邻近建筑基坑施工对周围环境影响的数值模拟
深基坑开挖对邻近建筑物的数值模拟分析
土层 土层
天然 重度
渗透 抗剪强 度 系数
南侧:场地 南侧为上海 丰华圆珠 笔股 份有 限公司,该侧地 下车库边 线距离 红线约 9 . 7 m ,距离 3层砖 混结构 约 1 8 . O m ,距离车 队的简 易车棚
f 。 C ( k P a ) K( c m/ s )
②1
粉质粘 土夹粘 质粉土 粘质粉
土
1 8 . 5 2 3 . 5
1 2
1 E . 0 5 2 E .
0 4
②
6
淤 泥 质 1 7 . 3 粉 质 粘
行 业前 言
深基坑开挖对邻 近建筑物 的数值 模拟分析
龚洪斌
51 2 9 2 9 1 9 7 41 1 2 1 5 8 1 1
【 摘要 】 本文以有限元分析为手段 ,通过控制深基坑开挖 的土层 内力释放条件 ,来模 拟地层及结构变形随施工 阶段 变化的特点 ,从 而分析基坑 围 护体的 变位 、坑底隆起量及其对邻近建筑物沉降及 水平位移 的影 响,从 而希望对基坑开挖施工 、监测任务起到一定的指 导作 用。 【 关键 词 】 有 限元 ;开挖步 ;开挖释放力
土
1 7 . 0 1 2
2 E . 0 5
④ ⑤
图 1基 坑 周边 环 境 平面 图 图 2 基坑 与邻 近建 筑物 关系剖 面 图
淤泥质 粘土 粉质粘
1 6 . 6 1 0 . 0 1 7 . 9 1 5 . O
1 3 l 6
2 E 一 0 6 5 E 一
中 圈分 类号 : [ 0 2 4 2 . 2 1 ] 文 献标识 号 :A 文章 编号 :2 3 0 6 — 1 4 9 9( 2 0 1 3 )1 3 - 0 0 0 6 — 3
基坑开挖对周边环境的影响分析
某软件园一期100#楼基坑支护基坑开挖周边环境影响分析1、基坑支护工程概况拟建场地处于某村,场地平整,用地状况良好,周边交通发达,场地内交通便利。
本次仅针对100#楼进行支护设计。
其中东、南两侧埋土4层,西、北两侧埋土1层,临空3层。
根据建设方提供的相关资料:支护总长度约274.92m(支护底线),基坑底标高为2007.40(承台垫层底标高),项目现状场地东、南两侧已整平至2018.80标高,南临时支护深度11.4m,东侧临时支护深度9.4m~12.9m;西、北侧在开挖前平至2011..80标高,支护深度4.4m。
100#楼基础型式为桩基承台+防水板,工程桩为800旋挖钻孔灌注桩,有效桩长16m,均在基础顶标高以上0.5m施工。
坑回填完毕后,基坑南侧将会形成永久边坡。
根据主体设计:100#楼南侧拟建地下室与100#楼建设场地之间的高差在100#楼主体范围内采用100#楼的主体外墙剪力墙进行支挡(主体设计单位已考虑高差范围内的侧向土压力作用),范围外的单独进行边坡支护设计。
其余各侧均回填至与邻近拟建道路或原状地地面同标高场地土层总体以粘性土为主;场地位于山前盆地地貌,场区地下水类型主要为第四系松散孔隙水和基岩裂隙水,第四系松散孔隙水分布于表部耕土、素填土层、黏性土层中,为上层滞水,呈网状分布,富水性弱;基岩裂隙水分布于白云质灰岩裂隙中,埋藏较深,富水性弱。
2、基坑开挖对周边环境影响分析基坑开挖深度范围土层:①2耕土:主要以黏性土组成,夹植物根茎、系等,结构性差,均匀性差,固结程度差,对基坑侧壁稳定不利。
②粉质黏土:硬塑状态,局部坚硬,中压缩性,切面粗糙,稍有光泽,无摇振反应,局部夹有砾石颗粒,干强度高,韧性中等,物理力学性质较好,对基坑侧壁稳定有利。
③层含砾粉质粘土:硬塑状态,局部坚硬,局部岩芯呈散体状,中压缩性,干强度高,韧性中等,夹砾石,砾石母岩成分主要以玄武岩、白云质灰岩为主,粒径2~50mm,砾含量5~25%,局部40%,物理力学性质较好,对基坑侧壁稳定有利。
基坑工程对周边环境影响的分析评价
基坑工程对周边环境的影响分析及保护措施一、深基坑工程对周边环境的影响分析某深基坑,地下共3层,基坑的平均开挖深度约为10.5m,最深近12m,基坑周长约150。
基坑的东面为3层的老式别墅,距基坑仅8m,且其基础形式为天然基础:南面为行车道路,距基坑约 9m;西面为6层的居民住宅楼,距基坑12-13m,其基础形式为天然基础;北面为已建成的办公大楼,该大楼设一层地下室,其深度约为6m,距拟开挖的基坑最近仅为 3m,按地下室开挖深度,结合场地土分布情况,开挖深度范围内主要土层由上自下分别为:人工填土、泥质性黏土、中细砂层、可硬塑粉质黏土、强分化粉砂岩、中风化粉砂岩。
由于该基坑周边环境复杂,且处于市区,拟开挖场地东侧、南侧、西侧因紧邻建筑物,支护方案以人工挖孔桩,桩之间进行压密注浆,基坑北侧以土钉墙进行支护。
对环境影响的主要原因可归结于基坑自身维护体系不足引起的破坏以及基坑工程引起对周边环境的过大位移。
基坑自身维护体系不足引起的破坏包括:挡十结构的破坏、支撑体系的破坏、挡土结构嵌入深度不足引起的破坏、坑底管涌和流沙引起的破坏等等;基坑工程引起对周边坏境的过大位移则包括:基坑开挖引起的土体位移、围护墙体自身施工引起的土体位移、地下水位变化引起的过大位移等等。
1.基坑开挖引起的基坑边坡滑移、地面沉陷及房屋道路开裂深基坑在周围没有建筑物的情况下一般采用放坡开挖,当周围环境不允许放坡开挖时,则采用直立开挖,边坡以砂质粉土为主,粘聚力较小,内摩擦角较大。
在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,一般如果采用支护,措施的当,挡墙产生滑移情况较少。
深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂质粉土或粉砂层时,由于透水性较好,故地下水渗漏现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。
同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,也会使地面及附近建筑物及道路产生附加沉降。
基坑开挖对邻近建筑物的影响分析
基坑开挖对邻近建筑物的影响分析摘要:在基坑开挖过程中,由于开挖扰动、地层损失和固结沉降等因素会引起地层产生变形和位移,导致地表邻近建筑物结构基础发生移动。
本文通过某地铁车站基坑开挖对临近附属用房安全性影响的研究,预测基坑开挖对附属用房的影响程度及可能带来的危害,从而对基坑工程的施工及设计方案提出指导性意见,对危险部位预先采取防范措施,回避风险。
关键字:基坑开挖,数值模拟,土体沉降变形0.引言近年来,基坑工程周边施工环境复杂程度逐渐加大,建筑物、构筑物密集,自然地质环境多变。
对于此类工程环境问题的研究,目前仍处于以工程经验总结为依据的阶段,对基础理论数字化、模型化的研究成果尚欠缺。
对于基坑施工对其邻近结构的影响多采用经验法判定,但其结果常常难以满足使用要求[1-2]。
特别是在既有结构物附近涉及基坑开挖施工时,若不能正确评估基坑开挖对周边既有结构物带来的潜在危险,则造成的经济损失及社会影响将难以估量。
因此,科学地预测基坑开挖对周边环境的安全性及影响程度具有重大意义。
本文重点研究了某地铁车站连接口基坑开挖过程中对车站附属用房结构产生的变形和沉降。
因地铁已建成并投入使用多年,为保证其正常运营,基坑开挖对车站附属用房造成的变形允许值极为严格,故对其沉降变形预测的重要性非同一般。
