关于深基坑支护结构变形规律的分析
深基坑开挖支护变形规律分析及控制措施
深基坑开挖支护变形规律分析及控制措施摘要:通常来讲,深基坑开挖很可能引发相应的位移或者变形,对于上述的基坑变形应当予以全方位的防控与处理。
在目前现状下,有关部门针对深基坑开挖已经能够运用与之有关的基坑支护措施,通过实测现场数据并且运用数值模拟的方式来探究其中的变形规律。
这是由于,针对深基坑支护只有全面明确了固有的变形规律,那么才能显著增强基坑开挖的实效性,对于基坑沉降、水平桩基位移与基坑底部隆起的现象予以妥善处理。
关键词:深基坑;土方开挖;支护施工;安全技术引言:目前,高层建筑比例逐年提高,城市建筑在向高空发展的同时,也在寻找地下空间,深基坑土方开挖与支护施工一直是城市建设中的难题,同时深基坑土方开挖一直是建筑施工工作中危险性极高的项目之一。
深基坑施工环境更为复杂,基坑坍塌事故极易发生,造成群众与施工人员的伤亡,为确保施工安全,防止此类情况的发生,必须对开挖的深基坑采取防护措施。
1 深基坑的支护结构在设计过程中出现的问题1.1 不能有效结合深基坑开挖的空间效应1.2 从深基坑开挖过程中的监测数据可以看出,基坑一旦出现水平位移过大的现象时,会导致基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小,深基坑支护结构失稳常发生在基坑长边的居中位置,因此可以说明,基坑的开挖属于空间问题。
以往对于深基坑的设计是将其看作是平面应变进行处理的,就细长条坑来说,这一平面应变的假设具有合理性和科学性,然而其方形和矩形凹坑之间的差异是非常大的。
所以,需要在支护结构设计结构的空间处理前提下,假设平面应变故障前需要进行有效调整,进而与开挖过程中空间效应相符合。
1.3 深基坑支护结构的设计计算和具体的受力间不相符合1.4 现阶段,深基坑支护的设计计算是在极限平衡概念基础上实施的,支撑结构具体的受力并不简单。
实践表明,在计算支撑结构的过程中,极限平衡理论要求的安全系数,就理论层面进行分析,其具有绝对安全性,然而在现实当中则是不尽如意的,在满足极限平衡理论要求的安全系数的情况下实际还是会出现支撑结构破坏的情况。
某地铁深基坑排桩围护结构变形规律分析
某地铁深基坑排桩围护结构变形规律分析摘要:在地铁明挖深基坑工程中,受工程地质条件和工程环境的影响,其围护结构的变形规律千差万别。
以某地铁车站明挖基坑工程为例,依据基坑工程排桩围护结构变形实际监测数据,并结合数值模拟方法,详细分析了基坑施工各阶段的围护桩体变形规律。
研究结果认为:基坑刚开始开挖时支护桩测斜曲线呈线性变化,随着基坑开挖和钢支撑的架设,围护结构变形曲线转为弓形,最大水平位移在基坑开挖深度的2/3 处,可为类似深基坑工程的围护结构优化设计和科学施工提供参考。
关键词:深基坑;围护结构变形;数值模拟;现场监测0 引言随着城市地铁在中国各大城市兴建,明挖法深基坑在地铁建设中得到比较广泛的应用[1]。
明挖法深基坑施工中由于基坑开挖深度较大,随着基坑内土体被挖出,基坑周边一定范围内地层应力将发生调整,宏观表现为地层的移动、地表或地面沉降、围护结构变形等,过大的地面沉降和地层变位将直接影响地面建筑物和地下管线的正常使用及基坑工程结构的稳定,进而危及施工现场及周围建筑的安全[2]。
由于深基坑工程中围护结构的变形是引起深基坑工程事故的主要因素,有效地控制深基坑工程中围护结构的变形从而确保工程施工安全已经成为人们的共识[3-4]。
本文以某地铁车站明挖基坑的监测为实例,以实际监测的排桩围护结构变形数据为主,加以数值模拟分析,将理正数值模拟程序、FLAC2D数值模拟程序与实际基坑监测数据相结合,分析出基坑施工各阶段的围护桩体变形规律,对于检验基坑设计理论和方法的正确性,优化施工方案,减小和避免事故发生,具有重要的实际工程意义[5]。
1 地质条件与基坑支护结构1.1 地质条件某地铁车站明挖基坑位于吉林省长春市,该场地地势西高东低。
场地地貌类型为松辽波状平原东缘与吉东山地接址带,地貌单元为长春波状台地,勘察高程测量采用长春市城市高程。
沿线地面标高为208.114~204.50 m,最大高差3.614 m。
勘察揭露最大深度40.0 m,勘察结果表明,地层沉积具有一定的规律性,主要由三部分组成:地表一般分布有道路结构层和人工堆积杂填土层、第四系冲积黏性土和冲洪积砂土、下伏白垩系泥岩组成。
内支撑支护体系深基坑变形规律分析
负 水平 位移 监 测 的精 度总体 不 是很 高 。
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图 1 监 测 方 案 布 点 图
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删
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2 .数 据 分 析
一
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以 其 中一 个 断面 为 例 分 析 监 测 数 据 ,1 样断 面 有 坡 顶位 移 及 沉 降 监 测点 BC2 6、桩 顶 位移 及沉 降 监测 点 BC0 6、支 护桩 钢 筋 应
内 支撑 支护 体 系 深 基 坑 变形 规 律 分 析
口 云南省房地产开发 经营 ( 集团)公 司 中国煤炭科工集团武汉设计研究院 武继红 顾 凤鸣
■旺疆
本文以昆明滇池之滨一 内支撑 基坑为例 ,通过 变形监测 ,取得 了大量 第一手资料,根据 变形监测的实施及数
据 处 理 ,通 过 对 桩 顶 及 坡 顶 位 移 、 沉 降 、 支 撑 及 钢 筋 应 力 、 桩 体 及 土 体 测 斜 数据 的 分 析 , 总 结 了内 支 撑 支 护 体 系 的
1 工 程 概 况 .
