基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究

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深基坑开挖对既有建筑物的保护与监测勘察研究

深基坑开挖对既有建筑物的保护与监测勘察研究

响 到邻 近 既有建 筑 物 的安全 。 本 文 对 既有 建筑物的监测勘察与保护作了探讨。 ( 一) 既有建 筑物增 载和保 护的勘察 要点 1既 有 建 筑 物 的增 载 和保 护 的 岩 土 工程 勘 察应 注意 以 下 6 点。 ①搜集建筑物的荷载 、结构特点、 功 能特 点 和 完好 程度 资料 , 基 础类 型 、 埋深 、 平 面位 置 ,基 底压 力 和 变形 观 测 资 料 ; 场 地及 其 所 在地 区的地 下 水 开采 历 史 , 水 位 降深 、 降速 、 地面沉降 、 形变 , 地裂缝 的发 生、 发展等资料。
宜为 0 . 5 m,超 过该 深 度 时可 为 l m;必 要 时, 应 专 门布 置 探 井查 明基 础 类 型 、 尺寸、 材料和地基处理等情况。 ④压缩试验成果中应有 曲线 ,并提 供先 期 固结 压 力 、 压 缩指 数 、 回弹 指 数 和 与增 荷 后 土 中垂 直 有 效 压 力 相 应 的 固结 系数 , 以及三 轴 不 固结 不排 水 剪 切试 验 成 果 ;当拟 增层 数 较 多 或增 载 量较 大 时 , 应 做载荷试验 , 提供主要受力层的 比例界 限 荷载 、 极 限荷 载 、 变 形模 量 和 回弹模量 。 ⑤岩土工程勘察报告应着重对增载 后 的地基土承载力进行分析评价 , 预测可 能的附加沉降和差异沉降 , 提出关 于设计 方案 、 施工措施和变形监测的建议 。 建筑物按建 、 邻建的岩土工程勘察应 符 合 下列 4 条要 求 。 ① 应 对 建 筑 物 的 结 构 和 材 料 适 用 局 部 挠 曲的 能力 做 出评价 。 ②除按相关规范要求对新建建筑物 布置勘探点外 , 还应 为研究接建 、 邻建部 位 的地基土 、 基础结构和材料现状布置勘 探点 , 其中应探 井或静力触探孔 , 其数量 不 宜少 于 3 个, 取 土 间距 宜为 l m。 ③压缩试 验成果 中应有 e — l g p曲线 , 并 应 提 供 先 期 固结 压 力 、 压缩指数 、 回弹 指 数 和与 增 荷 后 土 中垂 直 有 效 压 力 相 应 的固结系数 , 以及三轴不固结不排水剪切 试验成果。 ④岩土工程勘 察报告应评价 由新建 部分 的荷载在既有建筑物地 基土 中引起 的新的压缩和相应的沉降差 , 评价新基坑 的开 挖 、 降水 、 设 桩 等 对 既 有 建 筑 物 的 影 响, 提 出设 计方 案 、 施 工 措 施 和 变 形 监 测 的建议 。 ( 二) 地 下 水 抽 降影 响 的 岩 土 工 程 勘 探要点 评价地下水抽 降影响的岩土工程勘 察工作应符合下列要求 : ①研究地下水抽 降与含水层 埋藏条 件、 可 压缩 土层 厚 度 、 土 的压 缩性 和应 力 历史 等 的关 系 , 做 出评价 和预 测 ; ②勘 探 孔 深 度 应 超 过 可 压 缩 地层 的 下限, 并 应取 土试 验 或进行 原 位测 试 ;

基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析

基坑施工对自身及既有地铁结构的影响分析
基坑施工是建筑物、桥梁等建筑工程施工中必要的一环,然而,基坑施工可能会对自身及周边地区的建筑物和其他基础设施造成不同程度的影响。

