢板桩、内支撑和土体相互作用的三维整体有限元模型,分析了钢板桩围堰施工过程中土体的应力状态、土压力大小及其发展变化规律。研究结果表明：钢板桩围堰施工过程中,周围土体没有达到极限平衡状态;作用在钢板桩围堰外侧的土压力介于主动土压力和静止土压力之间,并靠近静止土压力;而作用在钢板桩围堰内侧的土压力介于静止土压力和被动土压力之间,并靠近静止土压力;考虑到钢板桩围堰工作状态的土压力难以准确确定,建议设计计算时钢板桩围堰内外土压力均采用静止土压力,计算结果偏于安全。
2014, 36(zk2): 42-47.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2008
摘要：
中心岛施工法中预留土台具有减小围护结构内力和变形、节约成本、设置灵活等优点在工程中应用日益广泛,然而预留土台作用下围护结构的计算方法还不成熟。本文基于Winkler弹性地基反力法,根据围护结构沿竖向受力模式的不同,提出了一种新的计算分析模型及控制方程组,推导了围护结构内力及变形计算的数学解析解矩阵表达式,并给出解析解解答方法。最后,编制Matlab计算程序进行围护结构内力及变形计算,并与现场监测数据结果进行对比分析来验证解析方法的可靠性,结果证明该方法能够准确计算中心岛施工法围护结构内力及变形。
中心岛施工法中预留土台具有减小围护结构内力和变形、节约成本、设置灵活等优点在工程中应用日益广泛,然而预留土台作用下围护结构的计算方法还不成熟。本文基于Winkler弹性地基反力法,根据围护结构沿竖向受力模式的不同,提出了一种新的计算分析模型及控制方程组,推导了围护结构内力及变形计算的数学解析解矩阵表达式,并给出解析解解答方法。最后,编制Matlab计算程序进行围护结构内力及变形计算,并与现场监测数据结果进行对比分析来验证解析方法的可靠性,结果证明该方法能够准确计算中心岛施工法围护结构内力及变形。
2014, 36(zk2): 48-55.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2009
摘要：
随着城市建设的高速发展,武汉市深基坑机械施工振动荷载诱发软土层过大地面沉降和塑性变形已成为亟待解决的关键问题。针对施工过程中机械振动荷载和往复交通荷载引起的淤泥和淤泥质黏土地基长期沉降问题,考虑到软土的结构特性、触变性和小应变特征,采用室内三轴试验、共振柱试验,现场剪切波速测试、地脉动测试和十字板剪切试验综合分析软土在机械振动荷载和往复交通荷载条件下的沉降、变形机理。论文得出如下结论：高灵敏度淤泥和淤泥质黏土的不固结不排水剪切强度主要是黏聚强度,在振动荷载下,触变性增加;共振柱试验中,随着剪应变的增加,淤泥的共振频率f随之增大,动剪切模量G随之减小,阻尼比λ变化不明显;而淤泥质黏土的共振频率f和动剪切模量G随之减小,阻尼比有增大的趋势;场地的剪切波速随地层的结构、强度和土层分布而变化;现场地脉动测试3个方向的共振频率均远小于共振柱测试的共振频率;最后,基于机械振动波在淤泥和淤泥质黏土中峰值加速度放大效应,提出修正现有软土塑性应变计算公式的建议。
随着城市建设的高速发展,武汉市深基坑机械施工振动荷载诱发软土层过大地面沉降和塑性变形已成为亟待解决的关键问题。针对施工过程中机械振动荷载和往复交通荷载引起的淤泥和淤泥质黏土地基长期沉降问题,考虑到软土的结构特性、触变性和小应变特征,采用室内三轴试验、共振柱试验,现场剪切波速测试、地脉动测试和十字板剪切试验综合分析软土在机械振动荷载和往复交通荷载条件下的沉降、变形机理。论文得出如下结论：高灵敏度淤泥和淤泥质黏土的不固结不排水剪切强度主要是黏聚强度,在振动荷载下,触变性增加;共振柱试验中,随着剪应变的增加,淤泥的共振频率f随之增大,动剪切模量G随之减小,阻尼比λ变化不明显;而淤泥质黏土的共振频率f和动剪切模量G随之减小,阻尼比有增大的趋势;场地的剪切波速随地层的结构、强度和土层分布而变化;现场地脉动测试3个方向的共振频率均远小于共振柱测试的共振频率;最后,基于机械振动波在淤泥和淤泥质黏土中峰值加速度放大效应,提出修正现有软土塑性应变计算公式的建议。
2014, 36(zk2): 56-63.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2010
摘要：
基于硬化土模型（hardening soil模型）,针对一位于昆明市中心复杂周边环境桩锚与桩撑组合支护的城市深基坑工程实例,通过基坑场地土样固结排水三轴压缩试验和固结试验选取了硬化土模型中的参数;采用MADIS/GTS对该基坑工程的开挖支护过程进行三维有限元分析,并将分析结果与m法计算结果、工程实测结果进行了对比。分析结果与m法计算结果、实测数据的对比表明：硬化土模型可用于桩锚与桩撑组合支护深基坑工程的数值分析;利用硬化土模型可得较符合实际的基坑开挖变形规律。
基于硬化土模型（hardening soil模型）,针对一位于昆明市中心复杂周边环境桩锚与桩撑组合支护的城市深基坑工程实例,通过基坑场地土样固结排水三轴压缩试验和固结试验选取了硬化土模型中的参数;采用MADIS/GTS对该基坑工程的开挖支护过程进行三维有限元分析,并将分析结果与m法计算结果、工程实测结果进行了对比。分析结果与m法计算结果、实测数据的对比表明：硬化土模型可用于桩锚与桩撑组合支护深基坑工程的数值分析;利用硬化土模型可得较符合实际的基坑开挖变形规律。
2014, 36(zk2): 64-69.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2011
摘要：
通过对武汉某基坑的地连墙加钢筋混凝土内支撑结构的应力、变形监测,详细分析了温度应力对内支撑杆件轴力和支护结构变形的影响规律,研究表明,当温度从30℃增加到37℃时,内支撑的轴力增幅达41%,冠梁水平位移有较明显的降低;当温度降低时,冠梁顶水平位移增加,坑壁外侧土体的水平位移变化明显滞后于地连墙的位移变化,导致地连墙至边坡范围内土体出现大量裂缝。提出了降低温度应力对基坑施工影响的工程技术措施,以及施工期内温差较大者应将内支撑混凝土强度提高一个等级、考虑支护结构位移的影响宜适当减少支护结构位移允许值、支撑长度大于40 m时温度影响系数宜取1.2及未采取必要保温保湿措施时温度影响系数取1.4以上等建议。研究成果对于类似工程有重要的理论和实践意义。
通过对武汉某基坑的地连墙加钢筋混凝土内支撑结构的应力、变形监测,详细分析了温度应力对内支撑杆件轴力和支护结构变形的影响规律,研究表明,当温度从30℃增加到37℃时,内支撑的轴力增幅达41%,冠梁水平位移有较明显的降低;当温度降低时,冠梁顶水平位移增加,坑壁外侧土体的水平位移变化明显滞后于地连墙的位移变化,导致地连墙至边坡范围内土体出现大量裂缝。提出了降低温度应力对基坑施工影响的工程技术措施,以及施工期内温差较大者应将内支撑混凝土强度提高一个等级、考虑支护结构位移的影响宜适当减少支护结构位移允许值、支撑长度大于40 m时温度影响系数宜取1.2及未采取必要保温保湿措施时温度影响系数取1.4以上等建议。研究成果对于类似工程有重要的理论和实践意义。
摘要：
立柱桩隆起可能导致基坑内支撑系统失稳,严重时可能导致结构开裂甚至破坏,但是目前尚未有明确、系统的计算方法。基于对基坑卸荷应力与回弹变形的认识,针对不同的开挖工况,分析桩、土间由于回弹影响深度不同而出现的两种相互关系,计算分析了部分典型上部结构的刚度影响,提出了立柱桩隆起的简化计算方法。将计算结果与实测值进行对比验证,提出了部分修正参数,验证了该计算方法的可靠性。
立柱桩隆起可能导致基坑内支撑系统失稳,严重时可能导致结构开裂甚至破坏,但是目前尚未有明确、系统的计算方法。基于对基坑卸荷应力与回弹变形的认识,针对不同的开挖工况,分析桩、土间由于回弹影响深度不同而出现的两种相互关系,计算分析了部分典型上部结构的刚度影响,提出了立柱桩隆起的简化计算方法。将计算结果与实测值进行对比验证,提出了部分修正参数,验证了该计算方法的可靠性。
摘要：
欧洲岩土设计规范EN1997-1采用基于概率极限原理的分项系数法进行设计,其核心是三种设计方法,针对不同的情形,可分别选用其中一种,两种或三者全选。利用支挡结构设计实例,分别列举三种设计方法的计算过程,参数取值方法,并与引用我国规范的计算结果进行对比分析,找出稳定性、抗滑移和地基承载力的计算值差异,以期对我国岩土工程设计者熟悉与应用欧洲规范EN1997-1有所裨益。
欧洲岩土设计规范EN1997-1采用基于概率极限原理的分项系数法进行设计,其核心是三种设计方法,针对不同的情形,可分别选用其中一种,两种或三者全选。利用支挡结构设计实例,分别列举三种设计方法的计算过程,参数取值方法,并与引用我国规范的计算结果进行对比分析,找出稳定性、抗滑移和地基承载力的计算值差异,以期对我国岩土工程设计者熟悉与应用欧洲规范EN1997-1有所裨益。
2014, 36(zk2): 82-86.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2014
摘要：
疏排桩-土钉墙组合支护是疏排桩与土钉墙组合形成的一种新型支护形式,是复合土钉墙发展的趋势之一。目前这一支护结构已在工程中应用,但对其的整体稳定性分析,目前尚未有统一的较好的理论分析方法。分别采用刘斌（2011）方法和有限元强度折减法计算疏排桩-土钉墙组合支护基坑的整体稳定性安全系数,并将两种方法的计算结果与离心机试验安全系数以及滑裂面位置进行对比分析。对比结果表明,采用刘斌（2011）方法计算得到的安全系数比强度折减法的计算值更接近于试验值,刘斌（2011）方法更适用于疏排桩-土钉墙组合支护的整体稳定性分析。
疏排桩-土钉墙组合支护是疏排桩与土钉墙组合形成的一种新型支护形式,是复合土钉墙发展的趋势之一。目前这一支护结构已在工程中应用,但对其的整体稳定性分析,目前尚未有统一的较好的理论分析方法。分别采用刘斌（2011）方法和有限元强度折减法计算疏排桩-土钉墙组合支护基坑的整体稳定性安全系数,并将两种方法的计算结果与离心机试验安全系数以及滑裂面位置进行对比分析。对比结果表明,采用刘斌（2011）方法计算得到的安全系数比强度折减法的计算值更接近于试验值,刘斌（2011）方法更适用于疏排桩-土钉墙组合支护的整体稳定性分析。
2014, 36(zk2): 87-91.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2015
摘要：
桩锚撑组合支护结构是一种复杂的基坑组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对其变形的影响因素进行了分析。得出结论如下：围护桩参数、内支撑刚度以及锚索参数都对该组合支护结构的变形有影响。适当减小围护桩直径以及增大围护桩嵌固深度,都可以减小该组合体系的水平向位移;增大内支撑刚度,内支撑自身承受的力增大,锚索轴力减小;增大锚索间距以及减小锚索的倾斜角都会使体系中内支撑的内力增大。
桩锚撑组合支护结构是一种复杂的基坑组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对其变形的影响因素进行了分析。得出结论如下：围护桩参数、内支撑刚度以及锚索参数都对该组合支护结构的变形有影响。适当减小围护桩直径以及增大围护桩嵌固深度,都可以减小该组合体系的水平向位移;增大内支撑刚度,内支撑自身承受的力增大,锚索轴力减小;增大锚索间距以及减小锚索的倾斜角都会使体系中内支撑的内力增大。
2014, 36(zk2): 92-98.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2016
摘要：
通过对高度为62 m的既有高陡肋板式锚杆挡墙墙脚开挖15 m的基坑支护设计作为实例,对超限高边坡的特殊性及其在支护设计中存在的问题进行了分析,在此基础之上采用建筑边坡工程技术规范（GB50330— 2002）、数值模拟、工程类比法相结合的方法对支护结构进行了优化设计和效果评价。监测结果表明,本工程支护设计经济有效地保护了既有高陡挡墙及其顶部大型公共建筑的安全,对其它类似工程具有较强的参考意义。
通过对高度为62 m的既有高陡肋板式锚杆挡墙墙脚开挖15 m的基坑支护设计作为实例,对超限高边坡的特殊性及其在支护设计中存在的问题进行了分析,在此基础之上采用建筑边坡工程技术规范（GB50330— 2002）、数值模拟、工程类比法相结合的方法对支护结构进行了优化设计和效果评价。监测结果表明,本工程支护设计经济有效地保护了既有高陡挡墙及其顶部大型公共建筑的安全,对其它类似工程具有较强的参考意义。
2014, 36(zk2): 99-105.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2017
摘要：
以杭州火车东站扩建工程、综合体西广场、地铁盾构隧道及站房、周边配套设施等多个紧邻集中施工的大型深基坑工程为背景,根据特定场地土质条件,通过确定合理施工时序、制定自立式围护结构设计原则,设置多个独立封闭的止水帷幕等,得到了一系列交界面关键控制技术,保证了特大型多个基坑工程如期顺利完成。