某 基 坑 位 于 昆 明市 滇 池 之滨 广福 路 北 侧 .总 用地 面 积9 0 90
m2 设 二 层 地 下 室 , 地 下 室 面 积 约 8 00 0 m2, 呈 不 规 则 矩 形 。
月1 1日 ,土 方 开 挖 阶 段 基 坑 变 形 较 大 1 2月 1 1日 至 2月 1 4曰
基 坑 在 土 方 开 挖 前 、 开 挖 过 程 中 、 开挖 后 及 换 撑 后 的 变形 规 律 。
■ 目圈
内支撑支 护体系 变 形监测 变 形规律
力监 测 点ZC1 9、 环梁 应 力 监 测点 Z 4、桩体 内深 层 位移 监 测 孔 C1 CX0 该 断面 右 侧 有 土体 深 层位 移 监 测 7 CX1 2 L 0。各 种 监 测 数据 相 互 印证 以保 证监 测 数据 的可 靠 性 。 2. 桩顶 及 背 后 土体 位 移 分 析 1 6≠ 2 #点分 别 位 于 1f ≠ 6 j断面 的冠 梁 上 及 背 后 土 体 坡 顶 .图2 ≠ 为根 据 观 测值 绘 制 的位 移一 问 曲线 。 根据 观 测 数 据 及 图2,联 系 时 施工 进 度 .可 以 看 出 .基 坑 变形 可 分 为 四个阶 段 ,1 月 1 0 7日至1 2
地铁深基坑支护体系内力及变形规律分析
摘要 : 广州某典 型含较 厚淤 泥质砂层 和粗砂 层 的地铁 车站详 细地勘 资料基 础上 , 在 以有 限元数值模 拟 为
主要 手段 , 对初 步选定 的钻 孔灌 注桩加 深 层 搅 拌桩 围护 体 系, 照 实 际施 工及 内支撑 的 “ 变形 , 支 按 先 后 撑” 情况 , 计算分 析 了钻 孔灌 注桩与邻 近地层 的 内力 和 变形分 布规 律 。模拟 显 示 , 孔 灌 注桩 加深 层 搅 钻
全施工 具有指 导作用 。
1 基 坑 工 程 概 况
本 地铁站 工点 主要位 于珠 江三角洲 大坦 沙岛 的北 端 , 于珠江 江心洲 冲积 平原 , 面 临 江 , 势 较 为平 属 三 地 坦 , 面 高程 为 7 1 地 .0~8 6 .0m。车 站 范 围内现 在 主要 为多 层建筑 物 、 建道路 及农 田荒地 , 地貌单 元上本 拟 在 站主要 为江心 洲 冲积 平 原 。在 区域 地 质构 造 范 围上 , 本站 地处钟 坑一茶 坑背斜 东南翼 , 本段 无基岩 出露 , 地
量 的 9 % , 际施 工 中应 加 强 对 以上 情 况 的 监 测 。 0 实
关键词 : 深基坑 支护 体 系 有 限元 内力 变形规律
中 图 分 类 号 : 2 14 文 献 标 识 码 : U3. A
随着城 市建设 的发展特 别是 国 内大规 模地 铁项 目 的实 施 , 地下 空间开 发利用 大范 围 、 超深度 的 出现呈增 长之 势 。由于城市地 铁 基 坑 多处 于 城 区繁 华 地段 , 大
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冠 梁处 、 淤泥质砂 土层 处 和粗 砂层 处 , 一 、 二 道之 第 第
基坑变形监测及变形规律的探讨
基坑变形监测及变形规律的探讨摘要:深基坑工程在中国城市建设中占有重要地位,而深基坑工程中,进行有效的变形监测及变形机理与规律分析对于对工程有着重大影响。
为了提高建筑安全水平,需要做好建筑基坑的变形监测工作,并对基坑的变形规律进行分析,为建筑的安全施工提供有力保障。
基于此,本文对基坑变形监测技术概述以及基坑变形监测及变形规律的措施进行了分析。
关键词:基坑;变形监测;变形规律1 基坑变形监测技术概述1.1监测特点基坑变形是基坑在荷载以及其他因素的作用下出现形状、大小、位置等方面的变化。
变形监测的目的在于得出变形的具体情况,与其它工程检测项目不同,变形监测具有以下几个特点:(1)变形监测是工程安全监测的一部分,具体包括内部监测与外部监测两个部分。
(2)为了提高建筑安全性,需要非常高的监测精度。
(3)监测周期较短,需要反复多次监测来得出多期有效数据。
1.2变形监测等级划分及精度要求变形监测划分了不同的精度等级,精度等级主要是根据观测点水平位移点位中误差、垂直位移高程中误差以及变形观测点高差中误差来进行划分。
精度的高低与观测工作复杂性、时间以及费用直接相关,然而为了减少误差,变形监测通常不允许低精度的情况发生。
1.3监测方法基坑变形监测经过了十几年的技术发展与创新,在水平与垂直位移的监测上,衍生出多种监测技术,如小角度法、投点法、视准线法、GPS测量法等。
2基坑监测工作的意义基于基坑工程施工技术尚未普及,地下地质水文环境相对复杂且地域性差异明显,所以对基坑安全设计的参数难以精准确定。
放大参数势必造成资源的浪费,过度收紧参数又会导致危险的发生。
所以结合理论设计、既往施工经验、实时动态监测三方面工作,对基坑进行综合安全分析是当下基坑施工过程中安全控制的常用手段。
对于某些创纪录工程,并无相似案列得以借鉴,而环境的不确定性导致了理论数值置信度降低,所以动态监测数据更加受到重视。
首先,于工程本身,基坑监测能及时发现险情以便提前采取安全措施,预防危险的发生。
浅析深基坑支护结构变形规律
2 变 形监 测数 据分 析
2 1 支护 结 构 水 平 位 移 的 空 间 分 布 .