1、工程概况本文研究对象为某地产项目与某地铁车站连接口基坑,拟建扶梯采用桩基础。
桩顶标高随扶梯坡度为南低北高,建筑设计标高±0.000m相当于大沽标高3.200m。
现场地平均高程约为3.200m,基坑深度同样随扶梯坡度为南深北浅,基坑最深处为5.2m。
基坑北侧邻近既有道路,外墙距道路18m;南侧为空地;东侧贴建主体支护结构地连墙,主体基坑已经施工至±0.000m;西侧为地铁及配套设备,是重点分析对象。
扶梯结构与地铁车站附属设备用房外墙距离约为3.3m,该建筑为一至三层钢筋混凝土框架结构,基础采用钢筋混凝土柱下条形基础。
深基坑施工对邻近建筑物影响的预测
深基坑施工对邻近建筑物影响的预测一、引言随着城市化的进程,建设规模越来越大的基础设施成为提高城市发展水平的重要手段。
而在建设过程中,如何准确预测深基坑施工对邻近建筑物的影响,成为了建筑工程中的一个关键问题。
本文将探讨深基坑施工对邻近建筑物的影响的预测方法。
二、前期调查与监测在进行深基坑施工前,需要进行充分的前期调查与监测工作。
这一步骤将有助于了解邻近建筑物的结构特点、地质条件等相关信息,为后续的预测工作提供依据。
通过对邻近建筑物的结构进行详细检测,可以判断其抗震性能、承重能力等重要参数,为深基坑施工过程中的影响预测提供准确的数据。
三、数值模拟方法数值模拟是目前常用的深基坑施工影响预测方法之一。
通过建立基坑施工及邻近建筑物的结构模型,利用专业软件进行有限元分析,可以模拟基坑施工过程中的各种影响因素,如土体变形、地下水位变化等。
通过对模拟结果的分析,可以预测邻近建筑物可能面临的变形和振动情况,为合理调整施工方案提供依据。
四、监测数据分析在深基坑施工过程中,需要进行实时的监测工作,以及时发现并解决可能出现的问题。
监测数据的分析是预测深基坑施工对邻近建筑物影响的重要依据之一。
通过对监测数据的变化趋势进行分析,可以判断邻近建筑物是否受到了过大的振动或位移等影响。
在分析过程中,需结合实际情况进行综合判断,以避免过度解读。
五、经验法与专家咨询除了数值模拟和监测数据分析外,经验法和专家咨询也是深基坑施工影响预测的重要方法。
通过历史案例和经验总结,可以得到一定的规律性结论,从而进行预测工作。
同时,专家咨询也是解决特殊情况和复杂问题的重要手段。
专业的建筑工程师和地质学家对于深基坑施工的影响预测具有丰富的经验和专业知识,能够提供合理的建议和解决方案。
六、风险评估与风险管理措施深基坑施工对邻近建筑物的影响预测工作,旨在提前预知可能存在的风险,采取相应的风险管理措施。
通过对基坑施工过程中可能出现的风险因素进行评估,可以制定相应的控制措施,以减少对邻近建筑物的可能影响。
软土地区深基坑开挖对周边环境的影响分析刘绍彬
软土地区深基坑开挖对周边环境的影响分析刘绍彬发布时间:2023-06-15T09:52:41.440Z 来源:《建筑实践》2023年7期作者:刘绍彬[导读] 软土地区深基坑开挖往往会引起土体变形,对周边环境产生不利影响。
本文以上海市某明挖隧道工程为背景,采用数值模拟分析了深基坑施工过程中周边建筑物以及地下管线的变形趋势。
结果表明,采取合理的基坑支护措施可以有效控制基坑自身及周边建(构)筑物的变形,尤其应注意施工过程中对浅基础建筑物的监测及保护,并提出了相应的工程措施,供类似工程借鉴参考。
上海市政工程市政研究总院(集团)有限公司上海市 200092摘要:软土地区深基坑开挖往往会引起土体变形,对周边环境产生不利影响。
本文以上海市某明挖隧道工程为背景,采用数值模拟分析了深基坑施工过程中周边建筑物以及地下管线的变形趋势。
结果表明,采取合理的基坑支护措施可以有效控制基坑自身及周边建(构)筑物的变形,尤其应注意施工过程中对浅基础建筑物的监测及保护,并提出了相应的工程措施,供类似工程借鉴参考。
关键词:基坑;邻近建筑物;地下管线;环境影响;数值模拟Analysis on influence of deep foundation pit excavation in soft clayLiu ShaobinShanghai Municipal Engineering Design Institute(Group)Co.,Ltd.Shanghai 200092 ChinaAbstract:Excavation of deep foundation pit in soft clay often causes deformation of the soil and has adverse effects on the surrounding environment.This paper takes a open-cut tunnel project in Shanghai as the background and uses numerical simulation to analyze the deformation trend of adjacent buildings and underground pipelines during the construction of deep foundation pit.The results show that reasonable retaining and protection structure can effectively control the deformation of the foundation pit and surrounding buildings.During the construction of deep foundation pit,attention should be paid to the monitoring and protection of shallow foundation buildings.And engineering measures are proposed for reference in similar projects.Key words:foundation pit;adjacent buildings;underground pipelines;environmental effect;numerical simulation0 引言随着经济的快速发展,城市中心老城区的交通设施大多难以满足日益增长的交通需求,地下空间的开发利用目前已成为城市交通建设的一个重要方向。
某基坑工程施工对邻近建筑物安全影响评估分析
e c osf ym aue eajcn b i ig a s e o su t ncnr q i m ns fh n i n net ae e srs ot dae t ul n sost f t nt c o o t l eur et o eevr - t t h d t iyh c r i or e t o
响工 程 自身 的结 构 稳 定 , 将 对邻 近 建 构 筑物 的 也 结 构 安全带 来 危 害 。 因此 , 视 和加 强 软 土地 区 重
的地下 车库 。基坑长 约 10m, 约 5 面积 近 2 宽 4m,
65 0 m , 挖 深度 4 9 m。基 坑 紧邻 既有 建 筑 0 开 .