以杭州火车东站扩建工程、综合体西广场、地铁盾构隧道及站房、周边配套设施等多个紧邻集中施工的大型深基坑工程为背景,根据特定场地土质条件,通过确定合理施工时序、制定自立式围护结构设计原则,设置多个独立封闭的止水帷幕等,得到了一系列交界面关键控制技术,保证了特大型多个基坑工程如期顺利完成。
2014, 36(zk2): 106-112.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2018
摘要：
目前深基坑支护设计中,在土质和基坑周围环境允许的条件下,采用土钉加预应力锚杆复合土钉支护形式,与桩锚支护形式相比造价相对较低且施工速度快,所以在工程实践当中得到了广泛的应用,但土钉与预应力锚杆之间的作用机理相当复杂,在目前设计中往往靠经验设计,计算结果偏保守。基于圆弧滑动条分法,以内部整体稳定性安全系数作为目标函数并采用全局差分法建立灵敏度分析模型,研究设计参数与内部整体稳定系数及其灵敏度之间的关系,为深基坑工程中土钉加预应力锚杆复合土钉支护结构的优化设计提供重要的依据,对今后土钉加预应力锚杆复合土钉支护设计提供理论依据。
目前深基坑支护设计中,在土质和基坑周围环境允许的条件下,采用土钉加预应力锚杆复合土钉支护形式,与桩锚支护形式相比造价相对较低且施工速度快,所以在工程实践当中得到了广泛的应用,但土钉与预应力锚杆之间的作用机理相当复杂,在目前设计中往往靠经验设计,计算结果偏保守。基于圆弧滑动条分法,以内部整体稳定性安全系数作为目标函数并采用全局差分法建立灵敏度分析模型,研究设计参数与内部整体稳定系数及其灵敏度之间的关系,为深基坑工程中土钉加预应力锚杆复合土钉支护结构的优化设计提供重要的依据,对今后土钉加预应力锚杆复合土钉支护设计提供理论依据。
2014, 36(zk2): 113-119.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2019
摘要：
武汉地区深基坑工程中的土体强度指标一般都是通过直接快剪试验获得,获得的参数往往较为独立,虽然较为简洁,但由于其较强的区域适用性以及未能模拟出土体的天然状态,由此得到的土体强度指标具有一定的局限性,且物理力学指标的相关性较为模糊。为了更好地研究武汉地区典型软土物理力学指标,以武汉地区软土深基坑工程为基础,研究基于武汉地区近10个典型软土深基坑工程共计400余组数据,对武汉地区软土物理力学参数性质进行了详细的研究。结合传统的数学分析方法,较为客观地分析了武汉地区工程地质特征、系统的分析了武汉地区深厚淤泥质土物理力学参数及其指标间的相关性,得出结论：典型软土层中物理指标天然密度、干密度、液限、塑限、饱和度等服从正态分布;在抗剪强度指标的统计分布规律中,在不同试验条件下,针对不同的土层,服从正态分布的物理量会随之发生一定的变化。
武汉地区深基坑工程中的土体强度指标一般都是通过直接快剪试验获得,获得的参数往往较为独立,虽然较为简洁,但由于其较强的区域适用性以及未能模拟出土体的天然状态,由此得到的土体强度指标具有一定的局限性,且物理力学指标的相关性较为模糊。为了更好地研究武汉地区典型软土物理力学指标,以武汉地区软土深基坑工程为基础,研究基于武汉地区近10个典型软土深基坑工程共计400余组数据,对武汉地区软土物理力学参数性质进行了详细的研究。结合传统的数学分析方法,较为客观地分析了武汉地区工程地质特征、系统的分析了武汉地区深厚淤泥质土物理力学参数及其指标间的相关性,得出结论：典型软土层中物理指标天然密度、干密度、液限、塑限、饱和度等服从正态分布;在抗剪强度指标的统计分布规律中,在不同试验条件下,针对不同的土层,服从正态分布的物理量会随之发生一定的变化。
2014, 36(zk2): 120-124.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2020
摘要：
抗剪强度是压实黄土的重要力学指标,在不同压实和含水状态下,土体的抗剪强度存在明显差异。对兰州青白石马兰、离石压实黄土进行了直剪试验,得到不同压实度和含水率下的黏聚力和内摩擦角,探讨了含水率和压实度对压实黄土抗剪强度的影响。结果表明：黏聚力随压实度的增大而增大,且离石黄土增大幅度大于马兰黄土;含水率小于最佳含水率时黏聚力随含水率的增大略有增大,当含水率大于最佳含水率后黏聚力随含水率的增大反而急剧减小;离石黄土和马兰黄土内摩擦角均随压实度增大而增大、随含水率增大略有减小。
抗剪强度是压实黄土的重要力学指标,在不同压实和含水状态下,土体的抗剪强度存在明显差异。对兰州青白石马兰、离石压实黄土进行了直剪试验,得到不同压实度和含水率下的黏聚力和内摩擦角,探讨了含水率和压实度对压实黄土抗剪强度的影响。结果表明：黏聚力随压实度的增大而增大,且离石黄土增大幅度大于马兰黄土;含水率小于最佳含水率时黏聚力随含水率的增大略有增大,当含水率大于最佳含水率后黏聚力随含水率的增大反而急剧减小;离石黄土和马兰黄土内摩擦角均随压实度增大而增大、随含水率增大略有减小。
2014, 36(zk2): 125-129.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2021
摘要：
土体抗剪强度是基坑支护设计中一项重要的力学指标,特别是软土地区,其指标的取用直接决定支护方案的成败。依据一工程实例,结合现场实测资料,对5种不同的抗剪强度分别采用理正深基坑计算软件进行计算,并与现场实际监测结果进行了对比分析及通过有限元模拟验证,提出了适合昆明湖相沉积软土区基坑土体抗剪强度指标的取用建议。
土体抗剪强度是基坑支护设计中一项重要的力学指标,特别是软土地区,其指标的取用直接决定支护方案的成败。依据一工程实例,结合现场实测资料,对5种不同的抗剪强度分别采用理正深基坑计算软件进行计算,并与现场实际监测结果进行了对比分析及通过有限元模拟验证,提出了适合昆明湖相沉积软土区基坑土体抗剪强度指标的取用建议。
2014, 36(zk2): 130-135.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2022
摘要：
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）[1]给出了锚杆刚度系数的计算公式,笔者认为该公式存在问题和缺陷：①锚固段越长,锚杆刚度系数反而越小;②锚杆刚度系数仅与锚杆材料参数、尺寸有关,而与土层性质毫无关联。该公式在推导过程中将剪应力沿锚固段的分布情况过于经验化和简化,未能真实反应锚杆荷载的传递原理。基于锚杆和土层协同变形原理,类似于文克尔弹性地基梁的处理方式,将锚杆周围土体等效为一系列独立作用的切向土弹簧,同反映地层法向特性的基床系数,引入了反映地层切向特性的剪切刚度系数,通过建立锚固段的受力平衡方程推导出新的锚杆刚度系数计算公式。与规程公式不同的是,该公式表明锚杆刚度系数随着锚固段的增长而增长,但是增长率是减少的,同时,还表明了锚杆刚度系数与土层剪切刚度系数密切相关。
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）[1]给出了锚杆刚度系数的计算公式,笔者认为该公式存在问题和缺陷：①锚固段越长,锚杆刚度系数反而越小;②锚杆刚度系数仅与锚杆材料参数、尺寸有关,而与土层性质毫无关联。该公式在推导过程中将剪应力沿锚固段的分布情况过于经验化和简化,未能真实反应锚杆荷载的传递原理。基于锚杆和土层协同变形原理,类似于文克尔弹性地基梁的处理方式,将锚杆周围土体等效为一系列独立作用的切向土弹簧,同反映地层法向特性的基床系数,引入了反映地层切向特性的剪切刚度系数,通过建立锚固段的受力平衡方程推导出新的锚杆刚度系数计算公式。与规程公式不同的是,该公式表明锚杆刚度系数随着锚固段的增长而增长,但是增长率是减少的,同时,还表明了锚杆刚度系数与土层剪切刚度系数密切相关。
2014, 36(zk2): 136-139.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2023
摘要：
近年来,随着计算机技术及岩土工程数值计算理论的发展,数值模拟分析在岩土工程中的应用越来越多。该文结合青岛某深基坑实例,利用岩土工程有限元软件PLAXIS,模拟双排桩基坑支护的全过程,分析了水平位移的变化趋势,并与实测数据进行了对比分析。同时对单排桩支护方案进行了比较分析,证明了双排桩支护在限制水平位移的明显优势。由此认为数值模拟工作能对基坑支护方案比选工作和基坑稳定性分析提供有效的帮助。
近年来,随着计算机技术及岩土工程数值计算理论的发展,数值模拟分析在岩土工程中的应用越来越多。该文结合青岛某深基坑实例,利用岩土工程有限元软件PLAXIS,模拟双排桩基坑支护的全过程,分析了水平位移的变化趋势,并与实测数据进行了对比分析。同时对单排桩支护方案进行了比较分析,证明了双排桩支护在限制水平位移的明显优势。由此认为数值模拟工作能对基坑支护方案比选工作和基坑稳定性分析提供有效的帮助。
2014, 36(zk2): 140-145.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2024
摘要：
基坑开挖引起邻近土体产生附加变形和应力松弛,导致邻近建筑物桩基产生附加内力和附加位移。基于修正剑桥模型,推导了孔隙比随深度非线性变化的计算公式,采用ABAQUS中的用户子程序VOIDRI进行二次开发,分析了基坑不同开挖工况下邻近桩基的附加内力和变形,并讨论了不同桩基刚度对其附加内力和变形的影响规律,得出了一些有意义的结论,可为基坑设计和施工过程中的邻近建筑物桩基变形预测提供参考。
基坑开挖引起邻近土体产生附加变形和应力松弛,导致邻近建筑物桩基产生附加内力和附加位移。基于修正剑桥模型,推导了孔隙比随深度非线性变化的计算公式,采用ABAQUS中的用户子程序VOIDRI进行二次开发,分析了基坑不同开挖工况下邻近桩基的附加内力和变形,并讨论了不同桩基刚度对其附加内力和变形的影响规律,得出了一些有意义的结论,可为基坑设计和施工过程中的邻近建筑物桩基变形预测提供参考。
2014, 36(zk2): 146-153.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2025
摘要：
在岩质深基坑及超深基坑中,预应力锚杆柔性支护法具有造价低,工期短,施工简便,安全性高等诸多优点,经济效益和社会效益十分显著。结合大连胜利广场深基坑工程,采用FLAC软件进行数值模拟分析,重点研究了不同锚杆预应力对基坑力学行为的影响。结果表明：锚杆的预应力较小时,预应力越大,基坑侧壁的水平变形和地表的竖向沉降越小;预应力较大时,预应力的继续增加已不能进一步降低水平变形和减小竖向沉降;锚杆的预应力能有效减小岩土体内的最大剪切应变增量,在一定程度上延缓基坑剪切滑移破坏的发生;锚杆预应力存在一个合理的界限值。本文关于应力锚杆柔性支护法的设计方案及数值模拟研究结果对该技术的推广和应用提供了很好的借鉴作用。
在岩质深基坑及超深基坑中,预应力锚杆柔性支护法具有造价低,工期短,施工简便,安全性高等诸多优点,经济效益和社会效益十分显著。结合大连胜利广场深基坑工程,采用FLAC软件进行数值模拟分析,重点研究了不同锚杆预应力对基坑力学行为的影响。结果表明：锚杆的预应力较小时,预应力越大,基坑侧壁的水平变形和地表的竖向沉降越小;预应力较大时,预应力的继续增加已不能进一步降低水平变形和减小竖向沉降;锚杆的预应力能有效减小岩土体内的最大剪切应变增量,在一定程度上延缓基坑剪切滑移破坏的发生;锚杆预应力存在一个合理的界限值。本文关于应力锚杆柔性支护法的设计方案及数值模拟研究结果对该技术的推广和应用提供了很好的借鉴作用。
2014, 36(zk2): 154-158.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2026
摘要：
“两墙合一”地下连续墙作为超深基坑的一种支护方法越来越多的得到广泛应用。当其兼作承重结构时,必须对地下连续墙的竖向承载力值进行预估和计算,目前这方面的理论尚不成熟。以武汉某超深基坑工程为例,结合现场静力载荷试验和后期主体结构沉降监测结果,分析探讨了地下连续墙竖向极限承载力的计算方法,以及计算中尺寸效应系数的选取。其方法可供类似基坑及基础设计参考。
“两墙合一”地下连续墙作为超深基坑的一种支护方法越来越多的得到广泛应用。当其兼作承重结构时,必须对地下连续墙的竖向承载力值进行预估和计算,目前这方面的理论尚不成熟。以武汉某超深基坑工程为例,结合现场静力载荷试验和后期主体结构沉降监测结果,分析探讨了地下连续墙竖向极限承载力的计算方法,以及计算中尺寸效应系数的选取。其方法可供类似基坑及基础设计参考。
摘要：