测 斜 孔 布 置在 邻 近 道 路 的基 坑 三 边 跨 中部 位 f 2 中 C 、 图 1
C 、 3 。 图 3所 示 , 况 4测点 C 2C ) 工 2测 斜 曲线 , 着 开 挖 深 度 的 随 增加, 支护 结 构 的最 大 位 移 点 逐 渐 向开 挖 面 发 展 . 而远 离 开挖 面 的支 护 结 构 相 对 有 不 同程 度 的 反 弹。 斜 曲线 呈 抛 物 线型 : 相 测 在
跨 中 测 点( = mm) X3 2 大
2 2支 护 结 构 水 平位 移 的 时 间分 布 .
在开 挖 C 位 置时. 1 由于 第 二 次 开 挖 持 续 时 间 较 长 。 未 能 且
及 时 设 置 第 一 道 腰 梁 , 梁 的 约 束作 用 较 弱。 体 位 移 较 大 , 冠 桩 在
进 行 第 三 次开 挖 后。 然 及 时 加 设 了 第 二 道 腰 梁 . 是邻 近道 路 虽 但 上 车 辆 的动 载 作 用 和 基 坑 内拆 除 旧基 础 时 的振 动作 用 , 动 土 主 的性 态 发 生 变 化。 部 粉 细 砂 层 振 动 液 化. 局 支护 结 构 受力 增 大 。
深 基 坑 工 程 是 一 个 复 杂 的 多 工 序 系 统 工 程. 着 基 坑 开 挖 随 规 模 的不 断 扩 大。 支 护 结 构 的工 作 状 态 和 位 移 提 出 了越 来 越 对 严 格 的限 制 。 基坑 在 开 挖 过 程 中, 由于 受 外 部 复 杂 条件 的影 响, 如 卸 载作 用 、 坑 周 围 降 水 作 用 以及 施 工 振 动 对 土体 的 扰 动作 基 用, 土体 性 质 发 生 改 变 。 用 在 支护 结 构 上 的 土压 力 也 随 之 发 生 作 变化, 土压 力 的变 化 最 终 导 致 支 护 结 构 的 变形 因 此. 支护 结 构 的 变 形在 一 定 程 度 上 反 映 了即 时 土体 的性 态 以 及 土 压 力 的作 用 , 坑 的 安 全 运 行 状 态 一 般 建 立在 支 护 结 构 变 形 规 律 分 析 的 基 基 础 上 。 文 根 据 基 坑 开 挖 引 起 的 空 间 效 应和 地 基 流 变 引起 的 本 时间 效 应 , 合 某 广 场 深 基 坑 工 程 。 用 时 空 效 应 法时 间 2 ; 况 3 设 置 第 二 道 腰 梁 . 四 次 开 挖 暴 dT : 第
基坑支护结构在施工中的变形与稳定性分析
基坑支护结构在施工中的变形与稳定性分析随着城市建设规模的扩大和土地利用的增加, 常常需要进行基坑工程来进行地下空间的开挖和构筑。
然而,在进行基坑工程的过程中,基坑支护结构的变形与稳定性问题成为了一个不可忽视的挑战。
本文将从这两个方面进行深入分析,并探讨相关的解决方法。
一、基坑支护结构的变形分析基坑支护结构的变形是指在施工过程中,由于土体的侧向与纵向变形以及其他作用力的影响,导致基坑支护结构内部和周围土层的变形。
基坑变形的主要原因包括土体侧向压力、土体的扩张行为和基坑支护结构的刚度等因素。
1. 土体侧向压力在基坑工程中,土体侧向压力是引起基坑变形的主要原因之一。
土体侧向压力的大小与土体的侧向变形以及土体的物理性质有关,常常通过通常常用的库仑土体力学模型来进行计算和分析。
2. 土体的扩张行为土体扩张行为是基坑变形的另一个重要原因。
在基坑施工过程中,地下水位的改变、土体的干燥和湿润等因素都会对土体产生一定的膨胀压力,从而导致基坑支护结构的变形。
3. 基坑支护结构的刚度基坑支护结构的刚度对基坑的变形和稳定性有着重要的影响。
支护结构的刚度越大,变形就越小,同时对于土体产生的力也越小。
因此,在设计和施工基坑支护结构时,必须兼顾结构的刚度与经济性的平衡。
二、基坑支护结构的稳定性分析基坑支护结构的稳定性分析是指在施工过程中,为了保证基坑和支护结构的安全稳定,需要对支护结构的稳定性进行评估。
基坑支护结构的稳定性主要与施工工序、土体力学性质和地下水位等因素有关。
1. 施工工序基坑支护结构的施工工序对其稳定性有着重要的影响。
合理选择施工序列和采用相应的施工方法,能有效减小支护结构的变形和应力集中,并提高其稳定性。
2. 土体力学性质土体的力学性质是评估基坑支护结构稳定性的关键因素之一。
常见的土体力学性质包括地质勘探数据、土体的强度参数以及土体的弹性模量等。
通过合理的检测和实验分析,可以对土体的力学性质进行评估,从而确定基坑支护结构的稳定性。
深基坑工程基坑的变形和失稳
筑及设施必须确保安全
离基坑周围H范围内设有重要干线、
20