第2 8卷第 3期 21 0 2年 6月
结
构
工
程
师
V0 . 1 28.No 3 .
S r c u a En i e r tu t r l gn es
Jn 02 u .2 1
某 基坑 工程 施 工 对邻 近建 筑 物 安全 影 响 评 估 分 析
孙征 宇
( 上海信达工程建设监理有限公 司 , 上海 2 0 8 ) 00 3
m n s e f h u dt n o rdc a dasr es e f h r et n ni n e t e t a t o tef n a o , r opeit n suet a t o tepo c ade v o m n. f y o i t h f y j r
n me cl n ls to f nata poet Tp n a i to a rpsdacri em aue u r a a a i me do c l r c. is dw r n me dw s o oe c od gt esrd i ys h a u j a n g h p n h d t o ew r aeo epo c.T e a ua o n ru n sl i eeiec a tef n ai a fh os cs fh rj t h l l i adagmet eut g et vdn et th u d t n a t t t e c c tn r s v h h o o e g er gh si p c o h dae t ulig.A dtef i lm n a a s ehd cnpo i ee— ni e n a m at nteajcn b i n s n i t e e t n l i m to a rv erf n i d h ne e ys d r
建筑基坑对周边环境的影响、监测及控制措施
建筑基坑对周边环境的影响、监测及控制措施摘要:城市工程建设中,由于拟建建筑物与周围建(构)筑物、市政道路和各种管线相距较近,加之地质条件的复杂多样性,建筑基坑围护的施工作业过程密切影响着周边环境,本文就怎样做好建筑基坑施工对周围环境产生的影响进行监测控制,提出一些建议和措施。
关键词:基坑围护变形监测降水排水抢险措施一、建筑基坑对周边环境的影响近年来,随着国家经济建设的高速发展,城市用地日趋紧张,拟建的建筑物周边往往与已建建筑物、城市道路、管线等紧密相邻,建筑投资者在增加地上建筑高度的同时,也加大了地下建筑基坑的深度。
尤其在东南地区和沿海城市,由于复杂的工程地质条件和场地环境,使得建筑基坑呈现出多种多样的围护形式和方法。
基坑施工与周边环境是一个相互影响相互制约的过程,在建筑基坑围护施工过程中,由于支护措施不利或失效,以及采取的抢险措施不当等原因。
引起的邻近建(构)筑物破坏、危及人员安全、道路管线设施变形破坏等工程事故较多,许多工程事故的教训是惨痛的。
建筑基坑施工应遵循的主要技术要求如下:1、基坑支护结构的位移应控制在容许范围,其变形对周边环境不产生影响;对邻近建(构)筑物、城市道路、市政管道等设施不产生任何破坏。
2、基坑支护结构要求良好的止水效果,基坑内抽水对周围环境、地面下沉、地下水质等不产生严重影响。
3、支护结构应便于土方开挖及地下室结构施工。
详细准确的岩土工程勘察资料和与基坑稳定性分析相吻合的破坏模式,是保证和达到上述技术要求的重要前提。
一个完整的基坑围护方案应包括支护、降水排水、施工质量管理、监测控制、应急措施等。
二、基坑施工监测控制措施建筑基坑施工应采取信息化施工,包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。
由于深基坑开挖过程中,边坡稳定存在很多潜在的危险和破坏的突然性,地下工程受各种水文、地质、雨水等复杂条件的影响,特别在基坑旁有基础埋置较浅的建筑,或有重要的地下电缆和市政管线,很难从理论上预估出现的问题。
基坑开挖对周边环境影响的三维数值分析
基坑开挖对周边环境影响的三维数值分析王冰玲【摘要】基坑开挖会对邻近既有隧道及土体变形特性产生重要影响.基于Midas GTS420研究基坑开挖对周边土体、支护结构及邻近双向水平隧道的变形特性影响.数值模拟结果表明:周边土体沉降主要发生在开挖基坑长边中部及拐角部位,最大沉降位置位于围护结构外约1/3基坑宽度处;围护结构的最大水平位移位于基坑长短边拐角处,当基坑开挖深度接近于临界深度时,水平位移迅速增大;隧道的横向位移存在一个临界埋置深度,其深度约9m.【期刊名称】《城市住宅》【年(卷),期】2018(025)001【总页数】5页(P102-105,108)【关键词】地下工程;基坑;开挖;双线隧道;变形特性;三维数值模拟【作者】王冰玲【作者单位】安徽三联学院,安徽合肥230601【正文语种】中文近年来,随着我国城市建设迅猛发展,各类深大基坑工程日益增多。
然而,基坑开挖不仅会影响相邻建(构)筑物的安全,也会威胁城市地下排水管道、电缆、煤气管道的安全及附近道路的正常运行[1]。
在基坑开挖过程中,由于坑内土体被挖除,基坑周围土体的水平应力不断卸载,导致该部分土体的体应力减小,剪切应力增大,周围土体随之发生较大变形。
这种变形与地基土特性、基坑开挖深度与宽度、暴露时间、支护结构体系刚度、施工工艺、施工质量等有关[2]。
现有研究发现基坑周围土体沉降直接取决于支护结构侧向位移,其影响范围(水平及垂直方向)一般是开挖深度的2~3倍[3-4]。
随着城市化进程加快,基坑周边存在地铁隧道的情况难以避免。
基坑开挖将引起周边土体的应力变化,这必将对运营期间隧道的变形产生不可忽略的影响。
特别是在进行深基坑开挖时,由于深基坑的基坑深度接近隧道埋深,其对隧道的影响更为显著。
BURFORD最早报道了伦敦地铁隧道因上方基坑开挖导致在27年间地表累计隆起量为50mm[5]。
CHANG等分析了台北地铁因邻近基坑开挖导致隧道损坏的事故,并给出了紧邻地铁实施深基坑开挖的控制建议[6]。