特别是在城市地区,基坑施工还可能对既有市政设施如地铁等造成影响。

基坑施工对自身的影响主要集中在以下几个方面:
1. 地下水位降低。

基坑施工需要对地下进行开挖,这可能会导致地下水位下降,甚至出现地下水位下降不均匀的情况,造成地下水逸出、泥石流等问题。

2. 土壤稳定性降低。

基坑施工需要对土壤进行挖掘,破坏土壤的原有结构,同时还可能对周边土地造成不同程度的震动作用,给周边建筑物和地下管线带来一定安全隐患。

3. 基坑周边建筑物沉降。

因为挖掘和填充土方的不同,基坑施工会导致基坑周边土壤承载力下降,从而导致周边建筑物沉降。

其他还包括施工噪音扰民、环境污染等问题。

1. 隧道结构受损。

地铁隧道通常是由混凝土、管道、钢筋等材料组成,基坑施工可能造成地铁隧道结构的损坏,需要及时修补和加固。

2. 地铁列车跑动平稳性降低。

基坑施工可能导致地铁隧道结构变形而影响地铁列车的跑动平稳性,从而影响地铁运行安全。

3. 地铁结构承载力降低。

基坑施工可能导致地下土层的承载力降低,从而影响地铁结构的承载能力,导致地铁在基坑施工期间需要加强监测和维护。

为减少基坑施工对自身和既有地铁结构的影响,施工方需要采取各种措施,如对土壤加固、设置挡板、减少施工噪音、控制环境污染等。

同时,还需要加强监测控制,及时发现并解决问题,确保基坑施工的安全和稳妥进行。

地铁车站明挖基坑施工对邻近建筑物的影响研究

地铁车站明挖基坑施工对邻近建筑物的影响研究

972024年1月下 第02期 总第422期工程设计施工与管理China Science & Technology Overview0引言随着社会的持续发展,城市人口数量的不断增长,原有城市建设的地上空间已愈发紧张,尤其是交通情况。

为缓解日益拥堵的地上交通路网,提高城市交通运行能力,开发立体空间,尤其是地下空间,是切实可行的办法。

地铁公共交通已逐步成为大城市路网的重要组成部分。

明挖法施工简单快捷、成本低,在深基坑工程开挖中,在原已达到应力平衡的地下环境中挖走土方,导致坑内外应力重分布,不仅使基坑围护结构受压力影响发生水平侧移,还会导致基坑周围地表土体及邻近建筑物产生沉降变形。

为保证基坑自身稳定性,控制基坑周围土体产生的变形在合理范围内,基于各地不同的工程地况,基坑工程的具体开挖方案有所不同[1-7]。

1工程概况结合南昌轨道交通2号线东延线某地铁车站明挖法施工,采用有限元数值模拟,分析车站在施工过程中支护方式及开挖方式对周边环境建筑物的稳定性影响,选择更加合理安全的支护方式,为相似地层中车站基坑安全开挖保驾护航。

车站位于解放东路与东升大道交叉路口,路口西北象限为现状绿地、公司等沿街商铺及多层民宅(地上1~4层,条形基础);路口东北象限为南昌市幸福渠水域综合整治工程综合住房小区(地上4、22层,地下一层,预应力管桩基础),目前已投入使用;路口西南象限目前为沈桥农贸市场(地上3层,独立基础);路口东南象限为安美驰汽车维修美容中心、诚信汤店、兴隆零售批发超市等沿街商铺、新艺源文化艺术学校及多层民宅(地上1~3层,条形基础)。

车站站台形式为地下二层岛式站台,施工方法为明挖法,站台中心里程YDK47+202.425,设计起终点里程为YDK47+119.375~YDK47+404.375,全长285m,总建筑面积18522.48m 2,车站基坑标准段宽22.7m,整平后地面高程为19.8m,底板形成后厚度为0.9m,铺设垫层的厚度为0.2m,基坑标准段的深度为17.8m,车站基坑周围较为宽阔,采用明挖法施工,围护结构为地连墙与内支撑相结合的方式,地连墙嵌入岩层,车站结构基坑底部承载力为180kPa,车站中心处轨面高程3.5m。