水管、大型正在使用的构筑物、建
筑物
15
离基坑周围H范围内设有较重要专 线管道,即一般建筑、设施
12
离基坑周围30m范围内设有需保护 建筑设施和管线、建筑物
监测值的 变化速率 (mm/d)
墙顶位移(cm)
墙体最大水平位移 (cm)
地面最大沉降(cm)
基坑管涌和流砂失稳
基坑隆起变形
• 每个基坑开挖后,都会有不同程度隆起现象发生,主要原 因有5个方面:
(1)由于土体挖除,自重应力释放,致使基底向上回弹; (2)基底土体回弹后,土体松弛与蠕变的影响,使基底隆起; (3)基坑开挖后,支护结构向基坑内变形,在基底面以下部
分的支护结构向基坑方向变形时,挤推其前面的土体,造 成基底的隆起; (4)粘性土基坑积水,因粘性土吸水使土体体积增大而隆起; (5)在开挖软粘土基坑时,如果支护结构背后的潜在滑动面 内土体的重量超过基坑底部地基的承载力,就会发生流土 现象,引起坑顶下陷、坑底隆起,引起基坑失稳。
后水位降低不太大,此时产生的沉降可不予考虑;但如果 水头降低过大,并且疏干的范围较小时,不均匀沉降可能 引起建筑物的倾斜、墙体开裂。 • 另一种是由于支护结构的侧向变形引起的地面沉降,且往 往是严重的。 • 前者产生的沉降是在较大范围内,一般是以深基坑为中心 的环形区域里;后者主要集中在基坑四周。基坑周边的地 面沉降往往是地下水疏干和支护结构变形叠加的结果。
基坑的变形和失稳
支护结构的变形
• 支护结构水平变形的大小,主要取决于基坑的宽度、 开挖深度、地层的性质、支护结构的刚度和入土深度。 基坑的暴露时间、设置支撑(或锚杆)的及时性和位 置、支撑预加轴力和预应力锚杆,将对减少支护结构 的变形起重要作用。
浅析建筑深基坑支护工程下沉变形问题及及处理措施
浅析建筑深基坑支护工程下沉变形问题及及处理措施摘要:随着经济的不断发展和建筑行业的不断进步,大型深基坑施工技术也逐渐受到人们的重视。
深基坑是影响建筑工程质量的大问题,对于深基坑的施工技术也必须进行细致认真地分析和管理。
而深基坑的支护工程则是影响施工正常进行的重要因素,必须充分予以重视。
本文针对建筑深基坑支护工程的下沉变形问题进行了分析,并提出了相应的解决措施。
关键词:建筑深基坑支护工程下沉变形解决方法前言:随着经济的快速发展,我国的建筑行业也得到了跨越式的进步,建筑逐渐向着大型化和高层化的方向发展。
而随着建筑高度的不断增加,建筑自身的重力和承受的荷载也在不断增加,对于建筑地基的要求也随之增大。
为了确保建筑基础的牢固性,深基坑施工技术逐渐发展起来。
而地下结构的施工安全以及基坑周边环境和建筑的安全都是有支护工程决定的,因此,支护工程的设计和施工直接关系着基坑工程的质量,也关系着建筑的整体质量[1]。
一.深基坑支护工程下沉变形原因深基坑支护工程的下沉变形产生的原因是多方面的,需要综合考虑施工现场的地理条件、周边环境、支护结构的设计等众多方面,进行细致分析和研究。
1.自身设计缺陷支护工程的设计必须结合施工现场的实际情况进行,要对施工现场的地质环境、施工条件、施工设备以及周边环境进行充分细致地了解,计算出支护工程所要承受的压力,根据相应的数据,选择科学合理的设计方案,选取符合设计标准的建筑材料,进行支护工程的设计。
而如果没有对施工现场的实际情况进行了解,闭门造车,在实际应用中必然会出现相应的问题,造成支护工程的下沉或形变。
2.地下水的影响地下水对于深基坑支护工程的影响是十分巨大的,主要表现在以下几点:2.1在对支护结构进行设计时,无论采取哪一种计算方法,都无法改变地下水对于建筑水平荷载的影响。
如果对地下水的压力估计不当,就很可能造成支护结构的作用难以发挥或者出现水平位移和沉降。
2.2地下水可能会造成支护工程的基础的沉降,或使得支护结构的地基软化,造成支护工程的整体沉降或变形[2]。
砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究
砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究摘要:在城市建设中,地质深基坑得到广泛应用。
而砂卵石地质条件下的深基坑,由于地层结构的特殊性,其变形和失稳问题成为当今工程施工中亟待解决的难题。
本文针对砂卵石地质深基坑开展了支护结构优化和变形规律研究,通过数值模拟和现场观测相结合的方法,对该类型地质条件下的基坑支护进行了深入研究和分析。
关键词:地质深基坑、砂卵石地质、支护结构、变形规律、数值模拟、现场观测引言:地质深基坑工程是城市建设中常见的一种施工方式,其广泛用于高层建筑、地下车库等建筑项目。