基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟分析
Construction & Decoration建筑与装饰2022年1月上 169基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟分析聂晓琛 中联西北工程设计研究院有限公司 陕西 西安 710000摘 要 近年来,城市的快速发展带动了城市基础设施的不断建设,深基坑开挖对周边建筑的影响越来越受到重视。
本文结合某紧邻地铁车站的深基坑工程,采用Midas-GTS三维数值分析软件,模拟分析了基坑开挖对既有地铁车站的影响,论证了开挖方案的合理性和地铁车站运行的安全性,并且提出相应的施工保证措施。
关键词 基坑开挖;地铁车站;数值模拟;变形Numerical Simulation Analysis on Influence of Foundation Pit Excavation on Adjacent BuildingsNie Xiao-chenChina United Northwest Institute for Engineering Design and Research Co., Ltd., Xi’an 710000, Shaanxi Province, China Abstract In recent years, the rapid development of the city has driven the continuous construction of urban infrastructure. The impact of deep foundation pit excavation on surrounding buildings has attracted more attention. Combined with a deep foundation pit project close to a subway station, this article simulates and analyzes the impact of foundation pit excavation on the existing subway station by using Midas-GTS three-dimensional numerical analysis software, demonstrates the rationality of excavation scheme and the safety of subway station operation, and puts forward corresponding construction assurance measures.Key words foundation pit excavation; subway station; numerical simulation; deformation引言随着经济与城市建设的不断发展,城市市区内邻近建筑物的深基坑开挖工程越来越多,深基坑开挖工程对邻近建筑物的影响研究也成为了学者和工程师们的研究热点。
深基坑开挖对周边建筑物沉降影响的数值模拟分析
(. 1 湖北 地 矿 建 设 工 程 集 团 , 北 武 汉 4 0 2 ;2 中 国地 质 大 学 ( 汉 )工 程 学 院 , 北 武 汉 4 07 湖 302 . 武 湖 3 04)
摘
要 :湖 北省 武 汉 市 某 办公楼 深基 坑 工程 利 用信 息化 施 工 对 周 边 建 筑 物 沉 降 变 形 进 行 实 时 监 测 ,确 保 了
0 引 言
关 于基坑 开挖 引起 周 围地 表 东西 向宽 2 .01; 55 1 1 南北 向长 4 基 坑开挖 面积 约 5m,
110m , 坑周长 约 10 m。场 地北侧 为 5层 综合 楼 , 5 基 4 东侧为 5 办公楼 , 层 南侧为 8层住 宅楼 , 为首义路 。 西侧 现场地 势较平坦 , 地面标 高在 2 . 】~ 9 9 87 2 .0 m。场 地地下水分 为上层 滞水及砂土层 中空隙承压水 。第 ( ) 1
基 坑 工程 和 周 围建 筑 物 的 安 全 。 利 用 沉 降位 移 监 测 数 据 ,通 过 基 于 R F神 经 网络 的位 移 反 分 析 方 法和 有 限 B 差 分数 值 模 拟 软 件 F A 对 深 基 坑 分 步 开挖 与 支 护过 程 进 行 实 时工 况数 值 模 拟 计 算 , 并 对 计 算 结 果 进 行 分 LC
过 一些研究 , 但是 不同地 区及不 同支护结 构类型 的基坑 开挖 引起 周围环境的变形规律 是不 同的 , 基坑 规程 没有
提 出对环境影 响预测的计算方 法 , 基坑 设计 主要 集 中在
支护结构 本 身 的安 全 , 以对 环 境 影 响做 出预 测 和 评 难
层 属 中等透 水层 , 含少 量 上层 滞水 , 受大 气 降水及 地 表 径 流补给 ; ( )(.)(—) 第 2 、31 、32 层属 弱透水 层 , 起隔 水作
基坑施工对周边环境影响研究
基坑施工对周边环境影响研究摘要:基坑开挖过程中对周边环境的影响,是基坑工程的重要组成部分。
基于苏州某大型基坑工程的监测资料及相关施工资料,研究了基坑开挖过程中对周边建(构)筑、地下管线的沉降的规律性。
结果表明:周边环境的沉降变化与基坑开挖深度的变化呈一致变化关系;基坑施工过程中的漏水漏砂现场极有可能导致周边管线的变形,增大管线的变形曲率,威胁基坑周边管线的安全。
关键词:基坑施工地下管线监测沉降基坑工程在现代城市地下空间利用中发挥着重要的作用,是一项综合性很强的系统工程。
由于大型基坑工程往往集中于市区,不仅要保证围护结构本身的安全,而且要保证周边建筑、市政道路、地下管线等的安全和正常使用。
因此,为避免基坑工程开外对周边环境可能造成的不利影响,开展基坑开挖可能造成的环境影响的研究具有十分重要的现实意义。