基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究

基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(3), 503-510Published Online May 2018 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2018.73057Study on the Influence of Foundation PitExcavation on Surrounding Existing BuildingFang BaShenyang Metro Corporation, Shenyang LiaoningReceived: May 9th, 2018; accepted: May 23rd, 2018; published: May 30th, 2018AbstractBased on the project of foundation pit, the finite element model is established to investigate the influence of foundation pit excavation on surrounding buildings. The results indicate that when the building is very close to the supporting columns of foundation pit, the side closed to founda-tion pit is limited by the supporting columns, and the settlement is smaller than the other side, which leads to the inclination of existing building along with departing from the foundation pit;when the drainage is operated in the inside of foundation pit, the settlement range which is in-duced from draining is larger, but the degree of inclination is smaller.KeywordsFoundation Pit Excavation, Existing Building, Inclination of Building, Numerical Simulation, Plaxis基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究巴放沈阳地铁集团有限公司,辽宁沈阳收稿日期:2018年5月9日;录用日期:2018年5月23日;发布日期:2018年5月30日摘要论文以某深基坑项目为依托,采用Plaxis建立有限元模型,研究基坑动态开挖对临近建筑物的影响。

基坑开挖施工对邻近建筑影响分析及保护措施

基坑开挖施工对邻近建筑影响分析及保护措施

基坑开挖施工对邻近建筑影响分析及保护措施摘要:随着现代化经济建设的飞速发展和城市化建设的不断深入,各种大型建筑和高层建筑林立而起。

这些高层建筑已经成为衡量现代化经济水平以及城市发展水平的重要标准。

随着建筑类型不断增加,建筑功能以及建筑安全性要求的不断提升,建筑物的基坑也越来越深。

然而深基坑开挖是一项十分复杂的施工工艺,常常会引起基础沉降,给周边建筑物带来不利影响。

土钉墙支护方案对土体变形控制效果有限,该支护方式下基坑开挖对邻近建筑造成较大变形,难以保证该建筑的安全性;采用隔离桩的加固方案可降低基坑开挖对邻近建筑的影响,其中单排隔离桩可减小邻近建筑46%的沉降值,而双排隔离桩可减小邻近建筑68%的沉降值,效果十分显著。

关键词:基坑开挖;邻近建筑;保护引言随着城市建设的快速发展,周边邻近建筑的深基坑工程越来越多。

由于深基坑的开挖会对土体进行扰动,从而造成基坑内的土体隆起、围护结构的侧向变形及坑周的地表沉降。

其中,坑周的地表沉降必然会对其邻近建筑物造成不利影响,严重时将引起邻近建筑的基础下沉、不均匀沉降,导致建筑物产生开裂或倾斜等问题。

因此,在保证深基坑稳定及安全的同时,如何保证邻近建筑的安全、减小基坑开挖对邻近建筑的影响成为目前亟需解决的问题。

1基坑开挖对建筑物的破坏任何建筑物都有抵抗变形能力以及地表位移的极限,即具有一定的安全系数和结构强度,当建筑物发生的变形在容许变形值范围之内时,则建筑损害不表现出来。