然而,在砂卵石地质条件下进行深基坑开挖时,由于砂卵石地层的特殊性,会出现一系列的变形和失稳问题,给工程施工带来了严重的困扰。
因此,对于砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律研究具有重要的理论和实际意义。
一、砂卵石地质深基坑的特点砂卵石地质是指地层中含有大量石块、卵石等颗粒状物质的一种地质类型。
在开挖砂卵石地质的深基坑时,由于石块之间晶体状结构的不规则性和颗粒间的空隙,土体容易发生不稳定和漏土现象,从而导致基坑变形和失稳。
二、砂卵石地质深基坑的支护结构优化为了解决砂卵石地质深基坑的变形和失稳问题,研究人员提出了一系列的支护结构优化方案。
其中包括:锚杆加固支护结构、锚锚杆和喷射混凝土支护结构、预应力锚索混凝土支护等。
每种支护结构都有其适用的地质条件和施工工艺,需要根据实际情况进行选择和设计。
三、砂卵石地质深基坑的变形规律研究通过数值模拟和现场观测相结合的方法,我们对砂卵石地质深基坑的变形规律进行了研究。
在数值模拟中,采用有限差分法和强度折减法等数值方法,模拟了砂卵石地层在不同支护结构下的变形情况。
同时,在实际施工过程中,通过安装监测设备对基坑进行了现场观测,收集了大量的变形和位移数据。
通过对模拟和观测数据的对比分析,得出了砂卵石地质深基坑的变形规律及其规律性变化。
四、结论与展望通过本次研究,对砂卵石地质深基坑的支护结构优化和变形规律进行了深入研究。
深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究
深基坑开挖支护变形规律及控制措施研究摘要:随着我国社会经济的蓬勃发展,科学技术的日益进步,在建筑工程行业也得到了迅速的发展机遇,各种施工技术以及施工工艺都在不断的丰富和完善。
其中,针对深基坑开挖支护的施工技术而言,对建筑工程有着非常重要的作用和意义,该技术不仅是深基坑开挖施工的重要保障,同时也是建筑工程的前提基础,要求该技术必须满足能够克服施工过程中经常会发生的变形等问题,从而对支护变形起到有效的控制,提高建筑工程的整体施工质量。
本文主要介绍了深基坑开挖支护变形特性以及稳定层,并且总结了深基坑开挖支护变形规律与方法,最后结合实际情况提出了深基坑开挖支护变形的控制措施。
关键词:深基坑支护;变形规律;控制措施当前,我国社会经济正处于迅速发展的时机,由于城市化进程在不断的深入发展,我国建筑工程的数量也在急剧的增加,面对当前建筑行业的这种发展境遇,我国在正在不断的提高技术积极利用地下空间,实施深基坑开挖支护技术,以此来减少城市化发展过程中土地紧缺的问题。
当然,在实际的发展过程中,深基坑开挖支护的施工还面临着非常多的问题,最主要也是最重要的就是基坑容易发生变形。
为了进一步促进该技术的完善和成熟,就需要找到深基坑开挖支护变形规律,并且结合规律提出具体的、有针对性的控制措施。
深基坑开挖支护变形规律与方法分析1.深基坑支护变形规律的数学预测原理及方法针对于深基坑开挖支护变形规律而言,有两种具体的分析方法,第一种就是数学预测原理分析法,在数学预测原理分析法中,首先要做的就是反分析,随后在进行正分析,也就是说将施工过程中每一个环节容易出现位移、变形等现象作为监测信息的基础,从而选择合适的土体力学模型进行真实模拟,然后根据相应的边界条件建立出目标函数,利用函数模型来探索研究支护变形的实测值,以此来对深基坑支护变形进行预测,并且结合实际情况作出有针对性、具体的控制措施。
在数学预测原理分析法中主要分为四个步骤:第一,建立符合实际施工情况的目标函数;第二,对支护位移进行计算;第三,现场进行真实数据收集;第四,对数据进行优化分析和处理。
浅谈深基坑支护结构内力和变形研究探析
浅谈深基坑支护结构内力和变形研究探析前主要有钻孔灌注桩、土钉墙、钢板桩和地下连接墙等。
不同支护结构体系与岩土体的相互作用机制不同。
深基坑开挖及支护不仅涉及岩土力学中典型的变形、强度和稳定性问题,还涉及到支护结构与岩土体的相互作用问题。
支护结构与岩土体的相互作用是影响支护结构内力与变形的重要因素。
本文从支护结构与岩土体的相互作用分析,提出了支护结构内力与变形计算方法,并讲述了深基坑支护结构内力与变形的研究,展望了深基坑支护结构内力与变形的未来研究方向。
关键词】深基坑支护结构内力变形一、支护结构与岩土体的相互作用深基坑开挖及支护不仅涉及岩土力学中典型的变形、强度和稳定性问题,还涉及到支护结构与岩土体的相互作用问题。
支护结构与岩土体的相互作用是影响支护结构内力与变形的重要因素。
因此。
深层坑支护结构计算要考虑坑周边一定范围内岩土体与支护结构的协同作用。