钢板桩围堰水下施工具有危险性。为了确保钢板桩围堰施工安全,以天津海河特大桥R#38墩基础的钢板桩围堰为工程实例,采用有限元软件ANSYS建立钢板桩围堰空间有限元模型,考虑了4种工况,进行了有限元施工分析。计算结果表明：R#38墩基础的钢板桩围堰的强度和变形满足要求,可以按设计安全施工。本文可为同类钢板桩围堰的安全施工分析提供参考。
钢板桩围堰水下施工具有危险性。为了确保钢板桩围堰施工安全,以天津海河特大桥R#38墩基础的钢板桩围堰为工程实例,采用有限元软件ANSYS建立钢板桩围堰空间有限元模型,考虑了4种工况,进行了有限元施工分析。计算结果表明：R#38墩基础的钢板桩围堰的强度和变形满足要求,可以按设计安全施工。本文可为同类钢板桩围堰的安全施工分析提供参考。
2014, 36(zk2): 165-173.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2028
摘要：
西北地区深大复杂基坑日益增多,关于基坑群的优化设计与施工可查文献空白。西宁火车站综合改造项目涵盖了当前城市开发遇到的高层建筑的多层地下室、地下商场、地下车库、地下隧道与地铁换乘站等基坑工程。基于该特大型基坑群工程,综合考虑其特点、开发进度、工期及造价等方面的因素,确定了基坑群整体支护设计原则,结合各地块具体差异,给出了典型支护剖面优化设计和降水方案,通过施工监测说明了该方案的合理性。最后,根据内力试验和施工跟踪,分析了深基坑施工过程中质量控制要点。可为西北地区类似特大型深基坑群工程的支护方案设计和施工质量控制提供借鉴和参考。
西北地区深大复杂基坑日益增多,关于基坑群的优化设计与施工可查文献空白。西宁火车站综合改造项目涵盖了当前城市开发遇到的高层建筑的多层地下室、地下商场、地下车库、地下隧道与地铁换乘站等基坑工程。基于该特大型基坑群工程,综合考虑其特点、开发进度、工期及造价等方面的因素,确定了基坑群整体支护设计原则,结合各地块具体差异,给出了典型支护剖面优化设计和降水方案,通过施工监测说明了该方案的合理性。最后,根据内力试验和施工跟踪,分析了深基坑施工过程中质量控制要点。可为西北地区类似特大型深基坑群工程的支护方案设计和施工质量控制提供借鉴和参考。
2014, 36(zk2): 174-179.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2029
摘要：
为适应基坑滑坡抢险工程临时稳定性和时间紧迫性需要,在分析钢管微型桩作用基础上,提出了一种钢管微型桩简化设计计算方法。将该方法应用于衡阳某基坑滑坡抢险工程设计中,并利用二维岩土限元分析软件Soilworks对设计方案进行有限元模拟,验证设计方案的可行性。布置三个位移监测点对治理方案进行2个月的现场监测,现场监测反馈治理效果表明：建立的钢管微型桩简化设计计算方法用于基坑抢险工程设计是可行的。该方法简单实用,对后续类似基坑抢险工程设计具有一定的借鉴意义。
为适应基坑滑坡抢险工程临时稳定性和时间紧迫性需要,在分析钢管微型桩作用基础上,提出了一种钢管微型桩简化设计计算方法。将该方法应用于衡阳某基坑滑坡抢险工程设计中,并利用二维岩土限元分析软件Soilworks对设计方案进行有限元模拟,验证设计方案的可行性。布置三个位移监测点对治理方案进行2个月的现场监测,现场监测反馈治理效果表明：建立的钢管微型桩简化设计计算方法用于基坑抢险工程设计是可行的。该方法简单实用,对后续类似基坑抢险工程设计具有一定的借鉴意义。
摘要：
在理清不同桩间岩体破坏形式的基础上,对边坡工程中抗滑桩岩拱效应和合理桩间距的确定方法进行了分析,阐明了软质岩体拱效应的形成及演化机理,基于拱轴内力、破坏方式及位置对比分析了岩拱与土拱特性的差异性。在此基础上,建立了悬链线拱轴方程,利用两铰拱原理对岩拱进行了内力计算分析。利用岩体跨中极限平衡条件,建立了拱轴系数m关于桩间距l及拱高f的表达式。同时,利用MATLAB软件对抗滑桩桩合理桩间距进行了探讨。从工程实际中岩拱效应充分发挥及安全经济角度考虑,给出了合理桩间距的选择方案。
在理清不同桩间岩体破坏形式的基础上,对边坡工程中抗滑桩岩拱效应和合理桩间距的确定方法进行了分析,阐明了软质岩体拱效应的形成及演化机理,基于拱轴内力、破坏方式及位置对比分析了岩拱与土拱特性的差异性。在此基础上,建立了悬链线拱轴方程,利用两铰拱原理对岩拱进行了内力计算分析。利用岩体跨中极限平衡条件,建立了拱轴系数m关于桩间距l及拱高f的表达式。同时,利用MATLAB软件对抗滑桩桩合理桩间距进行了探讨。从工程实际中岩拱效应充分发挥及安全经济角度考虑,给出了合理桩间距的选择方案。
2014, 36(zk2): 186-190.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2031
摘要：
针对预应力锚杆复合土钉支护结构的稳定可靠性分析问题,以极限平衡理论为基础,建立了基坑稳定性分析安全系数求解公式和可靠性分析功能函数。以土体力学参数为作为随机变量,应用 Monte Carlo 重要抽样法计算了基坑稳定性可靠度指标和失效概率,通过工程实例进行了分析。分析表明：该稳定性计算公式计算的安全系数符合工程要求并且通过可靠性分析,因而使用该方法对复合土钉支护结构稳定性计算是有效的;基坑可靠性分析中,可靠度指标和失效概率Pf受土体黏聚力、内摩擦角与摩阻力的变异系数的影响较大,前者随变异系数的增大而减小,后者随变异系数的增大而增大;对于土体力学参数分布选型参数c采用对数分布,φ、qsik采用正态分布对可靠度计算分析比较合理。
针对预应力锚杆复合土钉支护结构的稳定可靠性分析问题,以极限平衡理论为基础,建立了基坑稳定性分析安全系数求解公式和可靠性分析功能函数。以土体力学参数为作为随机变量,应用 Monte Carlo 重要抽样法计算了基坑稳定性可靠度指标和失效概率,通过工程实例进行了分析。分析表明：该稳定性计算公式计算的安全系数符合工程要求并且通过可靠性分析,因而使用该方法对复合土钉支护结构稳定性计算是有效的;基坑可靠性分析中,可靠度指标和失效概率Pf受土体黏聚力、内摩擦角与摩阻力的变异系数的影响较大,前者随变异系数的增大而减小,后者随变异系数的增大而增大;对于土体力学参数分布选型参数c采用对数分布,φ、qsik采用正态分布对可靠度计算分析比较合理。
摘要：
国内锚杆试验类型分为基本试验、蠕变试验及验收试验3类,美国分为性能试验、验证试验及延长蠕变试验3类,欧洲分为探究试验、适应试验及验收试验3类,此外欧美还有提离试验、交变荷载试验、腐蚀防护完整性试验、确定波动荷载下最大工作荷载的试验等一些检测锚杆某些方面性能的试验。相对而言,美国标准对锚杆试验的要求简单一些,欧洲的更严格、更严谨一些。国内工程中,对锚杆基本试验的意义与作用尚重视不够,应把其作为探究性试验而非验证性试验,以便能够更为充分地测试及了解锚杆的性能。
国内锚杆试验类型分为基本试验、蠕变试验及验收试验3类,美国分为性能试验、验证试验及延长蠕变试验3类,欧洲分为探究试验、适应试验及验收试验3类,此外欧美还有提离试验、交变荷载试验、腐蚀防护完整性试验、确定波动荷载下最大工作荷载的试验等一些检测锚杆某些方面性能的试验。相对而言,美国标准对锚杆试验的要求简单一些,欧洲的更严格、更严谨一些。国内工程中,对锚杆基本试验的意义与作用尚重视不够,应把其作为探究性试验而非验证性试验,以便能够更为充分地测试及了解锚杆的性能。
2014, 36(zk2): 198-204.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2033
摘要：
随着城市化建设和地下空间开发的不断加速,单一支护方法已难于满足现在复杂的基坑设计,而多种支护方案组合应用于基坑设计变得越来越普遍。本文在总结目前基坑支护型式及基坑设计中存在问题的基础上,以某一超大深基坑工程设计为例,详细介绍和分析了复杂环境下多种支护型式共用的基坑支护设计及计算结果,为类似工程提供参考和借鉴。
随着城市化建设和地下空间开发的不断加速,单一支护方法已难于满足现在复杂的基坑设计,而多种支护方案组合应用于基坑设计变得越来越普遍。本文在总结目前基坑支护型式及基坑设计中存在问题的基础上,以某一超大深基坑工程设计为例,详细介绍和分析了复杂环境下多种支护型式共用的基坑支护设计及计算结果,为类似工程提供参考和借鉴。
2014, 36(zk2): 205-211.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2034
摘要：
在论述了扩体锚固技术发展历程以及扩体锚杆的承载特性和破坏模式的基础上,阐述了与传统等直径锚杆相比,扩体锚杆的承载特性的优越性和破坏机制的合理性。基于扩体锚杆的众多优势,研发了具有多重防腐功能的承压型囊式扩体锚杆,并详细介绍了该种锚杆的结构型式、施工技术、施工设备和地基土性适用条件。最后结合一些典型的承压型囊式扩体锚杆应用案例,论述了该种锚杆目前在中国的推广应用现状。
在论述了扩体锚固技术发展历程以及扩体锚杆的承载特性和破坏模式的基础上,阐述了与传统等直径锚杆相比,扩体锚杆的承载特性的优越性和破坏机制的合理性。基于扩体锚杆的众多优势,研发了具有多重防腐功能的承压型囊式扩体锚杆,并详细介绍了该种锚杆的结构型式、施工技术、施工设备和地基土性适用条件。最后结合一些典型的承压型囊式扩体锚杆应用案例,论述了该种锚杆目前在中国的推广应用现状。
2014, 36(zk2): 212-215.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2035
摘要：
本工程在既有光缆下施工基坑连通道,施工时要避免光缆产生过大的沉降造成不利影响。通过有限元模拟和专家论证,最终确定采用管幕技术对通道周围土体先行支护,再施工既有光缆下的连通道。经现场监测土体最大沉降为12 mm,符合光缆变形控制标准,确保了既有光缆的正常使用。该工程运用的管幕连通道施工技术可为类似工程提供良好的借鉴。
本工程在既有光缆下施工基坑连通道,施工时要避免光缆产生过大的沉降造成不利影响。通过有限元模拟和专家论证,最终确定采用管幕技术对通道周围土体先行支护,再施工既有光缆下的连通道。经现场监测土体最大沉降为12 mm,符合光缆变形控制标准,确保了既有光缆的正常使用。该工程运用的管幕连通道施工技术可为类似工程提供良好的借鉴。
摘要：
本工程位处城市商业中心,基坑地基土层为强透水砂层且与海水连通,场地用地窄小,周边环境紧张。本文针对滨海深厚砂层地基超深基坑开挖,主要从控制变形和有效防水保证基坑开挖的顺利进行。中心城区紧邻的桩基础建筑附加荷载采用分层摩阻力计算方法,将桩基摩阻力换算成分层附加荷载。支护结构采用桩锚形式,锚管索成功用于海积砂层基坑支护,成锚过程中对地基扰动较小,施工简便其质量可靠。
本工程位处城市商业中心,基坑地基土层为强透水砂层且与海水连通,场地用地窄小,周边环境紧张。本文针对滨海深厚砂层地基超深基坑开挖,主要从控制变形和有效防水保证基坑开挖的顺利进行。中心城区紧邻的桩基础建筑附加荷载采用分层摩阻力计算方法,将桩基摩阻力换算成分层附加荷载。支护结构采用桩锚形式,锚管索成功用于海积砂层基坑支护,成锚过程中对地基扰动较小,施工简便其质量可靠。
2014, 36(zk2): 222-226.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2037
摘要：
武汉地区深基坑落底式止水帷幕目前主要采用地下连续墙直接施工至基岩的方式。受地下连续墙施工工艺及垂直度控制等因素的影响,该方式往往不同程度的存在渗漏水现象,且造价相对较高。本文通过武汉长江航运中心大厦深基坑工程设计实例,初步研究了TRD水泥土搅拌墙作为落底式止水帷幕在武汉地区一级阶地土层中的施工可行性、成墙质量及渗透性情况。经过技术方案对比,采用TRD水泥土墙落底式止水帷幕,止水效果好,可先行施工,缩短了基坑支护结构施工工期,且较地下连续墙落底经济,为武汉地区落底式止水帷幕的设计提供一种新思路。
武汉地区深基坑落底式止水帷幕目前主要采用地下连续墙直接施工至基岩的方式。受地下连续墙施工工艺及垂直度控制等因素的影响,该方式往往不同程度的存在渗漏水现象,且造价相对较高。本文通过武汉长江航运中心大厦深基坑工程设计实例,初步研究了TRD水泥土搅拌墙作为落底式止水帷幕在武汉地区一级阶地土层中的施工可行性、成墙质量及渗透性情况。经过技术方案对比,采用TRD水泥土墙落底式止水帷幕,止水效果好,可先行施工,缩短了基坑支护结构施工工期,且较地下连续墙落底经济,为武汉地区落底式止水帷幕的设计提供一种新思路。
2014, 36(zk2): 227-232.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2038
摘要：
为解决软土地基中土钉抗拔力小、施工质量难以控制的问题,开发了浆囊袋压力型土钉新技术,介绍了其工艺原理和施工技术,提出了相应的承载力计算方法。最后采用三维有限元分析方法研究了浆囊袋压力型土钉的荷载传递规律,分析了注浆体直径、长度以及地基土质条件的影响。