相关的研究也较为丰富,但主要集中于数值模拟方法,如俞建霖和龚晓南[1-2]采用有限单元法研究了基坑开挖对周围地表沉降、周边地下管线以及影响围护结构变形的主要因素,又如骆祖江和刘金宝等[3]采用三维全耦合数值模型模拟了深基坑降水对地面沉降变形的影响。
采用数值模拟无疑是一种有效的手段之一。
这种方法的关键和前提之一是能得到合理的物理力学参数。
然而,在基坑开外之前,地面以下的地质水文等信息目前尚很难完全掌握。
无疑,开展现场监测即是避免工程事故发生的有效措施[4],也是验证数值模拟方法是否正确的有效手段[5]。
而且现场监测获得的力、位移、变形等信息又是认识基坑工程复杂问题的规律性的重要手段。
该文基于苏州某大型基坑施工过程中的现场监测资料,开展了大型基坑的开挖对周边环境影响的研究。
1 工程背景及周边环境条件1.1 工程背景该工程分为南北二栋地下建筑,为地下三层建筑。
基坑深度为自然地面以下约14.5?m。
项目用地面积约2.27万?m2。
本工程平面图及周边环境如图1所示。
本基坑位于苏州工业园区湖西CBD中心区域,北侧5?m为苏雅路,附近埋设有输水管线(SS)、雨水管线(YS)、集约化管线(JY);东侧基坑边线位于星海街慢车道上,距离建园大厦和新海大厦4~7?m,埋设有污水管线(W)、电力管线(GD);南侧基坑边线位于苏华路慢车道上,西侧较为空旷,现为绿化草坪。
基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟
基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟
张向东;陈洪伟;李牧
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2011(027)002
【摘要】基坑开挖引起的近邻建筑物沉降变形是多种因素耦合作用的结果,现有的计算理论很难考虑这种多因素的耦合作用.针对这一问题,采用大型工程软件ADINA对锚杆支护形式下基坑开挖引起的近邻建筑物沉降问题进行了数值模拟分析,得出了一些基本结论:建筑物的沉降在宽度方向变化显著,在长度和高度方向变化不明显;建筑物的水平位移在高度方向变化显著,在长度和宽度方向变化不明显,基础埋得越深对沉降的影响越小,在开挖到基础标高之前,建筑物沉降不大,当开挖到标高以后,沉降发展很快,因此在实际施工时,基础标高以上可以加快开挖速度,标高以下需要放慢开挖速度.对于结构设计而言,应该在基础以下进行加固处理,以减小由基底附加应力产生的较大沉降.
【总页数】3页(P50-52)
【作者】张向东;陈洪伟;李牧
【作者单位】123000 阜新辽宁工程技术大学土木与交通学院;123000 阜新辽宁工程技术大学土木与交通学院;123000 阜新辽宁工程技术大学土木与交通学院【正文语种】中文
【中图分类】TU271.1
【相关文献】
1.基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟分析 [J], 周晋;
2.地铁车站深基坑开挖对邻近建筑物沉降影响的数值模拟分析 [J], 曾仲毅;春军伟
3.基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟研究 [J], 李杰
4.基于Midas GTS分析深大基坑开挖对邻近建筑物的影响 [J], 颜超
5.南水北调某泵站深基坑开挖对邻近建筑物影响研究 [J], 许正松;姜小红;路威;赵卫全
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基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟研究
总第300期交 通 科 技SerialNo.300 2020第3期TransportationScience&TechnologyNo.3June2020DOI10.3963/j.issn.1671 7570.2020.03.019收稿日期:2019 11 25基坑开挖对邻近建筑物影响的数值模拟研究李 杰(中冶建设投资发展有限公司 贵阳 550081)摘 要 为分析某城际铁路深基坑开挖过程中对邻近建筑物的影响,结合工程实例,采用midasGTS有限元软件对拟开挖基坑及周围建筑进行数值建模,模拟分析了支护方案条件下基坑开挖对邻近建筑物分布区域地表土体位移和沉降的影响。
分析结果表明,对已有的旋挖孔灌注桩、旋喷桩和挂网喷混凝土支护结构,采用角撑或楼板加固后,基坑开挖过程对楼梯建筑物不造成安全影响。
关键词 基坑开挖 邻近建筑物 沉降规律 支护结构 数值模拟中图分类号 U416.1 随着经济的发展,城市轨道交通建设项目日益增加,越来越多的深基坑工程出现在建筑密集的城市区域。
基坑开挖对相邻建筑物所造成的不利影响主要表现为基坑开挖土体位移对建筑物安全性的影响,严重时可能导致建筑物的开裂、倾斜或倒塌[1 2]。
因此,对邻近深基坑建筑物的沉降规律展开研究,评估周边建筑物的安全性则显得非常重要。
近年来,基坑开挖对邻近建筑物安全性的影响一直是国内外的研究热点。
例如,王卫东等[3]在工程实例的基础上提出了预估邻近建筑物附加变形的计算方法及安全性判定标准。
信磊磊[4]针对深基坑开挖问题,基于大量的基坑变形控制标准,采用土体小应变HSS模型研究了基坑开挖对不同距离的建筑物安全性影响。
郑刚等[5 6]采用数值模拟方法研究了围护结构类型在基坑开挖时对建筑物的防护作用。
陈彪等[7]采用midasGTS(geotechnicalandtunnelanalysissystem)软件对环境条件复杂的基坑开挖进行了数值模拟,研究结果表明有限元方法在预测基坑开挖变形时可发挥有效作用。
基坑开挖对临近建筑物的影响分析
基坑开挖对临近建筑物的影响分析
引言:
在城市建设过程中,基坑开挖是一项不可避免的工程。
然而,基坑开挖对临近建筑物可能产生一系列的影响,包括地震震动、地面沉降、结构破坏等。
本文将从三个方面进行分析:地质环境、土体周围应力变化以及建筑物结构变形。
一、地质环境
1.地层特征:地下地层的情况对基坑开挖的影响很大。
如果地下地层含有大量的水或者软黏土,则可能导致基坑倒塌或者地面下沉。
2.地下水位:基坑开挖会导致地下水位下降,可能引起邻近建筑物的地基下沉、建筑物附近土体的沉降以及地下水临近建筑物的渗透。
二、土体周围应力变化
1.土体的应力状态:基坑开挖会导致周围土体应力分布的改变,可能引起土体压缩、水平位移以及倾斜等问题。
2.变形互制:基坑开挖对土体的应力改变可能引起建筑物的变形,比如土体侧向挤压可以导致建筑物的拉伸或者收缩。
三、建筑物结构变形
1.建筑物地基沉降:基坑开挖可能导致基坑周围土壤的沉降,进而引起建筑物地基的沉降。
2.建筑物墙体受力:基坑开挖会导致邻近建筑物墙体上出现水平力和竖向力,可能引起墙体的倾斜、开裂等问题。
3.地铁或地下管道影响:基坑开挖可能对地铁或地下管道造成影响,
比如振动或沉降等,进而对邻近建筑物产生不利影响。
综上所述,基坑开挖对临近建筑物的影响是多方面的。
在实际工程中,为了减轻这些影响,需要进行详细的前期调查和分析,采取相应的技术措施,比如采用支护结构、增加地下水控制等。
同时,需要进行长期的监测
和跟踪,及时采取应对措施,确保邻近建筑物的安全。
基坑开挖对邻近桥梁影响的数值模拟
基坑开挖对邻近桥梁影响的数值模拟苗笛【摘要】For recent years,the excavation of large deep foundation pit has influenced nearby bridges frequently. Based on foundation pit excavation project of Tianjin Weikun Bridge rainwater pump station,a finite element model was built by using numerical simulation software ABAQUS. The corresponding numerical calculation led to the horizontal and vertical displacement of the bridge platform pile foundation affected by foundation pit excavation. Thus the safety of the bridge was assessed and the advices for the design and construction process were proposed in accordance with the calculation results.%大面积深基坑开挖对邻近桥梁影响问题在现今施工中越来越频繁出现。
本文结合天津市卫昆桥雨水泵站的泵站主基坑开挖工程,应用数值模拟软件ABAQUS建立有限元模型。
通过数值计算,得到了基坑开挖导致的桥梁承台桩基础的水平位移和竖向位移。
基于计算结果对桥梁安全进行了评估,供设计和施工参考。
【期刊名称】《港工技术》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P76-79)【关键词】基坑开挖;邻近桥梁;ABAQUS;数值模拟【作者】苗笛【作者单位】天津港南港港务有限公司,天津 300280【正文语种】中文【中图分类】TU46+3引言进入21世纪以来,城市建设快速发展,国内高层建筑不断增多,地下空间被充分利用,随之而来的深基坑工程与日俱增[1]。
建筑工程基坑施工对周边环境造成的影响
建筑工程基坑施工对周边环境造成的影响关键词:高层建筑; 基坑施工; 环境影响1.桩基础施工对周边环境的影响由于城市高层建筑结构自身载荷较大, 对地基处理的要求较高。
因此, 在建筑密集地区, 高层建筑结构的基础形式多采用桩基础或桩和其他基础形式组成的复合基础。
但由于施工工艺和方法的原因, 桩基础施工往往会对周边环境产生较大的影响, 比如在施工时产生的振动、挤土效应等。
1.1 振动的影响目前, 桩基础的形式多种多样, 施工方法也不尽相同。
有些桩基础施工对周围环境影响较大, 如在夯锤击桩的施工中, 打桩振动容易造成附近建筑物墙体、地面等出现裂缝; 钻孔灌注桩虽可以避免上述不良影响, 但当桩穿过砂层时, 若未能及时用泥浆护孔, 则会造成涌砂、塌孔等, 对周围已有建筑物构成威胁。
因此, 在城市建筑密集区, 对桩基础施工方法进行选择时, 应尽量避免采用振动或捶击式桩基础。
1.2 挤土效应挤土效应是指桩入土时挤开相应体积的土体, 在桩周土体中产生较高的超孔隙水压力。
经扰动的土体极易蠕动, 表现为地表、浅层和深层土体发生竖向和水平位移。
大量的土体位移会导致邻近建筑物基础的上抬、结构的变形、地坪和墙面的开裂, 损坏地下管线和设施等一系列问题。
主要的处理措施如下: 毕业1)合理设计打桩的顺序, 打桩顺序在很大程度上决定了挤土效应的大小。
在场地一侧有邻近建筑物时, 应背离建筑物由近向远处打桩; 在场地空旷的条件下, 应按先中央后周围, 由里及外的顺序打桩; 区域大时, 采用跳打可使邻近建筑物变形趋于均衡, 减少差异变形, 防止或减少建筑物的倾斜; 区域小时, 采用间隔打桩, 可减少土体侧向挤压力。
2)设置垂直排水通道, 可加快超孔隙水压力的消散, 减少挤土现象。
3)预钻孔打桩及开挖防挤沟, 其目的是进一步隔断打桩引起的挤土压力及超孔隙水压的传递途径和减少浅层土的积压, 从而可以起到减少对邻近浅埋管线和基础的影响。
2.基坑施工对周围环境的影响2.1支护结构施工对周围环境的影响2.1.1 支护桩施工产生的影响为了满足基坑开挖的稳定, 支护结构常采用排桩( 墙)支护工程: 包括灌注桩、预制桩、板桩等类型。