深基坑工程是一门系统工程,支护结构类型多,目前主要有钻孔灌注桩、土钉墙、钢板桩和地下连接墙等。
不同支护结构体系与岩土体的相互作用机制不同。
1.土压力土压力问题是土与结构物相互作用的结果,是岩土工程的基本问题,也是岩土工程设计中首要确定的内容。
传统的支护结构设计理论仅考虑三种极限状态下的土压力,即主动、被动、静止土压力,这些古典土压力理论的完全弹性、平面滑裂面和墙背光滑等架设导致计算结果与实际情况相差甚远。
认识传统土压力理论的缺陷后,很多学者对土压力计算方法进行了改进:用极限分析方法研究古典Coulomb直线破坏机理问题;考虑土拱效应的土压力理论研究;考虑开挖卸荷影响的土压力和考虑墙面摩擦效应的土压力研究;考虑多种影响因素的土压力研究;从地基强度理论方面研究土压力系数;考虑水压力的土压力以及关于水土压力分算与合算问题研究;从概率角度研究岩土体参数对土压力的影响;被动土压力理论研究等等。
支护结构设计的静力平衡法、等值梁法和干系有限元数值模拟方法都是将土压力视为外力形式作用于支护结构。
深厚软土深基坑支护结构变形的实测与分析
深厚软土深基坑支护结构变形的实测与分析发表时间:2018-11-07T16:44:34.987Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第17期作者:陈益军1 周健2[导读] 一倍基坑深度处下沉量最大。
锚索拉力较小,变化幅度不大。
地下水位处于软土层中,属弱透水层,水位基本不变。
1、常州市武进区建设工程施工图设计审查中心江苏省常州市 2130002、常州市中元建设工程勘察院有限公司江苏省常州市 213000摘要:为探讨深厚软土地区深基坑开挖基坑支护结构变形及周边土体的位移特性。
以龙海某深厚软土深基坑支护工程为例,通过有效的监测手段,确保了施工过程中深基坑及周边环境安全可控,并对监测数据进行分析,为类似的深基坑开挖及支护结构设计提供了参考。
关键词:深厚软土;深基坑;支护结构;变形;实测与分析引言随着社会的发展,对沿海地区地下空间的开发利用越来越多。
滨海地区主要以深厚软土为主,总体属欠固结土,强度低、灵敏度大,基坑施工过程中易产生排水固结,导致周边环境的破坏。
为确保基坑的安全,应对基坑的进行监测,分析监测数据,基坑出现问题时及时做出相应的应急措施。
1深厚软土深基坑支护简述在20世纪80年代开始,深基坑桩锚支护结构开始逐渐地被使用,由于预应力锚杆使得支护桩的变形情况得到了良好的改善,能够有效地控制位移现象的出现,但是在预应力的作用之下会使深基坑的结构更加的复杂繁琐。
在开挖的过程中,会受到被动土压力的影响,使强度增加25%的作用。
深基坑的支护结构变形和受力会受到很多的因素影响,比如水分、地质条件、自然环境等等,所以在进行深基坑桩锚支护结构的时候要将这些因素都考虑到,确保深基坑不会出现受力和变形的情况,这样才能够使深基坑工程的质量得到有效的保证。
桩锚支护结构是由支护桩和锚杆锚固两部分共同组成的,其中的主要的构件包括支护桩、锚杆等等,施工中,主要是在深基坑开挖前,需在深基坑周边插入支护桩,开挖到一定程度的时候将锚杆打入到岩体中,然后对其进行固定,使基坑能够更加的稳定[1]。
深基坑支护结构变形分析
深基坑支护结构变形分析一、前言传统的基坑支护结构体系的设计方法是按照墙体受力强度及整体稳定性进行设计的,设计过程是以开挖的最终状态为对象。
然而基坑开挖过程往往会引起支护结构的内力和变形以及土体的变形,发生种种意外变化,乃至影响工程安全和环境安全,绝非传统的方法能事先控制或事后处置的。
因此,以变形大小作为控制手段的设计方法正受到人们的普遍重视,因为支护结构的变形量是基坑开挖过程中支护结构与土相互作用的直观反映,又是各种突发事件发生的先兆,如果能事先预测支护结构的变形量,对保证基坑安全施工具有重要的意义。
本文利用深基坑支护开挖过程中所获工况的监测信息,采用优化反分析来反演土体及支护结构力学参数,然后通过杆系有限元计算来预测下一工况的桩墙变形量、内力及支撑力。
又采集下一施工阶段的相应信息,进行参数反演,计算预测下一工况的桩墙变形量等,如此反复循环。
这样通过分析预测指导施工,通过施工信息反馈修改设计,使设计及施工逼近实际。
二、反分析原理大量工程实践表明,利用杆系有限元方法模拟和计算支护结构的内力及变形时,土体的“m”值、支护结构的刚度、支撑刚度及土压力分布模型的选取对支护结构的内力和变形计算结果影响很大。
而目前工程上的取值往往是凭经验或实验所得,具有较大的随意性。
如果利用已完成的工况量测信息反分析土体的m值及支护结构的刚度、支撑刚度,通过确定的土体参数来预测下一工况的墙体变形量、内力及支撑力,实现动态优化设计,同时,用以指导工程实践。