为解决软土地基中土钉抗拔力小、施工质量难以控制的问题,开发了浆囊袋压力型土钉新技术,介绍了其工艺原理和施工技术,提出了相应的承载力计算方法。最后采用三维有限元分析方法研究了浆囊袋压力型土钉的荷载传递规律,分析了注浆体直径、长度以及地基土质条件的影响。
2014, 36(zk2): 233-235.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2039
摘要：
通过对地下连续墙H型钢接头混凝土绕流的原因和危害进行分析,结合目前地下连续墙H型钢接头防绕流的主要措施及其不足,探讨了一种新型的地下连续墙H型钢接头防绕流措施。通过在H型钢接头侧壁安置可膨胀的橡皮胶囊,并在橡皮胶囊中放置注浆管,注入水泥浆液后橡皮胶囊膨胀,密贴地下连续墙侧壁,从而较好的堵塞混凝土绕流的通道。这种措施不仅能在H型钢接头中应用,在锁口管接头中也能得到应用。
通过对地下连续墙H型钢接头混凝土绕流的原因和危害进行分析,结合目前地下连续墙H型钢接头防绕流的主要措施及其不足,探讨了一种新型的地下连续墙H型钢接头防绕流措施。通过在H型钢接头侧壁安置可膨胀的橡皮胶囊,并在橡皮胶囊中放置注浆管,注入水泥浆液后橡皮胶囊膨胀,密贴地下连续墙侧壁,从而较好的堵塞混凝土绕流的通道。这种措施不仅能在H型钢接头中应用,在锁口管接头中也能得到应用。
2014, 36(zk2): 236-241.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2040
摘要：
简化双排桩桩间土加固体为实体杆单元,采用水平向的桩土作用弹簧与前后排支护桩相连接,考虑其抗剪及抗弯能力,在双排桩桩土相互作用计算模型的基础上,提出了计算前后排桩间土加固作用对支护结构内力及变形影响的方法。结合武汉市长江一级阶地基坑工程实例,将计算结果与实测值进行对比分析,以验证该计算方法的可行性与实用性,以期为同类型基坑支护设计提供有益参考。
简化双排桩桩间土加固体为实体杆单元,采用水平向的桩土作用弹簧与前后排支护桩相连接,考虑其抗剪及抗弯能力,在双排桩桩土相互作用计算模型的基础上,提出了计算前后排桩间土加固作用对支护结构内力及变形影响的方法。结合武汉市长江一级阶地基坑工程实例,将计算结果与实测值进行对比分析,以验证该计算方法的可行性与实用性,以期为同类型基坑支护设计提供有益参考。
2014, 36(zk2): 242-244.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2041
摘要：
SMW工法即在水泥土桩内插入H 型钢将型钢承受荷载与水泥土防渗挡水功能结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构。以丽江市雪山路下穿福慧路工程围护结构为背景,介绍了SMW工法在城市道路基坑工程中的设计要点、计算方法,探讨了SMW工法在城市道路基坑工程中的具体应用,对今后应用SMW工法进行同类深基坑的计算与设计有一定的借鉴意义。
SMW工法即在水泥土桩内插入H 型钢将型钢承受荷载与水泥土防渗挡水功能结合起来,使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构。以丽江市雪山路下穿福慧路工程围护结构为背景,介绍了SMW工法在城市道路基坑工程中的设计要点、计算方法,探讨了SMW工法在城市道路基坑工程中的具体应用,对今后应用SMW工法进行同类深基坑的计算与设计有一定的借鉴意义。
摘要：
结合武汉市某基坑支护工程未能按设计图纸施工,在基坑开挖之前及时对基坑进行加固设计,按加固设计后的图纸施工,基坑安全运营,没有出现险情。实践证明,该加固设计是必须的,加固达到预期效果,可为其它类似工程提供应用参考。
结合武汉市某基坑支护工程未能按设计图纸施工,在基坑开挖之前及时对基坑进行加固设计,按加固设计后的图纸施工,基坑安全运营,没有出现险情。实践证明,该加固设计是必须的,加固达到预期效果,可为其它类似工程提供应用参考。
2014, 36(zk2): 250-253.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2043
摘要：
介绍了在深厚淤泥层中采用地下连续墙加内支撑支护系统作为深基坑支护结构施工的成功经验,并探讨在该地质条件下地下连续墙施工、降水、土方开挖所采取的一些关键技术措施。在施工中,还采用了先进的监测技术及信息化技术,确保基坑施工处于受控状态。其设计、施工经验对本地区深基坑施工具有一定的借鉴意义。
介绍了在深厚淤泥层中采用地下连续墙加内支撑支护系统作为深基坑支护结构施工的成功经验,并探讨在该地质条件下地下连续墙施工、降水、土方开挖所采取的一些关键技术措施。在施工中,还采用了先进的监测技术及信息化技术,确保基坑施工处于受控状态。其设计、施工经验对本地区深基坑施工具有一定的借鉴意义。
2014, 36(zk2): 254-258.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2044
摘要：
基坑围护结构主要起挡土和止水的作用。现行计算方式大多认为挡土结构承担水土压力,止水帷幕防止地下水渗入坑内,一般不考虑止水帷幕的挡土作用。实际应用上水土压力首先传递给帷幕,再间接传递给灌注桩。如果把二者作为一个整体的围护结构,帷幕的存在增加了整体的刚度和重量,进而起到增加整体稳定性的作用。理论和实践表明,帷幕具有一定的挡土作用。分别研究了搅拌桩深度、排数、弹性模量取值以及搅拌桩与灌注桩之间的距离对基坑变形的影响。帷幕深度从基坑开挖深度增加到灌注桩深度的过程中,基坑侧向位移减小量明显,帷幕深度继续增加时,基坑侧向位移会继续减小,但减小量不明显。帷幕排数的增加使得基坑侧向变形明显减小,特别是从两排增加到三排时,侧向变形减小量很大。
基坑围护结构主要起挡土和止水的作用。现行计算方式大多认为挡土结构承担水土压力,止水帷幕防止地下水渗入坑内,一般不考虑止水帷幕的挡土作用。实际应用上水土压力首先传递给帷幕,再间接传递给灌注桩。如果把二者作为一个整体的围护结构,帷幕的存在增加了整体的刚度和重量,进而起到增加整体稳定性的作用。理论和实践表明,帷幕具有一定的挡土作用。分别研究了搅拌桩深度、排数、弹性模量取值以及搅拌桩与灌注桩之间的距离对基坑变形的影响。帷幕深度从基坑开挖深度增加到灌注桩深度的过程中,基坑侧向位移减小量明显,帷幕深度继续增加时,基坑侧向位移会继续减小,但减小量不明显。帷幕排数的增加使得基坑侧向变形明显减小,特别是从两排增加到三排时,侧向变形减小量很大。
2014, 36(zk2): 259-264.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2045
摘要：
为研究深基坑围护结构对降压井降水效果的影响,以苏州地铁4号线某车站深基坑降水工程为例,通过对未考虑围护结构的初步设计方案与考虑围护结构的优化方案的对比,运用Modflow数值分析软件模拟计算初步设计方案和优化方案的地下水位变化,并对方案的合理性进行评价。结果表明,未考虑围护结构影响的初步设计方案在基坑内不同位置的水位变化不均匀,坑内最大水位差达到了3.5 m,而考虑围护结构影响的优化方案通过非均匀布井,可以有效的使水位变化均匀,坑内最大水位差仅有0.5 m,符合工程实际要求。
为研究深基坑围护结构对降压井降水效果的影响,以苏州地铁4号线某车站深基坑降水工程为例,通过对未考虑围护结构的初步设计方案与考虑围护结构的优化方案的对比,运用Modflow数值分析软件模拟计算初步设计方案和优化方案的地下水位变化,并对方案的合理性进行评价。结果表明,未考虑围护结构影响的初步设计方案在基坑内不同位置的水位变化不均匀,坑内最大水位差达到了3.5 m,而考虑围护结构影响的优化方案通过非均匀布井,可以有效的使水位变化均匀,坑内最大水位差仅有0.5 m,符合工程实际要求。
2014, 36(zk2): 265-268.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2046
摘要：
针对苏州虎丘婚纱城基坑降水对临近沪宁城际铁路的影响评估,在达西定律和裘布依假设基础上,提出一种考虑基坑落底式止水帷幕在不同程度失效情况下,基坑降水引起运营高铁桥墩附近地下水位变化的计算思路,并对基坑降水导致的运营高铁桥墩沉降和安全系数变化进行了影响分析,结果表明：在一定假设条件下,基坑降水将导致桥梁桩基中性点和桥墩沉降变形呈非线性增长变化,并降低了桥梁桩基安全系数,高铁桥墩受地下水变化敏感。
针对苏州虎丘婚纱城基坑降水对临近沪宁城际铁路的影响评估,在达西定律和裘布依假设基础上,提出一种考虑基坑落底式止水帷幕在不同程度失效情况下,基坑降水引起运营高铁桥墩附近地下水位变化的计算思路,并对基坑降水导致的运营高铁桥墩沉降和安全系数变化进行了影响分析,结果表明：在一定假设条件下,基坑降水将导致桥梁桩基中性点和桥墩沉降变形呈非线性增长变化,并降低了桥梁桩基安全系数,高铁桥墩受地下水变化敏感。
2014, 36(zk2): 269-273.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2047
摘要：
地下工程的修建,其支挡结构和止水帷幕会人为地改变地下水的环境地质条件。地下水位的变化又不可避免地危害地下工程的施工和运营状况。国内普遍重视施工期的地下水位的控制问题,而对地下水位上升的影响则罕有研究。日本东京建具有世界上最复杂的地下工程系统,地下水位在1970年前后发生了质的变化,中心区地下水位平均上升了15 m,最大上升了60 m。综合分析了地下水位上升对既有地下工程产生的一系列危害：漏水、上浮、腐蚀等问题,威胁工程运营安全,缩短工程使用寿命。地下水位上升对地下工程的危害巨大,影响深远,且消弭难度极大;应重视未来地下水位的预测及其应对措施。这对于我国沿海城市、内陆盆地、华北地区的地下空间开发利用具有重要的借鉴意义。
地下工程的修建,其支挡结构和止水帷幕会人为地改变地下水的环境地质条件。地下水位的变化又不可避免地危害地下工程的施工和运营状况。国内普遍重视施工期的地下水位的控制问题,而对地下水位上升的影响则罕有研究。日本东京建具有世界上最复杂的地下工程系统,地下水位在1970年前后发生了质的变化,中心区地下水位平均上升了15 m,最大上升了60 m。综合分析了地下水位上升对既有地下工程产生的一系列危害：漏水、上浮、腐蚀等问题,威胁工程运营安全,缩短工程使用寿命。地下水位上升对地下工程的危害巨大,影响深远,且消弭难度极大;应重视未来地下水位的预测及其应对措施。这对于我国沿海城市、内陆盆地、华北地区的地下空间开发利用具有重要的借鉴意义。
2014, 36(zk2): 274-278.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2048
摘要：
根据港珠澳大桥珠海连接线的关键控制工程拱北隧道的特点,对海域明挖基坑深度较浅段落,通过建立三维复杂数值计算模型,考虑桩土的相互作用,模拟抗拔桩的实际负摩阻力工作机理,分析了抗拔桩在不同参数方案下的变形和受力特征,得到以下结论：①考虑底板抗拔桩不同参数方案,抗拔桩在底板抵抗扬压力上浮时发挥的作用显著,能有效的降低底板隆起最大值;②增加桩长和桩径都能够有效提高抗拔桩提供的抗浮效果,增加抗拔桩的桩长在控制底板在扬压力作用上浮隆起效果更加显著;③抗拔桩的不同参数对连续墙的水平位移以及地表沉降槽的影响很小,抗拔桩对抵抗基底隆起的作用比较大。
根据港珠澳大桥珠海连接线的关键控制工程拱北隧道的特点,对海域明挖基坑深度较浅段落,通过建立三维复杂数值计算模型,考虑桩土的相互作用,模拟抗拔桩的实际负摩阻力工作机理,分析了抗拔桩在不同参数方案下的变形和受力特征,得到以下结论：①考虑底板抗拔桩不同参数方案,抗拔桩在底板抵抗扬压力上浮时发挥的作用显著,能有效的降低底板隆起最大值;②增加桩长和桩径都能够有效提高抗拔桩提供的抗浮效果,增加抗拔桩的桩长在控制底板在扬压力作用上浮隆起效果更加显著;③抗拔桩的不同参数对连续墙的水平位移以及地表沉降槽的影响很小,抗拔桩对抵抗基底隆起的作用比较大。
摘要：
以兰州市某深基坑为背景,针对其工程地质、水文条件进行深基坑支护及降水设计,采用井点降水及有组织引流排水措施,同时对支护结构水平、竖向位移,基坑周边建筑物沉降实时监测。监测结果表明：该降水方案条件下,支护结构位移及周边建筑物沉降量均得到良好的控制,为兰州市类似工程施工提供宝贵的经验。
以兰州市某深基坑为背景,针对其工程地质、水文条件进行深基坑支护及降水设计,采用井点降水及有组织引流排水措施,同时对支护结构水平、竖向位移,基坑周边建筑物沉降实时监测。监测结果表明：该降水方案条件下,支护结构位移及周边建筑物沉降量均得到良好的控制,为兰州市类似工程施工提供宝贵的经验。
2014, 36(zk2): 284-290.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2050
摘要：