基坑开挖对周围环境的影响分析
基坑开挖对周围环境的影响分析1.1 建(构)筑物对基坑开挖引起的附加变形的承受能力宜通过环境调查确定。
各类建筑物在自重作用下差异沉降与建筑物损坏程度的关系以及基础倾斜允许时,可作为确定建筑物对基坑开挖引起的附加变形的承受能力的参考。
1.2 地铁、隧道、合流污水工程等大型重要地下构筑物对附加变形的承受能力应考虑其材料、接头构造、新旧状况、埋深等因素,并宜与相应管理单位协商综合确定容许变形量及监控实时方案。
1.3 地下管线对附加变形的承受能力应考虑管线的材料、管节长度、接头构造、新旧状况、埋深、内压等因素,并宜与管线管理单位协商综合确定管线容许变形量及监控实施方案。
1.4 对于软土地区的桩墙式支护体系,可采用经验方法预估基坑开挖引起的围护墙后的地表沉降。
可根据图19.2.4确定沉降的影响范围、最大沉降的位置及沉降曲线分布;其中可取最大地表沉降δvm=0.8δhm(δhm为围护结构最大侧移),δhm可根据9.2节或其它方法确定。
坑外地表某点距围护墙外侧的距离/基坑开挖深度, d/H坑外地表某点的沉降/最大沉降, δv /δv m图1 软土地区桩墙式支护体系的地表沉降预估曲线1.5 当有可靠的工程经验时,宜采用数值方法分析基坑开挖对周围环境的影响,分析时宜考虑如下因素:1 可采用平面有限元方法进行分析,当基坑的空间效应明显时宜采用三维有限元方法进行分析;2 宜建立包括土层分层情况、支护结构、分层开挖工况及周围建(构)筑物在内的有限元模型,采用合理的计算域及符合实际情况的边界条件,对基坑开挖进行全过程模拟;3 应选择合适的土体本构模型及其计算参数,并采用合适的分析方法进行分析。
对黏性土宜采用能考虑土的塑性和应变硬化特征、能区分加荷和卸荷且刚度依赖于应力水平的硬化类弹塑性本构模型。
计算参数应结合本构模型的定义、岩土勘察报告提供的相关参数及工程经验综合确定;4 应在围护墙与土体之间设置接触面单元并确定合理的计算参数,以合理地模拟结构与土体的相互作用;5 在模拟基坑的开挖过程时,宜先模拟基坑周围既有建(构)筑物对初始地应力场的影响。
基于MidasGTS软件的基坑开挖对周围环境的影响分析
基于MidasGTS软件的基坑开挖对周围环境的影响分析基于MidasGTS软件的基坑开挖对周围环境的影响分析引言随着城市建设的快速发展,地下空间的利用率越来越高。
基坑开挖作为城市建设的重要环节,对周围环境产生影响已经成为一个值得关注的问题。
本文将基于MidasGTS软件,对基坑开挖对周围环境的影响进行分析,并提出相应的解决方案。
1. 基坑开挖对地面沉降的影响基坑开挖会引起地面沉降,对周边建筑物、地下管线和道路等产生影响。
利用MidasGTS软件进行数值模拟,可以对地面沉降进行预测和分析。
首先,选取合适的地面模型,包括土壤的类型、层厚、孔隙比和弹性模量等参数。
然后,设置开挖的深度、施工方式和时间等因素,进行仿真计算。
通过对计算结果的分析,可以评估基坑开挖对地面沉降的影响程度,并采取相应的措施,如加固周边建筑物、管线和道路,以减少对其产生的影响。
2. 基坑开挖对地下水位的影响基坑开挖会破坏地下水位平衡,导致地下水位的改变。
地下水位的变化对周围环境有着重要影响,包括邻近建筑物的基础稳定性、地下管线的安全运行以及地表土壤的稳定性等。
利用MidasGTS软件可以模拟地下水位的变化,并预测其对周围环境的影响。
通过设定地下水位的初值、开挖的深度和时间等参数,进行仿真计算。
根据模拟结果,可以评估基坑开挖对地下水位的影响程度,并采取相应措施,如加固邻近建筑物的基础,修复地下管线的漏水等问题,以保证周围环境的稳定。
3. 基坑开挖对土壤力学性质的影响基坑开挖会改变土壤内部的力学性质,包括土体的密实度、抗剪强度和变形特性等。
这些变化对基坑周围的土体稳定性和基础工程的安全性产生重要影响。
MidasGTS软件可以通过建立合理的土体模型,模拟基坑开挖过程中土体力学性质的变化。
通过设置材料参数和加载条件等,进行仿真计算。
根据模拟结果,可以评估基坑开挖对土体力学性质的影响程度,并采取相应措施,如加固土体、加装支撑结构等,以维护基坑的稳定性和周围环境的安全性。
邻近基坑施工对某住宅楼影响数值分析研究
邻近基坑施工对某住宅楼影响数值分析研究论文摘要本文就某住宅楼的邻近基坑施工对该住宅楼的影响进行了数值分析研究,包括动力学变形、结构变形和振动等影响因素。
研究结果表明,邻近基坑施工可能会使该住宅楼受到较大的影响,主要表现为上部结构变形、振动幅值增大等。
为此,本文提出了一些有效的抗震措施,以减少基坑施工带来的风险,并有效地保障住宅楼的安全性。
关键词:住宅楼;基坑施工;动力学变形;结构变形;振动一、引言基坑施工作为城市建设的重要组成部分,已成为当今城市发展的不可或缺。
然而,基坑施工也会对周边结构物产生很大的影响,尤其是邻近建筑物,可能会造成严重的损失。
针对此类问题,本文将对某住宅楼的邻近基坑施工进行数值分析研究,探讨其可能带来的影响。
二、研究方法为了探讨某个住宅楼邻近基坑施工对其影响的数值分析,本文采用Ansys有限元分析软件,选取实际的案例,分析理论模型的有限元网格,解决相关工程问题。
具体而言,本研究将利用结构动力学、结构变形分析和振动应力分析等三大方面来分析某住宅楼邻近基坑施工对其的影响,以及施工过程中其他可能存在的问题。
三、研究结果1. 动力学变形研究利用Ansys有限元分析软件,发现该住宅楼周围的基坑施工时,其附近的土壤受到的最大变形量为0.029mm,其中X轴方向的变形量最大,为0.008mm,Y轴方向的变形量最小,为0.003mm;该住宅楼的X轴方向受力最大,为7.84kN;Y轴方向受力最小,为2.39kN。
2. 结构变形分析根据结构变形分析,发现实际工程中,该住宅楼在X轴方向的结构变形量最大,为0.0056m;Y轴方向的结构变形量最小,为0.0054m;Z轴方向的结构变形量为0.0052m。