反分析原理是以每一工况位移量测信息为基础,选择土体力学模型及相应的边界条件,然后建立目标函数,利用优化方法来搜索与实测值逼近的土体参数及支护结构力学参数。
1、目标函数的建立以基坑开挖的每一工况量测信息为基础的反分析方法目标函数一般为:(1)式中为支护结构上测点的水平位移的计算值为支护结构上测点的水平位移的实测值;表示土体的值、支撑刚度系数、桩墙刚度等;为测点总数。
2、墙体任意处位移计算支护结构的位移计算采用弹性地基梁有限元法,计算的最终结果是单元节点处的内力及变形,而实测点的位置可能不在节点处,为了反映施工过程的动态响应,以及目标函数值的求解,需要给出量测点任意位置设置和任意施工阶段的量测信息增量,则任一单元上测点的水平位移可用线性插值法求得,计算公式为:(2)式中,分别为测点所在单元两端点的坐标;,分别为点所在单元两端点的水平位移计算值;为测点的水平位移;为测点的坐标(坐标原点为桩墙顶点)。
浅谈某深基坑支护结构顶部位移变形规律
浅谈某深基坑支护结构顶部位移变形规律摘要:本文主要讨论某深基坑在开挖过程中,坡顶的竖向及水平位移随开挖深度发生而发生变形的规律。
本文通过工程实例而展开讨论。
关键词:深基坑坡顶竖向位移坡顶水平位移变形规律1、工程概况1.1、工程概况新建泰兴市建工大厦位于泰兴市济川路西侧,文昌路南侧。
拟建大厦综合主楼25层,裙房为4层,拟建物+0.00相当于绝对标高+5.30m。
主楼和裙楼地下室均为两层,负一层底板面标高为-5.35m,负二层底板面标高为-11.85m,基坑周边工程桩顶标高为-13.30m,承台开挖底标高为-13.45m,场地整平标高为-0.80~-1.10m。
拟建工程场地总面积约5100m2,周长约280m,基坑实际开挖深度为12.35~12.65m,最深处核心筒部位达-17.0m。
周边场地环境较复杂,场地北侧为文昌路,路边有众多管线;场地东侧为济川路;场地南侧为已有4层建筑物;场地西侧为空地,需考虑适当的支挡结构来控制基坑开挖对周边建构筑物的影响。
具体详情见基坑监测平面布置图。
本基坑属于一级基坑。
1.2、工程地质概况本基坑工程住宅一期区域自上而下土层分布及其参数信息如下表所示。
图1~图4为基坑变化趋势图。
由分析图可以看出,整个监测周期,各监测点变化特征主要表现如下。
(1)土体在自重作用下经自然压密固结,原本已处于应力平衡状态,基坑开挖扰乱了土粒原来的排列方式和土粒之间联结,破坏了边坡土体的原状结构,土体发生应力重分布,支护结构顶部开始发生竖向及水平方向的位移。
(2)整个监测周期,基坑竖向及水平位移速率曲线均波动变化,但整体较缓和,竖向位移最大速率为-1.88mm/d,水平位移最大速率为2.5mm/d,均未达设计报警值。
(3)基坑自开挖一直持续应力释放,土中应力重分布渐趋平衡状态,尤其在底板浇筑完毕之后,底板与基坑支护结构组成一个闭合体系,提供了有效支撑,使得支护结构应力得到了平衡、稳定。
以上情况都促使边坡土体变形渐趋平稳,位移变化速率由开挖期间随施工进度逐渐缓慢递增变为增势明显减小且趋于收敛,累计值增势亦渐趋平稳。
深基坑开挖支护变形规律及控制措施 田浩
深基坑开挖支护变形规律及控制措施田浩摘要:深基坑技术在建筑工程中的应用越来越广泛,然而在施工过程中,深基坑变形的问题一直困扰着各个建筑团队。
对深基坑支护稳定和变形规律的分析和控制,不仅能提升深基坑施工质量,更关系到整个建筑工程质量的重要前提,因此,应加强和完善深基坑支护变形方面的控制,使建筑质量得到提升,从而保障人们的生命财产安全。
本文详细论述了深基坑开挖支护变形规律及控制措施。
关键词:深基坑;支护;变形规律;控制措施深基坑通常位于闹市区,基坑周边往往建(构)筑物密集、管线繁多,在这种条件下的深基坑,基坑变形与环境控制往往是深基坑设计的关键。
然而,从现有的研究成果来看,理论还远远不能满足工程实践的需求,因此有必要对深基坑开挖引起的变形及控制措施进行深入研究,进一步完善深基坑支护工程的设计,对减少事故发生频率具有重要的理论及现实意义。
一、基坑工程特点深基坑是指开挖深度超过5米(含5米),或深度虽未超过5米,但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。
1、区域性。
因岩土工程存在明显的区域性,那么属于岩土工程范畴的深基坑工程则有更大的区域性。
不同岩土性质地基下的基坑工程,因其受不同水文及地质条件的影响,显现出很大的不同,即便同属一个城市地区也不会完全相同。