针对土体内部渗流侵蚀现象进行分析,揭示土体内部渗流侵蚀现象。固相部分土颗粒在渗流剪切作用下由固相变成可随液相一起流动的悬浮颗粒状态,建立土体内部渗流侵蚀物理模型,推导出描述渗流侵蚀的控制方程。针对上海第三类深基坑降水致使土体内部侵蚀从而诱发地面附加沉降开展研究,以上海典型的深基坑工程为研究对象,基于理论分析的数学物理模型及控制方程,进行数值建模计算分析,数值计算结果阐释了土体内部渗流侵蚀使导致地面附加沉降及变形。
针对土体内部渗流侵蚀现象进行分析,揭示土体内部渗流侵蚀现象。固相部分土颗粒在渗流剪切作用下由固相变成可随液相一起流动的悬浮颗粒状态,建立土体内部渗流侵蚀物理模型,推导出描述渗流侵蚀的控制方程。针对上海第三类深基坑降水致使土体内部侵蚀从而诱发地面附加沉降开展研究,以上海典型的深基坑工程为研究对象,基于理论分析的数学物理模型及控制方程,进行数值建模计算分析,数值计算结果阐释了土体内部渗流侵蚀使导致地面附加沉降及变形。
摘要：
基坑地下水控制是基坑降水工程施工和周边环境安全双指标监控。针对集水明排、轻型井点、喷射井点、疏干真空井、降压管井、回灌井和止水帷幕质量要求,在基坑工程勘察、设计、施工、运行和封井等阶段,阐述地下水控制及其与地下水相关的应急预案质量管理。
基坑地下水控制是基坑降水工程施工和周边环境安全双指标监控。针对集水明排、轻型井点、喷射井点、疏干真空井、降压管井、回灌井和止水帷幕质量要求,在基坑工程勘察、设计、施工、运行和封井等阶段,阐述地下水控制及其与地下水相关的应急预案质量管理。
2014, 36(zk2): 294-298.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2052
摘要：
人工降低基坑水位是基坑工程中的常用技术手段之一,需要合理评价其在地基中引起渗流及附加的变形。采用Visual MODFLOW数值计算软件分析降水条件下武汉某基坑工程的渗流场,并采用分层总和法计算地基变形场。结果表明,随着离基坑的距离增加,基坑外的水头逐渐增大,而地基沉降逐渐减小。增加帷幕深度可以提高降水效果,并有效减小基坑降水引起的沉降。
人工降低基坑水位是基坑工程中的常用技术手段之一,需要合理评价其在地基中引起渗流及附加的变形。采用Visual MODFLOW数值计算软件分析降水条件下武汉某基坑工程的渗流场,并采用分层总和法计算地基变形场。结果表明,随着离基坑的距离增加,基坑外的水头逐渐增大,而地基沉降逐渐减小。增加帷幕深度可以提高降水效果,并有效减小基坑降水引起的沉降。
2014, 36(zk2): 299-303.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2053
摘要：
武汉地区部分超深基坑基底已揭穿承压含水层,地下水势必对基坑开挖造成影响,必须对地下水进行有效控制。以武汉市妇女儿童医疗保健中心综合业务楼深基坑降水工程为例,对深基坑降水与回灌过程进行三维数值模拟,分析探讨了模拟的可行性及准确性,并研究了不同回灌方法的回灌效果、回灌对坑外水位变化及地面沉降的影响。结果表明：回灌对提高坑外水位有明显作用,且回灌量越大,水位恢复越多。采用坑外回灌可控制降水引起的地面沉降,且回灌量越多,能控制的沉降量也越大。
武汉地区部分超深基坑基底已揭穿承压含水层,地下水势必对基坑开挖造成影响,必须对地下水进行有效控制。以武汉市妇女儿童医疗保健中心综合业务楼深基坑降水工程为例,对深基坑降水与回灌过程进行三维数值模拟,分析探讨了模拟的可行性及准确性,并研究了不同回灌方法的回灌效果、回灌对坑外水位变化及地面沉降的影响。结果表明：回灌对提高坑外水位有明显作用,且回灌量越大,水位恢复越多。采用坑外回灌可控制降水引起的地面沉降,且回灌量越多,能控制的沉降量也越大。
2014, 36(zk2): 304-310.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2054
摘要：
越来越多的基坑紧邻既有建筑开挖,需要评估基坑开挖对邻近建筑的影响,因此基于变形控制的基坑设计已经成了必然要求。目前仍缺乏有效简单的方法去估算基坑开挖对邻近建筑的影响,特别是采用桩基础的建筑。而且当进行变形控制设计时,要求基坑变形控制在较小的范围内,此时基坑周边土体处在小应变范围内,要建立基坑开挖对周边建筑影响的分析方法必须考虑土体小应变特性。首先采用基于小应变特性计算基坑开挖引起的深层土体位移的经验计算公式计算基坑开挖引起的自由场土体三维位移,然后基于差分方法提出了基坑开挖对邻近桩基竖向和水平向影响的两阶段分析方法。通过与有限元结果的对比,验证了本方法的正确性。并分析了基坑开挖深度和桩基离基坑距离这两个因素对邻近桩基的响应的影响。研究表明开挖深度越小对桩基影响越小,基于桩基内力控制时,基坑开挖深度应避开桩底位置,且桩基在距离基坑0.5倍开挖深度距离时最为危险。
越来越多的基坑紧邻既有建筑开挖,需要评估基坑开挖对邻近建筑的影响,因此基于变形控制的基坑设计已经成了必然要求。目前仍缺乏有效简单的方法去估算基坑开挖对邻近建筑的影响,特别是采用桩基础的建筑。而且当进行变形控制设计时,要求基坑变形控制在较小的范围内,此时基坑周边土体处在小应变范围内,要建立基坑开挖对周边建筑影响的分析方法必须考虑土体小应变特性。首先采用基于小应变特性计算基坑开挖引起的深层土体位移的经验计算公式计算基坑开挖引起的自由场土体三维位移,然后基于差分方法提出了基坑开挖对邻近桩基竖向和水平向影响的两阶段分析方法。通过与有限元结果的对比,验证了本方法的正确性。并分析了基坑开挖深度和桩基离基坑距离这两个因素对邻近桩基的响应的影响。研究表明开挖深度越小对桩基影响越小,基于桩基内力控制时,基坑开挖深度应避开桩底位置,且桩基在距离基坑0.5倍开挖深度距离时最为危险。
2014, 36(zk2): 311-318.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2055
摘要：
随着城市建设的发展,周边环境复杂的深基坑工程数量明显增多,基坑的开挖必将改变周围土体应力场,对周边环境产生影响。以杭州一紧邻地铁隧道的砂性土地基深基坑工程为例,运用Plaxis软件对基坑施工过程中围护结构以及临近隧道变形进行模拟,并与现场监测数据进行了对比分析,探讨了基坑外土体位移的衰减规律。结果表明：计算结果与实测结果基本吻合,砂性土地基深基坑开挖会引起围护结构、周边土体以及临近隧道产生向基坑方向的位移,变形规律与开挖工况以及距基坑远近密切相关。本文结果为类似砂性土地基深基坑工程设计及施工提供有益借鉴。
随着城市建设的发展,周边环境复杂的深基坑工程数量明显增多,基坑的开挖必将改变周围土体应力场,对周边环境产生影响。以杭州一紧邻地铁隧道的砂性土地基深基坑工程为例,运用Plaxis软件对基坑施工过程中围护结构以及临近隧道变形进行模拟,并与现场监测数据进行了对比分析,探讨了基坑外土体位移的衰减规律。结果表明：计算结果与实测结果基本吻合,砂性土地基深基坑开挖会引起围护结构、周边土体以及临近隧道产生向基坑方向的位移,变形规律与开挖工况以及距基坑远近密切相关。本文结果为类似砂性土地基深基坑工程设计及施工提供有益借鉴。
2014, 36(zk2): 319-324.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2056
摘要：
由于影响深基坑变形因素较多,在不同的场地施工条件下其可控因素不同,很难准确预测基坑变形量的大小,不能为基坑监测提供准确可靠的预警值,有必要针对某特定区域和支护结构进行深基坑变形的预测分析。针对杭州地区的基坑监测数据,通过大量数据的统计分析,得到基坑支护结构与地面沉降和坑底隆起的关系,以及变形特征和变形值大小;然后根据基坑的重要性和周围建筑物重要程度进行分级,确定基坑变形的控制值,作为基坑监测的预警值,以确保基坑施工安全。通过监测数据分析发现针对杭州地区有较好的适应性。
由于影响深基坑变形因素较多,在不同的场地施工条件下其可控因素不同,很难准确预测基坑变形量的大小,不能为基坑监测提供准确可靠的预警值,有必要针对某特定区域和支护结构进行深基坑变形的预测分析。针对杭州地区的基坑监测数据,通过大量数据的统计分析,得到基坑支护结构与地面沉降和坑底隆起的关系,以及变形特征和变形值大小;然后根据基坑的重要性和周围建筑物重要程度进行分级,确定基坑变形的控制值,作为基坑监测的预警值,以确保基坑施工安全。通过监测数据分析发现针对杭州地区有较好的适应性。
2014, 36(zk2): 325-329.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2057
摘要：
基坑开挖会引起周围建（构）筑物的附加应力和变形,通过对基坑开挖过程中连续墙围护结构的监测资料分析发现,随着开挖深度的增加,墙身最大侧向位移呈增大的趋势;最大位移深度位于开挖面附近,底板浇筑时侧向位移所占最终位移的比例为91.8%。随x/He值的增加,土体沉降呈先缓慢增加,后迅速减小的趋势。在x<16 m 时,土体沉降值较大但差异沉降较小,在10 m< x <28 m,土体沉降呈迅速减小的趋势,土体的差异沉降值较大。在x分别为9.6,27.6,45.2 m时,底板浇筑时的建筑沉降所占最终沉降的比例分别为76.6%,71.5%,56.8%。五层建筑的沉降变化与地表土体的沉降变化相差较大,2~3层建筑的沉降变化趋势与地表的变化趋势较为接近。在y <30 m时,建筑沉降值较小,差异沉降较大;在y >30 m时,沿y方向的建筑沉降值较大,差异沉降较小。
基坑开挖会引起周围建（构）筑物的附加应力和变形,通过对基坑开挖过程中连续墙围护结构的监测资料分析发现,随着开挖深度的增加,墙身最大侧向位移呈增大的趋势;最大位移深度位于开挖面附近,底板浇筑时侧向位移所占最终位移的比例为91.8%。随x/He值的增加,土体沉降呈先缓慢增加,后迅速减小的趋势。在x<16 m 时,土体沉降值较大但差异沉降较小,在10 m< x <28 m,土体沉降呈迅速减小的趋势,土体的差异沉降值较大。在x分别为9.6,27.6,45.2 m时,底板浇筑时的建筑沉降所占最终沉降的比例分别为76.6%,71.5%,56.8%。五层建筑的沉降变化与地表土体的沉降变化相差较大,2~3层建筑的沉降变化趋势与地表的变化趋势较为接近。在y <30 m时,建筑沉降值较小,差异沉降较大;在y >30 m时,沿y方向的建筑沉降值较大,差异沉降较小。
2014, 36(zk2): 330-336.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2058
摘要：
以武汉老铺片商业及住宅项目深基坑工程为背景,采用有限元软件PLAXIS对其进行了基坑开挖全过程的数值模拟分析,结合模拟计算结果分析了复杂条件下基坑支护结构体系及周边环境的受力、变形情况。数值模拟计算及实测结果表明：支护结构、周边建（构）筑物及土体的变形均满足规范关于变形控制的要求,证明采用PlAXIS HS模型能够较好的完成复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值模拟分析,同时也证明本工程采用的支护及半逆作施工方法,能够对复杂条件下基坑开挖对周边环境变形的影响起到有效控制作用。
以武汉老铺片商业及住宅项目深基坑工程为背景,采用有限元软件PLAXIS对其进行了基坑开挖全过程的数值模拟分析,结合模拟计算结果分析了复杂条件下基坑支护结构体系及周边环境的受力、变形情况。数值模拟计算及实测结果表明：支护结构、周边建（构）筑物及土体的变形均满足规范关于变形控制的要求,证明采用PlAXIS HS模型能够较好的完成复杂条件下基坑开挖对周边环境变形影响的数值模拟分析,同时也证明本工程采用的支护及半逆作施工方法,能够对复杂条件下基坑开挖对周边环境变形的影响起到有效控制作用。
2014, 36(zk2): 337-342.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2059
摘要：
某边坡顶部有一多层建筑物,建筑物距边坡坡肩边缘的最小距离为5.9 m,边坡采用“双排桩”支护,但其嵌固深度不足。由于坡脚开发住宅楼,平整场地,在距离既有边坡坡脚9 m处开挖地下室基坑（深度4 m）,诱发了边坡滑动,导致建筑物变形。对建筑物进行变形观测,分析监测结果,得出了“建筑物发生显著不均匀沉降、倾斜率超过允许值,基坑开挖导致既有边坡产生了较明显的变形”的结论;采用双曲线法、指数曲线法和灰色理论等方法进行沉降预测,根据预测结果得出了“既有边坡需采取支护措施,否者会发生破坏”的结论;采用“排桩式锚杆挡墙”支护对既有边坡进行二次治理,根据坡体可能产生圆弧滑动或折线滑动模式,对其进行稳定性计算,以及支护结构的内力与变形计算,为既有边坡的治理方案提供了依据。