因为各种类型的建筑结构和形式各不相同,因此抵抗变形的能力也不相同。

基坑开挖对建筑破坏的形式主要表现为三种:(1)建筑外观损害。

即基坑开挖造成建筑外观受到影响。

多表现为建筑装修或者填充墙及二次结构轻微开裂或者变形。

建筑外观损害有一个上限值,即素混凝土或砖混墙裂缝宽度1.0mm。

石膏墙裂缝宽度为0.5mm,在这个范围内的损害属于建筑外观损害。

(2)功能损害。

主要是一些影响结构功能实现及使用建筑破坏,如楼板和墙发生倾斜、裂缝展开以及门窗卡住等。

超深不规则地铁基坑开挖对邻近建筑物的影响及保护措施研究

超深不规则地铁基坑开挖对邻近建筑物的影响及保护措施研究

达 到保 护邻 近结 构 的 目的 , 而 应该 把 基坑 _ T程 与 周 围 在土层 自上而下依次为杂填 土① 层、 粉 土③ 层 、 粉质黏
环境 作为 一个 整体 系统加 以分析 l 。
土③ 层、 粉细砂③ 层、 中粗砂④ 层、 圆砾卵石⑤层 、
笔 者依 托 北 京 地 铁 6号 线 一 期 朝 阳门 站 1号 换 粉质黏土⑥层 、 粉土⑥: 层及 圆砾卵石⑦层。 乘厅 明挖深 基坑 T程 , 分析 基 坑开 挖对 邻 近建 筑 物 的 2 换乘厅基 坑开挖对 中海油大厦影 响的数值模拟分析 影 响和保 护措 施 。
规则 的方 向发展 。 这些 深基 坑通 常 紧邻 已有 的建 ( 构) 体 楼高 度 7 4 . 5 m, 裙房 高度 l 3 . 2 5 1 q ' 1 。中海 线 等 , 其开挖 对这 些周 嗣环境 产生 板 基 础 , 基底 埋深 1 6 . 2 m。
l 工 程 概 况
笔 者采用 数值模 拟软 件 P l a x i s 建 立二 维有 限元 地
层 一结 构 模 型 , 模 拟 换 乘 厅 基 坑 开 挖 的全 过 程 , 以 分
地 铁 6号线 朝 阳门站 呈东 西 向布 置 , 与南 北走 向 析基坑 开挖对 中海 油大厦 产生 的影 响 。
较 大 的影 响 . 严 重 的会 导致 建筑 物倾 斜 、 开裂 , 甚 至破
l号换 乘 厅 明挖 基 坑 为不 规 则 深 浅基 坑 , 东 侧 深
坏, 最 终 无法 使 用 。深基 坑 工程 对周 边 环境 的影 响 已 3 1 . 1 8 m, 西侧邻近 中海油大厦 地下室的部分深 l 6 . 4 3 I n , 成 为地 铁 建设 过 程 中不得 不 考 虑 的问 _ 题【 。 在 深 基坑 基坑 距离 中海 油大 厦结构 最 近距 离 为 4 . 6 5 m. 见图 1 。 课 题 研 究 中不 能 把 深 基坑 工 程 作 为 一 个 孤 立 的 问题 基 坑采 用 钻 孔灌 注 桩 + 钢 管 内支 撑 的支 护 结构 体 系 , 来考虑 , 若 仅侧 重 于 深 基 坑 围 护 结 构 强度 控 制 , 难 以 自上 而 下共设 置 6道 内支撑 及 1 道倒 撑 。 基 坑侧 壁所

排管、工井基坑开挖对相邻房屋的影响分析

排管、工井基坑开挖对相邻房屋的影响分析

Building & Science︱36︱2016年09期排管、工井基坑开挖对相邻房屋的影响分析林 和丽水市正阳电力设计院有限公司,浙江 丽水 323000摘要:随着城市建设的快速发展,岩土工程中的环境保护问题已经成为工程设计、施工中应该考虑的重要环节,而且要求也越来越高。

基坑开挖引起的支护结构后地表的差异沉降对邻近房屋的影响较为显著。

本文结合实例探讨了排管、工井基坑开挖对相邻房屋的影响,以供参考。

关键词:排管方式;基坑开挖;影响分析中图分类号:TU46+3 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)09-0036-011 工程概况 拟建工程位于杭州市滨江区,为一条宽2.5m 的电力管线,设计全长约5000m,电力管线埋深2.5m。