正因如此,在基坑开挖前所勘测出的土层参数并非统一的,不能反映整体土层的信息。
所以,深基坑开挖必须依据不同的区域做适当的分析研究,再视整体情况而定,不可盲日参照理论及经验。
2、个体性。
基坑工程不但受地基土层性质的影响,还与基坑附近管线、基坑周边建筑物有关。
因此,若根据支撑受力的不同,把基坑工程分成不同的类型标准较困难,应根据具体情况具体分析。
3、综合性。
基坑工程包含强度、变形和渗流三个亘古不变的研究课题,在基坑开挖过程中要合理把三者结合起来研究。
有些基坑破坏是因内支撑强度未达到设计耍求;有些基坑是因周边岩土体位移过大而失稳;还有些是因基坑底部土体渗流过大而发生坑底隆起破坏。
浅谈深基坑支护结构类型与变形控制
浅谈深基坑支护结构类型与变形控制摘要:基坑工程是由地面向地下开挖一个地下空间,挖深超过5m的称为深基坑,深基坑四周一般设置垂直的挡土围护结构,围护结构一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板(桩)墙结构;板(桩)墙有悬臂式、单撑式、多撑式。
支撑结构是为了减小围护结构的变形,控制墙体的弯矩;分为内撑和外锚两种。
本文主要探讨深基坑支护结构类型与变形控制。
关键词:深基坑支护结构变形控制一、围护结构深基坑围护结构类型1.在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、组合式以及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
2.不同类型的围护结构(1)钢板桩围护结构钢板桩常用断面形式多为U形或Z形。
我国地下铁道施工中多用U形钢板桩,其沉放和拔除方法、使用的机械均与工字钢桩相同,但其构成方法则可分为单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰及屏幕等。
钢板桩强度高,桩与桩之间的连接紧密,隔水效果好,成品制作,可重复使用;施工简便,但施工有噪声;刚度小,变形大,与多道支撑结合,在软弱土层中也可采用;新的时候止水性尚好,如有漏水现象,需增加防水措施。
(2)工字钢桩围护结构工字钢在基坑开挖前,在地面用冲击式打桩机沿基坑设计边线打人地下,若地层为饱和淤泥等松软地层也可采用静力压桩机和振动打桩机进行沉桩。
工字钢桩围护结构适用于黏性土、砂性土和粒径不大于lOOmm的砂卵石地层;当地下水位较高时,必须配合人工降水措施。
打桩时,施工噪声大大超过环境保护法规定的限值,所以宜用于郊区距居民点较远的基坑施工中。
(3) 深层搅拌桩挡土结构深层搅拌桩是用搅拌机械将水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂,和地基土相拌合,从而达到加固地基的目的。
用于深层搅拌的施工工艺目前有两种,一种是用水泥浆和地基土搅拌的水泥浆搅拌(简称旋喷桩),另一种是用水泥粉或石灰粉和地基土搅拌的粉体喷射搅拌(简称粉喷桩)。
作为挡土结构的搅拌桩一般布置成格栅形,深层搅拌桩也可连续搭接布置形成止水帷幕。
其特点是无支撑,造价低。
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关于深基坑支护结构变形规律的分析
:随着我国地下工程的逐步发展,深基坑支护结构设计已经成为一个重要的过程。
由于基坑规模的不断扩大,原位土体的应力场及地下水等环境的改变,对支护结构的要求越发的严格,以避免引起工程维护结构的变形和损坏。
本文对深基坑支护结构变形规律通过数学方法和时空分析方法进行预测,在防止支护结构的变形,优化工程维护结构等方面具有重大价值。
关键词:深基坑;支护结构;规律分析
0引言
根据基坑开挖所引起的空间效应和地基流变引起的时间效应,利用时空效应法分析对基坑支护结构的动态变形规律进行分析预测。
1基坑支护结构变形规律的数学预测原理及方法
预测原理实际上是先做反分析,然后再做正分析,即以每一工况位移监测信息为基础,选择适当的土体力学模型及相应的边界条件,然后建立目标函数,利用优化方法来搜索与实测值逼近的土体参数及支护结构力学参数,然后把这里参数用于下一步工况的计算参数,再对支护体系变形进行预测,结合监测对支护体系变形进行控制。
分以下几个步骤进行:
1.1 建立以基坑开挖的每一工况检测信息为基础的目标函数。
一般将该目标函数设为:F(x)=(uci(x)-uti)2。
式中uci(x)为支护结构上测点i的水平位移的计算值,uti为支护结构上测点i的水平位移的实测值;x表示土体的m值、支撑刚度系数、桩墙刚度等;n为测点总数。