某边坡顶部有一多层建筑物,建筑物距边坡坡肩边缘的最小距离为5.9 m,边坡采用“双排桩”支护,但其嵌固深度不足。由于坡脚开发住宅楼,平整场地,在距离既有边坡坡脚9 m处开挖地下室基坑（深度4 m）,诱发了边坡滑动,导致建筑物变形。对建筑物进行变形观测,分析监测结果,得出了“建筑物发生显著不均匀沉降、倾斜率超过允许值,基坑开挖导致既有边坡产生了较明显的变形”的结论;采用双曲线法、指数曲线法和灰色理论等方法进行沉降预测,根据预测结果得出了“既有边坡需采取支护措施,否者会发生破坏”的结论;采用“排桩式锚杆挡墙”支护对既有边坡进行二次治理,根据坡体可能产生圆弧滑动或折线滑动模式,对其进行稳定性计算,以及支护结构的内力与变形计算,为既有边坡的治理方案提供了依据。
2014, 36(zk2): 343-347.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2060
摘要：
深基坑开挖必然引起地表沉降,地表沉降监测数据不可避免要受到施工及周边环境的干扰,使沉降数据真实性受到极大的影响。以武汉深基坑工程的大量监测数据为基础,提出一种小波分析法与径向基神经网络的混合建模方法,对深基坑地表变形进行沉降预测分析。首先运用小波分析对实测数据进行去噪处理,提取反映实际变化的沉降数据作为径向基神经网络输入的特征向量,构建小波网络W-RBF预测模型,采用滚动预测方法对地表沉降进行预测。工程应用结果表明,W-RBF模型预测性能,要优于带有噪声构造的原始数据预测结果,具有较高的预测精度,可满足深基坑工程的信息化施工要求。
深基坑开挖必然引起地表沉降,地表沉降监测数据不可避免要受到施工及周边环境的干扰,使沉降数据真实性受到极大的影响。以武汉深基坑工程的大量监测数据为基础,提出一种小波分析法与径向基神经网络的混合建模方法,对深基坑地表变形进行沉降预测分析。首先运用小波分析对实测数据进行去噪处理,提取反映实际变化的沉降数据作为径向基神经网络输入的特征向量,构建小波网络W-RBF预测模型,采用滚动预测方法对地表沉降进行预测。工程应用结果表明,W-RBF模型预测性能,要优于带有噪声构造的原始数据预测结果,具有较高的预测精度,可满足深基坑工程的信息化施工要求。
2014, 36(zk2): 348-353.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2061
摘要：
通过某工程实例,采用ANSYS程序建立二维模型,结合边坡工程设计与施工的总结,就深基坑对既有支挡结构的影响及对策进行研究,主要包括深基坑开挖未支护、支护工况下支挡结构的应力、应变分布规律,采取相应支护结构进行支挡等对策,有重要的理论和实际意义。
通过某工程实例,采用ANSYS程序建立二维模型,结合边坡工程设计与施工的总结,就深基坑对既有支挡结构的影响及对策进行研究,主要包括深基坑开挖未支护、支护工况下支挡结构的应力、应变分布规律,采取相应支护结构进行支挡等对策,有重要的理论和实际意义。
2014, 36(zk2): 354-359.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2062
摘要：
根据某一水闸基坑开挖工程,在排桩桩体内埋设测斜仪、钢筋应力计对非等长双排桩基坑支护结构变形特性进行了现场观测,采用规范法讨论了后排桩不同嵌固对前、后排桩的变形、内力影响。研究结果表明：非等长双排桩桩顶位移、桩身剪力、弯矩与传统等长双排桩基坑支护结构规律一致;增大后排桩的嵌固深度,前、后排桩的桩顶位移均减小;前排桩桩身剪力、弯矩减小,后排桩增大,但当嵌固深度超过桩长3/4时,前、后排桩的桩顶水平位移、桩身剪力、弯矩减小或增大趋势均不明显;研究成果为双排桩基坑支护结构设计优化提供一定参考。
根据某一水闸基坑开挖工程,在排桩桩体内埋设测斜仪、钢筋应力计对非等长双排桩基坑支护结构变形特性进行了现场观测,采用规范法讨论了后排桩不同嵌固对前、后排桩的变形、内力影响。研究结果表明：非等长双排桩桩顶位移、桩身剪力、弯矩与传统等长双排桩基坑支护结构规律一致;增大后排桩的嵌固深度,前、后排桩的桩顶位移均减小;前排桩桩身剪力、弯矩减小,后排桩增大,但当嵌固深度超过桩长3/4时,前、后排桩的桩顶水平位移、桩身剪力、弯矩减小或增大趋势均不明显;研究成果为双排桩基坑支护结构设计优化提供一定参考。
2014, 36(zk2): 360-367.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2063
摘要：
根据基坑开挖深度、地层条件的不同,对北京市轨道交通80个明挖顺作法基坑工程实测结果进行统计分析,研究确定北京砂卵石和黏性土地区深基坑开挖引起的桩体变形规律。研究表明：①围护桩顶和桩体均存在向基坑内和基坑外两个方向的水平位移,水平位移实测结果分布形态均近似符合正态分布。②围护桩整体最大变形均以桩体变形为主,桩向基坑内水平位移平均值约为0.05%H~0.12%H,向基坑外水平位移平均值约为0. 02%H~0. 07%H。③插入比、长宽比、基坑系统刚度等对桩的最大水平位移有一定的影响。④桩向基坑内水平位移最大值主要出现在0.26H~0.45H处,向基坑外水平位移最大值主要出现在0.18H~0.20H处。研究成果可对未来北京及其他地区城市轨道交通基坑工程变形大小及安全性的预测和评估,指导基坑工程设计与施工工作,对防止基坑事故的发生具有重要意义。
根据基坑开挖深度、地层条件的不同,对北京市轨道交通80个明挖顺作法基坑工程实测结果进行统计分析,研究确定北京砂卵石和黏性土地区深基坑开挖引起的桩体变形规律。研究表明：①围护桩顶和桩体均存在向基坑内和基坑外两个方向的水平位移,水平位移实测结果分布形态均近似符合正态分布。②围护桩整体最大变形均以桩体变形为主,桩向基坑内水平位移平均值约为0.05%H~0.12%H,向基坑外水平位移平均值约为0. 02%H~0. 07%H。③插入比、长宽比、基坑系统刚度等对桩的最大水平位移有一定的影响。④桩向基坑内水平位移最大值主要出现在0.26H~0.45H处,向基坑外水平位移最大值主要出现在0.18H~0.20H处。研究成果可对未来北京及其他地区城市轨道交通基坑工程变形大小及安全性的预测和评估,指导基坑工程设计与施工工作,对防止基坑事故的发生具有重要意义。
2014, 36(zk2): 368-373.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2064
摘要：
以武汉地铁某深基坑工程为研究背景,综合现场监测、BP神经网络预测以及数值模拟计算等多种方法,研究在复杂路段下地铁车站深基坑围护结构的变形规律与深基坑开挖对上跨高架桥墩的影响作用。研究提出：在以后的类似工程中可以利用数值模拟方法对工程施工进行动态预演,检验基坑的设计方案的安全性和经济性,并在基坑施工过程中可以通过BP神经网络进行动态预测,掌握基坑施工在下一个阶段的变形趋势,从而可建立“模拟—预测”信息化施工监测方案,以达到基坑安全与经济施工的目的。
以武汉地铁某深基坑工程为研究背景,综合现场监测、BP神经网络预测以及数值模拟计算等多种方法,研究在复杂路段下地铁车站深基坑围护结构的变形规律与深基坑开挖对上跨高架桥墩的影响作用。研究提出：在以后的类似工程中可以利用数值模拟方法对工程施工进行动态预演,检验基坑的设计方案的安全性和经济性,并在基坑施工过程中可以通过BP神经网络进行动态预测,掌握基坑施工在下一个阶段的变形趋势,从而可建立“模拟—预测”信息化施工监测方案,以达到基坑安全与经济施工的目的。
2014, 36(zk2): 374-380.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2065
摘要：
综合考虑深基坑支挡结构-内支撑结构-土体空间整体协同作用,采用线弹性有限元计算方法,对武汉市永清商务综合区A5地块深基坑的地下连续墙和环撑实际开挖情况进行数值计算,模拟深基坑施工中开挖、加撑、拆撑全过程的位移与内力的变化情况,将计算结果与实际开挖监测资料结果进行分析对比,总结地下连续墙+环撑支护方式在基坑开挖过程中的变形特征,为进一步优化设计提供技术支撑。
综合考虑深基坑支挡结构-内支撑结构-土体空间整体协同作用,采用线弹性有限元计算方法,对武汉市永清商务综合区A5地块深基坑的地下连续墙和环撑实际开挖情况进行数值计算,模拟深基坑施工中开挖、加撑、拆撑全过程的位移与内力的变化情况,将计算结果与实际开挖监测资料结果进行分析对比,总结地下连续墙+环撑支护方式在基坑开挖过程中的变形特征,为进一步优化设计提供技术支撑。
2014, 36(zk2): 381-385.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2066
摘要：
地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道结构变位产生影响。基于土-结构相互作用模型,建立基坑开挖对既有地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了地铁上盖基坑开挖对地铁隧道变位的影响,并采用土体加固、分块开挖等技术措施对地铁隧道变位进行控制分析。分析表明：地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道的变位产生影响,土体加固、基坑分块开挖等技术措施能够有效控制地铁隧道的变位,其中土体加固技术的效果最为明显。
地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道结构变位产生影响。基于土-结构相互作用模型,建立基坑开挖对既有地铁隧道影响的三维数值分析模型,分析了地铁上盖基坑开挖对地铁隧道变位的影响,并采用土体加固、分块开挖等技术措施对地铁隧道变位进行控制分析。分析表明：地铁上盖基坑开挖会对既有地铁隧道的变位产生影响,土体加固、基坑分块开挖等技术措施能够有效控制地铁隧道的变位,其中土体加固技术的效果最为明显。
2014, 36(zk2): 386-390.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2067
摘要：
某地下综合交通枢纽基坑下穿沪宁城际铁路和已建11号线地铁车站,周围环境复杂,铁路路基和地铁车站结构变形控制要求严格。采用有限差分软件FLAC3D对该深基坑施工过程进行三维数值分析,研究邻近铁路基坑、下穿铁路基坑以及已建地铁车站两侧共墙基坑开挖的引起的基坑围护结构和周围已有结构的变形特性,并采用现场实测数据对理论分析进行验证。通过对比分析计算结果和实测数据可知,铁路路基沉降和隧道隆起量均控制在允许范围内;采用坑内土体加固和加厚地连墙等措施可以有效地控制地连墙变形和邻近铁路路基沉降;已建地铁车站两侧共墙基坑开挖卸荷会导致地铁轨道的隆起,隆起量随共墙基坑卸荷量增加而增加;下穿基坑开挖和上部列车移动荷载共同作用下,铁路路基整体表现为上台。
某地下综合交通枢纽基坑下穿沪宁城际铁路和已建11号线地铁车站,周围环境复杂,铁路路基和地铁车站结构变形控制要求严格。采用有限差分软件FLAC3D对该深基坑施工过程进行三维数值分析,研究邻近铁路基坑、下穿铁路基坑以及已建地铁车站两侧共墙基坑开挖的引起的基坑围护结构和周围已有结构的变形特性,并采用现场实测数据对理论分析进行验证。通过对比分析计算结果和实测数据可知,铁路路基沉降和隧道隆起量均控制在允许范围内;采用坑内土体加固和加厚地连墙等措施可以有效地控制地连墙变形和邻近铁路路基沉降;已建地铁车站两侧共墙基坑开挖卸荷会导致地铁轨道的隆起,隆起量随共墙基坑卸荷量增加而增加;下穿基坑开挖和上部列车移动荷载共同作用下,铁路路基整体表现为上台。
2014, 36(zk2): 391-395.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2068
摘要：
基于招商银行深圳分行大厦深基坑开挖工程,考虑隧道衬砌与土的相互作用,采用ABAQUS数值模拟研究了基坑开挖对邻近地铁隧道的影响。计算分析结果表明：基坑开挖对邻近地铁盾构区间产生一定影响,但影响程度较小,沉降与位移值均在规范要求范围之内;地表沉降、隧道衬砌位移随基坑开挖深度加深逐渐变大,在内支撑间距离较大时,沉降与位移增加速率较大;考虑衬砌与土的相互作用,隧道的水平位移值明显低于支护桩,基坑开挖对大直径管道影响计算分析中,应考虑管-土的相互作用。
基于招商银行深圳分行大厦深基坑开挖工程,考虑隧道衬砌与土的相互作用,采用ABAQUS数值模拟研究了基坑开挖对邻近地铁隧道的影响。计算分析结果表明：基坑开挖对邻近地铁盾构区间产生一定影响,但影响程度较小,沉降与位移值均在规范要求范围之内;地表沉降、隧道衬砌位移随基坑开挖深度加深逐渐变大,在内支撑间距离较大时,沉降与位移增加速率较大;考虑衬砌与土的相互作用,隧道的水平位移值明显低于支护桩,基坑开挖对大直径管道影响计算分析中,应考虑管-土的相互作用。
2014, 36(zk2): 396-399.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2069
摘要：