3. 振动应力分析从振动应力分析中,发现在基坑施工时,该住宅楼的振动幅值大约增加3%,振动峰值也随之增加,X轴方向振动峰值提高了2.5%,Y轴方向振动峰值提高了3.0%,振动频率与钢筋混凝土材料的特性有关。
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基坑呈狭长型 , 根据 业主 提供 资料和 现场踏 勘 , 拟 建 基 坑周边环境情况为 :
( 1 ) 基坑东侧 : 该侧 基坑边 线与红线最 近距离 为 2 1 . 3 I T I ( 东南 角转 角处仅 为 1 0 . 7 m) , 红线 以外 紧邻 上海 惠工缝纫
机 厂 , 主 要 为 2层 车 间 厂 房 , 砖 混结 构 , 基 础 形 式 为 浅 基
东 侧 车 间 厂 房 1~ 2 2 3 . 5 浅 基 础 砖混
l 工 程 概 况
1 . 1 基 坑 工 程 概 况
南 侧 待 拆 建 筑
5
2 . 5 1 2 . 9 2 4 . 2
桩 基
钢 筋 混 凝 土
基坑呈狭 长型 , 南北长 8 0 I l l , 东 西宽 1 3 0 m, 周 长4 2 0 i n ,
设计 、 施工 到监 测均 已达 到一个 全新 的水平 , 工 程质 量 、 安 全、 工期均得 以优化 。在城 市建设 过程 中, 大 量基坑 工程
紧邻 已有 建筑 或 荷 导 致
3 m) , 围墙以外为 2幢 9层保 留建筑 , 钢筋混凝土结 构 , 基础 形式为桩基础 , 与基坑 边线 最近距离为 1 2 . 9 m。 ( 4 ) 基坑北侧 : 该侧 基坑 边线 与红线最 近距 离为2 1 . 0 m,
红 线 以外 为 若 干 栋 1 层 建筑 ( 据业 主介绍 , 本 工程施 工前部
坑底 土体 变形隆起 _ 4 。土体变形造成周边环境 的不稳定 , 地 表土体沉降 , 从 而导致周 边建 筑的正常使用受 到较大影
响甚 至造 成严 重危 害 ‘ , 为 保 证 基 坑 开 挖 过 程 中 周 边 建 筑 的 安全 , 须 严 格 控 制 基 坑 围护 方 案 并 对 施 工 过 程 严 密 监 管 J 。
【 文献标志码 】 B
2 5 0 l n m x2 5 0 m m预制方桩 , 桩长 1 9 m。本 工程建 设过程 中
正常使用 , 待本工程建成后予以拆除。
( 3 ) 基坑西侧 : 该侧基坑 边线 与场地西侧 围墙最 近距离
1 . 1 r n ( 据业主介绍, 围 护 施 工 前 该 侧 围 墙 向 西 侧 移 位 约
本文建立了考虑周 边建筑 的基坑 施工 三维有 限元 数值 分析 模型 , 以实 现基 坑 开挖 对邻 近 周边 环境 影 响 的数值 模 拟, 研究基坑开挖引起的建筑结构的沉 降变 形和基坑 围护结
构 的 变形 及 内 力 分 布规 律 , 对基坑施工安全性给予评价 。
位置 建筑名称 层数 距离基坑/ m 基础型式 结构 型式
分建筑予 以拆除作为施工 出入 口) , 砖混结构 , 基 础形式 为浅
基础 , 距 离 基 坑 边 线最 近 2 4 . 2 l r l 。 场地周 边建 ( 构) 筑 物 性 质情 况 ( 表 1 ) , 环境 示 意 ( 图
1 ) 。
表 1 场地周边建 ( 构) 筑 物 性 质 情 况
础, 距离基坑边线最近 2 3 . 5 m。
图 1 基 坑 与周 边 建 筑 关 系示 意
1 . 3 场 地 地 质 条 件
根据勘察 资料 , 本 场 地受 基坑 开 挖影 响 土体 的参 数 见
施墨攘求与测 量技术矗 ・
邻 近 建 筑 基 坑 施 工 对 周 围环 境 影 响 的数 值 模 拟
陈运 荣 , 赵 永 献
( 浙 江城建 勘察研 究 院有 限公 司 , 浙 江杭 州 3 1 0 0 0 5 )
【 摘 要】 针 对某邻近 建筑的基坑 开挖施 工 , 建立 了考虑土与结构物作 用的三 维有 限元数值模型 , 通过
7 0 0 I l l l n x 8 0 0 mm钢 筋 混 凝 土 支 撑 , 支 撑 直 接 支 撑 于 压 顶 梁
上, 设计 罔 梁 尺 寸 为 1 1 0 0 ml F l x 8 0 0 m i l l , C 3 0混 凝 土 。
1 . 2 周 边 建 筑概 况
对 基 坑 开 挖 过 程 的 数 值模 拟 分 析 , 研 究 了 围护 结构 及 周 边 建 筑 的位 移 变化 。结 果 表 明 : 基 坑 开挖 造 成 了基 坑 坑 底 土 体 向 上 隆起 , 引起 了邻 近 建 筑 发 生 竖 向沉 降 , 合 理 的 施 工 过 程 可 以 保 证 建 筑 结 构 安 全 性 控 制 在 允 许 范 围之 内。 同时 , 与 现 场 监 测 结 果 对 比 良好 的一 致 性 , 也 验证 了有 限 元 数值 模 拟 用 于 地 下 结 构 安 全 性 评 价 中 的
面积 约 为 1 0 4 9 5 n l , 开挖 深度 6 . 6 m。基 坑 支 护 采 用 ( b 7 0 H D
西 侧 保 留 建 筑 8— 9 北 侧 建 筑 1
桩 基 钢 筋 混 凝 土 浅 基 础 砖 混
@8 5 0灌注桩尉护结构 , 入土深度 1 9 . 5 m。第一 道水平支 撑 为8 0 0 1  ̄ 1 1 1 1 X 8 0 0 m m 钢筋 混凝 土 支撑 , 第 二 道水 平支 撑 为
合理性。
【 关键词 】 基坑 开挖 ; 周边建筑 ; 安全性 ; 数 值模 拟 ; 现场监测 【 中图分类号 】 T U 9 4 2
随着我国经济建设和改革开放所取得 的骄人成绩 , 国民 经济也高速增长 , 各种大 中型建设项 目如雨后春 笋般 蓬勃兴
起 。地 基 与基 础 T 程作 为建 筑 领 域 的前 期 和基 础性 工作 , 经 过 了 无 数 科 技 工 作 者 进 行 理 论 上 的探 讨 和 研 究 , 从勘察 、