针对填海软土地区深基坑采用的排桩加上部内支撑、下部预应力锚索复合支护结构进行了分析,基坑上部刚度较大的内支撑的存在有效减小了基坑的变形、优化了围护结构的受力,下部预应力锚索可以为桩基提供施工所需空间、减小支撑与地下室施工的相互影响。通过现场监测情况分析及数值模拟初步探索了内支撑与锚索的共同作用,体现了上撑下锚复合支护结构在软土地区的施工便利性及造价优越性,可为类似工程提供参考。
针对填海软土地区深基坑采用的排桩加上部内支撑、下部预应力锚索复合支护结构进行了分析,基坑上部刚度较大的内支撑的存在有效减小了基坑的变形、优化了围护结构的受力,下部预应力锚索可以为桩基提供施工所需空间、减小支撑与地下室施工的相互影响。通过现场监测情况分析及数值模拟初步探索了内支撑与锚索的共同作用,体现了上撑下锚复合支护结构在软土地区的施工便利性及造价优越性,可为类似工程提供参考。
2014, 36(zk2): 400-403.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2070
摘要：
城市发展使得基坑工程周边环境越来越复杂,既有地下结构物的保护问题已经引起很多工程界人士的重视,但是既有结构物的存在也同样改变了基坑位移场,因此,在基坑开挖过程中应引起重视,正确认识地下建筑物对位移场的遮拦作用对基坑支护设计时确定基坑的保护等级、施工过程中保护临近已建地铁车站及周围建筑的安全显然具有重要的意义。通过机理分析,结合敏感性理论,发现既有地下结构对基坑水平位移的遮拦效应明显,特别是当地下建筑物与基坑围护墙间距在0.5H时,遮拦作用最为明显,而当距离大于2H后,遮拦效应可以忽略。
城市发展使得基坑工程周边环境越来越复杂,既有地下结构物的保护问题已经引起很多工程界人士的重视,但是既有结构物的存在也同样改变了基坑位移场,因此,在基坑开挖过程中应引起重视,正确认识地下建筑物对位移场的遮拦作用对基坑支护设计时确定基坑的保护等级、施工过程中保护临近已建地铁车站及周围建筑的安全显然具有重要的意义。通过机理分析,结合敏感性理论,发现既有地下结构对基坑水平位移的遮拦效应明显,特别是当地下建筑物与基坑围护墙间距在0.5H时,遮拦作用最为明显,而当距离大于2H后,遮拦效应可以忽略。
2014, 36(zk2): 404-411.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2071
摘要：
以兰州市地铁1号线一期工程世纪大道车站深基坑工程为依托,给出了该车站深基坑支护结构的变形监测方案,制定了监测项目、监测仪器和监测频率,完成了现场的监测工作,根据监测结果分析了围护结构及周围土体随着基坑开挖深度和时间变化的位移规律。结果表明,围护结构设计及监测方案是合理可行的,钻孔灌注桩+钢管内支撑的支护形式能够有效地控制基坑变形,保证地铁车站的安全施工。同时也对地铁车站深基坑开挖进行全过程数值模拟计算,将获得的结果与监测数据进行了对比分析。分析表明数值计算结果与现场监测结果较为一致,研究为兰州地区地铁车站深基坑工程的合理设计与安全施工提供了科学依据。
以兰州市地铁1号线一期工程世纪大道车站深基坑工程为依托,给出了该车站深基坑支护结构的变形监测方案,制定了监测项目、监测仪器和监测频率,完成了现场的监测工作,根据监测结果分析了围护结构及周围土体随着基坑开挖深度和时间变化的位移规律。结果表明,围护结构设计及监测方案是合理可行的,钻孔灌注桩+钢管内支撑的支护形式能够有效地控制基坑变形,保证地铁车站的安全施工。同时也对地铁车站深基坑开挖进行全过程数值模拟计算,将获得的结果与监测数据进行了对比分析。分析表明数值计算结果与现场监测结果较为一致,研究为兰州地区地铁车站深基坑工程的合理设计与安全施工提供了科学依据。
2014, 36(zk2): 412-417.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2072
摘要：
邻近基坑的既有建筑物由于基坑开挖引起的土体位移作用而产生附加变形甚至造成严重损伤。双排桩作为一种刚度较大的隔离措施成为当前的研究热点。以北京某地铁深基坑邻近高层居民楼为实例,对双排桩的桩排距、冠梁连接、桩间土处理等关键设计参数进行了有针对性的优化。采用数值模拟计算和现场监测,对双排桩、桩后土体及高层建筑等组成的位移场进行了分析,并进一步总结了双排桩、桩后土体及高层建筑的变形规律。同时,通过双排桩与单排桩的变形对比分析,验证了双排桩对位移场的隔离效果明显,围护结构背后土体的水平位移由17 mm降低到8 mm,减少了53%。有效控制了既有建筑的损伤程度,居民楼的最终最大差异沉降为6.9 mm,角变量为0.33‰,确保了邻近基坑居民楼的使用安全。为后续类似工程提供了有益的参考。
邻近基坑的既有建筑物由于基坑开挖引起的土体位移作用而产生附加变形甚至造成严重损伤。双排桩作为一种刚度较大的隔离措施成为当前的研究热点。以北京某地铁深基坑邻近高层居民楼为实例,对双排桩的桩排距、冠梁连接、桩间土处理等关键设计参数进行了有针对性的优化。采用数值模拟计算和现场监测,对双排桩、桩后土体及高层建筑等组成的位移场进行了分析,并进一步总结了双排桩、桩后土体及高层建筑的变形规律。同时,通过双排桩与单排桩的变形对比分析,验证了双排桩对位移场的隔离效果明显,围护结构背后土体的水平位移由17 mm降低到8 mm,减少了53%。有效控制了既有建筑的损伤程度,居民楼的最终最大差异沉降为6.9 mm,角变量为0.33‰,确保了邻近基坑居民楼的使用安全。为后续类似工程提供了有益的参考。
2014, 36(zk2): 418-423.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2073
摘要：
为了改进现有基坑工程钢支撑活络头的受力方式,以进一步提高基坑工程内支撑体系的安全性和稳定性,设计研发了新型基坑工程内支撑抱箍式活络头,通过室内轴压试验,研究了不同试件的力学性能。试验结果表明：抱箍式活络头整体刚度高于单缸千斤顶支顶活络头;在相同荷载下,单缸千斤顶支顶活络头位移较大;在正常使用状态下,试件可重复使用;在达到极限承载力时,抱箍式活络头发生微小脆性滑移破坏,滑移之后可继续承载;由于底部螺栓的夹持作用,抱箍式活络头调节长度短时,即接触面积大时,承载力反而减小;在轴向压力作用下,抱箍式活络头螺栓预拉力基本不变。
为了改进现有基坑工程钢支撑活络头的受力方式,以进一步提高基坑工程内支撑体系的安全性和稳定性,设计研发了新型基坑工程内支撑抱箍式活络头,通过室内轴压试验,研究了不同试件的力学性能。试验结果表明：抱箍式活络头整体刚度高于单缸千斤顶支顶活络头;在相同荷载下,单缸千斤顶支顶活络头位移较大;在正常使用状态下,试件可重复使用;在达到极限承载力时,抱箍式活络头发生微小脆性滑移破坏,滑移之后可继续承载;由于底部螺栓的夹持作用,抱箍式活络头调节长度短时,即接触面积大时,承载力反而减小;在轴向压力作用下,抱箍式活络头螺栓预拉力基本不变。
2014, 36(zk2): 424-430.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2074
摘要：
详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4~19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比介于0.24%~0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%~56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15~0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;“T”型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比介于0.26%~0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为~,沉降蠕变速率为0.1~0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。
详尽分析了杭州某上部带有较厚硬壳层的深厚软黏土地基中,开挖深度为17.4~19.8 m,采用地下连续墙和多层钢筋混凝土支撑作为支护结构的超深基坑工程的实测性状。现场监测内容包括基坑侧壁土体水平位移、坑外地表沉降及内支撑轴力。研究表明,本案例基坑的最大水平位移与基坑最大开挖深度之比介于0.24%~0.75%,最大水平位移超过100 mm,其中蠕变变形占总侧向变形的比例高达44%~56%,基坑水平位移蠕变速率为0.15~0.76 mm/d,蠕变速率与基坑开挖深度和基底附近土层性质有密切关系;“T”型地下连续墙和隔断墙技术对减小侧壁土体变形有一定作用。基坑坑外横向地面沉降大致呈抛物线分布,坑外纵向沉降大致呈马鞍形,地表周围土体最大沉降与基坑最大开挖深度之比介于0.26%~0.7%,最大沉降量与坑壁最大侧向位移量的关系大致为~,沉降蠕变速率为0.1~0.6 mm/d。随着开挖及相邻支撑的浇筑及拆除,多层支撑支护结构中各层支撑的轴力不断变化。
2014, 36(zk2): 431-439.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2075
摘要：
近几年随着大城市地下空间的快速开发,对中心城区地下空间的基坑设计不仅要关注基坑本身的安全问题,更需要关注基坑工程对周围建（构）筑物的影响问题。因此,需将基坑工程和环境作为一个整体来考虑设计。在总结地铁工程控制标准与保护技术的基础上,以广州某临近既有地铁隧道的深基坑开挖为案例,通过数值模拟和隧道实测手段综合分析了基坑开挖对地铁隧道的影响。实测结果表明,基坑开挖期间对于隧道不一定是卸荷影响,有时也会增加隧道围压,这与基坑开挖深度以及隧道与基坑的位置关系有关,也与基坑支护结构施工方法有关,应结合具体力学传递路径来确定是卸荷还是加荷影响。数值计算结果与隧道实测结果比较接近,说明数值建模的边界条件和参数选择是比较符合实际工况,本文成果可为类似工程优化设计和施工提供有益的参考和借鉴。
近几年随着大城市地下空间的快速开发,对中心城区地下空间的基坑设计不仅要关注基坑本身的安全问题,更需要关注基坑工程对周围建（构）筑物的影响问题。因此,需将基坑工程和环境作为一个整体来考虑设计。在总结地铁工程控制标准与保护技术的基础上,以广州某临近既有地铁隧道的深基坑开挖为案例,通过数值模拟和隧道实测手段综合分析了基坑开挖对地铁隧道的影响。实测结果表明,基坑开挖期间对于隧道不一定是卸荷影响,有时也会增加隧道围压,这与基坑开挖深度以及隧道与基坑的位置关系有关,也与基坑支护结构施工方法有关,应结合具体力学传递路径来确定是卸荷还是加荷影响。数值计算结果与隧道实测结果比较接近,说明数值建模的边界条件和参数选择是比较符合实际工况,本文成果可为类似工程优化设计和施工提供有益的参考和借鉴。
2014, 36(zk2): 440-445.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2076
摘要：
以中国移动甘肃公司一深基坑工程为实例,沿基坑开挖上口线周围共布设20个监测点,在基坑开挖施工过程中,分别对20个监测点的水平位移和竖向位移进行了实时监测。根据监测结果,分别对土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙和排桩加预应力锚杆三种支护结构的变形特性进行了分析。监测及分析结果表明,该深基坑工程支护设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求,本工程取得的经验对兰州地区类似基坑工程具有指导意义。监测结果同时还表明,土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙及排桩加预应力锚杆三种基坑支护形式在兰州地区的适用性。
以中国移动甘肃公司一深基坑工程为实例,沿基坑开挖上口线周围共布设20个监测点,在基坑开挖施工过程中,分别对20个监测点的水平位移和竖向位移进行了实时监测。根据监测结果,分别对土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙和排桩加预应力锚杆三种支护结构的变形特性进行了分析。监测及分析结果表明,该深基坑工程支护设计方案合理,效果良好,满足了设计和环境的要求,本工程取得的经验对兰州地区类似基坑工程具有指导意义。监测结果同时还表明,土钉加预应力锚杆的复合土钉墙、土钉墙及排桩加预应力锚杆三种基坑支护形式在兰州地区的适用性。
2014, 36(zk2): 446-450.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2077
摘要：
桩锚支护结构在基坑支护中已有广泛应用,在同一个基坑中采用单排+预应力桩锚及双排桩+预应力锚索支护形式,结合现场实际监测成果,分析基坑变形性状以及对周边建筑物变形的影响,同时阐述锚索施工对基坑及周边建筑的影响,分析基坑变形的水平影响范围。
桩锚支护结构在基坑支护中已有广泛应用,在同一个基坑中采用单排+预应力桩锚及双排桩+预应力锚索支护形式,结合现场实际监测成果,分析基坑变形性状以及对周边建筑物变形的影响,同时阐述锚索施工对基坑及周边建筑的影响,分析基坑变形的水平影响范围。
2014, 36(zk2): 451-454.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2078
摘要：
通过对上海临港新城某半圆形基坑实测数据的分析,结合对半圆形基坑结构优势、变形特性的综述,探讨了半圆形基坑围护结构变形、地表沉降的一般规律。结果表明：该半圆形基坑围护结构的最大侧向位移为开挖深度的0.152%~0.636%,平均值为0.325%;围护结构侧向变形通常为深层凸鼓形,围护结构最大侧移点深度一般位于开挖面以下2~6 m;基坑周边最大地表沉降为开挖深度的0.587%,平均值为0.312%。在相同地质和施工条件下,和矩形基坑相比,半圆形基坑结构形式对控制变形有一定优势。
通过对上海临港新城某半圆形基坑实测数据的分析,结合对半圆形基坑结构优势、变形特性的综述,探讨了半圆形基坑围护结构变形、地表沉降的一般规律。结果表明：该半圆形基坑围护结构的最大侧向位移为开挖深度的0.152%~0.636%,平均值为0.325%;围护结构侧向变形通常为深层凸鼓形,围护结构最大侧移点深度一般位于开挖面以下2~6 m;基坑周边最大地表沉降为开挖深度的0.587%,平均值为0.312%。在相同地质和施工条件下,和矩形基坑相比,半圆形基坑结构形式对控制变形有一定优势。
2014, 36(zk2): 455-459.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2079
摘要：
以某地铁换乘车站基坑为研究背景,研究基坑开挖过程中支撑轴力随基坑开挖时间的变化规律。建立三维有限元模型对地铁车站深基坑开挖过程进行模拟计算,将获得的支撑轴力计算值与实测值进行了对比分析。结果表明：第四道钢筋混凝土支撑的支撑轴力最大,第五道和第六道钢支撑的设计偏于保守,支撑的拆除会对其相邻支撑产生很大影响。支撑轴力的计算值小于实测值,但其发展变化的趋势几乎一致。三维有限元模型能够较好的模拟异形基坑的开挖过程,可以为优化设计和施工提供有益的参考。
以某地铁换乘车站基坑为研究背景,研究基坑开挖过程中支撑轴力随基坑开挖时间的变化规律。建立三维有限元模型对地铁车站深基坑开挖过程进行模拟计算,将获得的支撑轴力计算值与实测值进行了对比分析。结果表明：第四道钢筋混凝土支撑的支撑轴力最大,第五道和第六道钢支撑的设计偏于保守,支撑的拆除会对其相邻支撑产生很大影响。支撑轴力的计算值小于实测值,但其发展变化的趋势几乎一致。三维有限元模型能够较好的模拟异形基坑的开挖过程,可以为优化设计和施工提供有益的参考。
2014, 36(zk2): 460-464.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2080
摘要：
为掌握施工期竖井支护结构的内力发展及分布情况,指导竖井土方开挖及衬护施工。在竖井支护结构不同高程和不同方向的受力主筋上安装钢筋计量测钢筋应力,从而监控施工期支护结构内力的变化。监测成果表明,施工期竖井支护结构主要表现为受压状态,同高程水平环向结构应力大于竖向,地下连续墙中部结构应力大于下部,内衬墙下部水平环向结构应力大于中部;逆作法按6 m一段土方开挖和支护衬砌,施工至第五、六层时结构受力最大,计算分析结构受力安全系数在允许范围内。监测成果为竖井的开挖衬护施工提供指导,亦可为其它类似竖井工程的监测、设计和施工提供参考。
为掌握施工期竖井支护结构的内力发展及分布情况,指导竖井土方开挖及衬护施工。在竖井支护结构不同高程和不同方向的受力主筋上安装钢筋计量测钢筋应力,从而监控施工期支护结构内力的变化。监测成果表明,施工期竖井支护结构主要表现为受压状态,同高程水平环向结构应力大于竖向,地下连续墙中部结构应力大于下部,内衬墙下部水平环向结构应力大于中部;逆作法按6 m一段土方开挖和支护衬砌,施工至第五、六层时结构受力最大,计算分析结构受力安全系数在允许范围内。监测成果为竖井的开挖衬护施工提供指导,亦可为其它类似竖井工程的监测、设计和施工提供参考。
2014, 36(zk2): 466-470.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2081
摘要：
在北京地区深基坑工程是比较常见的,目前深基坑工程相关的监测和理论研究不太成熟。通过对望京A1区C组团#4地项目基坑支护工程中锚杆拉力的监测研究可知：本工程极具特点,两排锚杆的拉力变化趋势截然相反,在一定程度上反映出现行规范的不尽详细之处,也反映了基坑工程较强的地域特点;工程中应加入桩身位移监测,即保证工程安全,又提供详细数据进行设计优化和减少少造价、工期;建议今后有新进场施工的张拉机具时,先采用锚杆轴力计对其锁定时的预应力损失进行量化,并以此为依据适当优化施工参数;由此可知目前的基坑工程存在很大的优化空间。研究结论也可为类似工程设计提供参考和依据。
在北京地区深基坑工程是比较常见的,目前深基坑工程相关的监测和理论研究不太成熟。通过对望京A1区C组团#4地项目基坑支护工程中锚杆拉力的监测研究可知：本工程极具特点,两排锚杆的拉力变化趋势截然相反,在一定程度上反映出现行规范的不尽详细之处,也反映了基坑工程较强的地域特点;工程中应加入桩身位移监测,即保证工程安全,又提供详细数据进行设计优化和减少少造价、工期;建议今后有新进场施工的张拉机具时,先采用锚杆轴力计对其锁定时的预应力损失进行量化,并以此为依据适当优化施工参数;由此可知目前的基坑工程存在很大的优化空间。研究结论也可为类似工程设计提供参考和依据。
2014, 36(zk2): 471-478.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2082
摘要：
介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7~19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明：围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。
介绍了黄河冲积平原地区某开挖范围为271 m×192 m,开挖深度为18.7~19.5 m,采用土钉、预应力锚索加钻孔灌注桩作为支护结构的超大型深基坑开挖现场监测实例,研究了超大型深基坑开挖过程中围护结构变形、地表沉降、锚索轴力的变化规律。研究表明：围护桩水平位移随开挖深度的增加而增大,围护桩最大水平位移随开挖深度的增加逐渐向深部发展。基坑外纵向地表沉降大致呈马鞍形分布,地表沉降最大值位于基坑中部附近,基坑角部沉降约为基坑中部沉降的33.9%,纵向沉降影响范围大于基坑开挖范围。基坑分层开挖过程中锚索轴力随开挖深度的变化而动态调整,下层锚索施工完成后,上层锚索的锚固力先减小后缓慢增长并最终趋于稳定。锚索钻孔和高压注浆施工过程中对周围已有锚索的扰动影响不容忽视。
2014, 36(zk2): 479-482.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2083
摘要：
在基坑开挖过程中确保周边建筑物的变形和沉降在安全范围是基坑支护体系的重要使命。结合一开挖深度约12.6 m深基坑施工过程中的现场监测结果,分析了深基坑开挖导致临近建筑物沉降变形的发展过程,及其与地质条件、基坑开挖施工工序、支护结构水平位移、邻近建筑物的基础型式之间的关系。结果表明,支护桩间水土流失及不当的施工工序是诱发临近浅基础建筑沉降过大的根本原因。强大的支护体系、有效的止水帷幕和正确的施工工序是控制该类深基坑开挖工程对邻近建筑物影响的关键。
在基坑开挖过程中确保周边建筑物的变形和沉降在安全范围是基坑支护体系的重要使命。结合一开挖深度约12.6 m深基坑施工过程中的现场监测结果,分析了深基坑开挖导致临近建筑物沉降变形的发展过程,及其与地质条件、基坑开挖施工工序、支护结构水平位移、邻近建筑物的基础型式之间的关系。结果表明,支护桩间水土流失及不当的施工工序是诱发临近浅基础建筑沉降过大的根本原因。强大的支护体系、有效的止水帷幕和正确的施工工序是控制该类深基坑开挖工程对邻近建筑物影响的关键。
2014, 36(zk2): 483-488.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2084
摘要：
介绍了上海外滩源33号项目地下3层深基坑的工程概况,该基坑具有规模较大、周边环境复杂、地质条件较差及工期紧等特点。针对本基坑的特点,对历史保护建筑和古树采取了预保护措施,采用逆作法、管幕法等方法辅以节点加固、设置临时支撑等措施,取得了不错的工程效果。本工程监测数据的分析结果可为今后类似工程提供参考。
介绍了上海外滩源33号项目地下3层深基坑的工程概况,该基坑具有规模较大、周边环境复杂、地质条件较差及工期紧等特点。针对本基坑的特点,对历史保护建筑和古树采取了预保护措施,采用逆作法、管幕法等方法辅以节点加固、设置临时支撑等措施,取得了不错的工程效果。本工程监测数据的分析结果可为今后类似工程提供参考。
2014, 36(zk2): 489-494.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2085
摘要：
通过对不同压力注浆参数下土钉现场抗拉试验,分析了不同土钉长度下注浆量、浆液水灰比等注浆参数对土钉受力性状的影响。分析结果表明,在试验范围内,相同注浆量下,土钉极限抗拉强度随着水泥浆液水灰比的减小而增大。对于单位长度内注浆量较高的短土钉,注浆量越高,浆液水灰比对极限抗拉力变化率的影响越小,反之,在单位长度内注浆量较低的长土钉中,注浆量越高,浆液水灰比对极限抗拉力变化率的影响越大。相同浆液水灰比下,土钉极限抗拉强度随着注浆量的增大而增大。对于单位长度内注浆量较高的短土钉,水灰比越大,注浆量对极限抗拉力变化率的影响越大,反之,在单位长度内注浆量较低的长土钉中,水灰比越大,注浆量对极限抗拉力变化率的影响越小。
通过对不同压力注浆参数下土钉现场抗拉试验,分析了不同土钉长度下注浆量、浆液水灰比等注浆参数对土钉受力性状的影响。分析结果表明,在试验范围内,相同注浆量下,土钉极限抗拉强度随着水泥浆液水灰比的减小而增大。对于单位长度内注浆量较高的短土钉,注浆量越高,浆液水灰比对极限抗拉力变化率的影响越小,反之,在单位长度内注浆量较低的长土钉中,注浆量越高,浆液水灰比对极限抗拉力变化率的影响越大。相同浆液水灰比下,土钉极限抗拉强度随着注浆量的增大而增大。对于单位长度内注浆量较高的短土钉,水灰比越大,注浆量对极限抗拉力变化率的影响越大,反之,在单位长度内注浆量较低的长土钉中,水灰比越大,注浆量对极限抗拉力变化率的影响越小。
2014, 36(zk2): 495-499.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2086
摘要：
以兰州地铁1号线某车站基坑支护工程为背景,对该车站基坑开挖降水过程中地下管道的位移进行了全面的分析。采用排桩加内撑支护结构对基坑进行支护,考虑了深基坑降水贯穿基坑开挖的全过程,借助有限元软件ADINA建立地铁车站基坑三维有限元分析模型。通过有限元法分析以及实际监测数据,表明车站深基坑开挖及降水对地下管道的位移有显著影响,进而总结了管道的变形规律,为兰州地区地铁车站及类似深基坑设计和施工提供重要的依据。
以兰州地铁1号线某车站基坑支护工程为背景,对该车站基坑开挖降水过程中地下管道的位移进行了全面的分析。采用排桩加内撑支护结构对基坑进行支护,考虑了深基坑降水贯穿基坑开挖的全过程,借助有限元软件ADINA建立地铁车站基坑三维有限元分析模型。通过有限元法分析以及实际监测数据,表明车站深基坑开挖及降水对地下管道的位移有显著影响,进而总结了管道的变形规律,为兰州地区地铁车站及类似深基坑设计和施工提供重要的依据。
2014, 36(zk2): 500-503.
DOI: 10.11779/CJGE2014S2087
摘要：
介绍了一种利用BOTDA分布式光纤传感技术,监测地下连续墙在基坑开挖过程中受力变形过程的方法。通过在地下连续墙钢筋和H型钢上布设分布式光纤传感器,使之能够在基坑开挖过程中自动获取桩身的应变、弯矩、挠度等数据;采用双线的测量方法,具有温度自补偿的能力。
介绍了一种利用BOTDA分布式光纤传感技术,监测地下连续墙在基坑开挖过程中受力变形过程的方法。通过在地下连续墙钢筋和H型钢上布设分布式光纤传感器,使之能够在基坑开挖过程中自动获取桩身的应变、弯矩、挠度等数据;采用双线的测量方法,具有温度自补偿的能力。