管线分布呈东西向,起自火炬大道附近的220kV 彩虹变,沿南环路南侧绿化带埋设,终点至江陵路附近的220kV 兴南变。

电力管线采用排管方式铺设,排管尺寸:H=2m,b=2m,开挖深度 2.5m;工井尺寸:H=3,B=6,b=3。

在基坑开挖影响范围内存在既有房屋,为分析排管、工井基坑开挖对房屋的影响,本文利用有限元的方法,借助midas GTS 岩土专业数值分析软件,主要对以下两方面内容进行了分析: (1)排管开挖对房屋的影响; (2)工井设置对房屋的影响及安全距离。

采用控制变量法,分别研究了排管基坑距离房屋0.6m、0.8m、1.0m、2.0m;工井基坑距离房屋0.6m、1.0m、2.0m、3.0m 的条件下,基坑开挖对房屋不均匀沉降的影响,通过曲线拟合出房屋不均匀沉降随距离的变化关系,对基坑开挖的位置给出建议,以期为实际施工提供参考。

2 地质条件根据《杭州市220kV 彩虹变扩建工程220kV 线路部分岩土工程勘察报告(详勘)》,拟建工程地质情况如下: ①-1素填土:杂色,稍湿,松散。

主要由碎石和粉土等组成。

分布广泛,层顶高程6.21~7.95m,层厚0.80~3.40m。

大型深基坑施工对邻近建筑物的影响

大型深基坑施工对邻近建筑物的影响
( a g u Y nj n G o p C .Ld, a g h u2 5 0 , hn ) J n s a gi ru o t. Y n z o 2 0 2 C i i a , a
Ab t a t r u h mo i rn ft e fu d t n p t t e af c fd g i g e tr g a d rc a g ft e d e o n a in p tt sr c :T o g n t i g o h o n a i i h f to ig n ,d wae i n e h r e o h e p fu d t i o o o , e n o s ro n ig s i b d e omai n a d n ih o n ul i g et me t i n lz d u ru d n ol o y d f r t n e g b r g b i n s s t e n s a ay e .Re u t s o s t a :d w t r g a d r c a g o i d l s l h w h t e ae i n e h r e n p a e d n oe o h eo main o e s r u dn o lb d tte b g n ig a s a e a f c n i i h d l n h ly a la i g r l n t e d f r t ft u r n i g s i o y a h e i n n , lo h v n ef to t n t e mi d e a d t e o h o e ed n .Att e b gn i g e ae i g h v t n f c n t e n ih o i g b i i g e t me t e h r e c n r tr h et me t h e i n n ,d w trn a e a sr g ef to h eg b rn u l n s s t e n ,r c a g a e ad t e s t e n o e d l l

深基坑开挖对临近建筑物浅基础影响分析

深基坑开挖对临近建筑物浅基础影响分析

深基坑开挖对临近建筑物浅基础影响分析摘要:本项目施工现场以淤泥为主,地质情况不佳,基坑采取了排桩+预应力锚索的支护方式,在基坑的一段外侧设置了一个浅地基临时建筑物。

为了确保工程在基坑开挖中的安全,采用有限元数值模拟方法对工程中建筑物在施工中的变形进行了数值模拟。

研究表明:桩-锚杆的遮挡作用对基坑的变形有很好的抑制作用,采用混凝土搅拌桩和基坑内外两种方法,可以有效地控制基坑及周围建筑物的变形,并对其进行分层位移角、整体倾斜、相邻柱基沉降差等指标进行了分析。

为了进一步提高基坑工程的安全,本文对其施工控制要点进行了总结。

关键词:深基坑;临近建筑物;浅基础引言在基坑施工中,由于受力的重新分配,周围的土体会产生一定的变形,从而对周围的管道和建筑造成破坏,从而影响其正常工作和使用寿命。

桩锚支护是一种采用排桩+预应力锚索支护系统的新型支护结构。

采用排桩法+预应力锚索支护系统,可以有效地抑制周边土体的变形,从而确保基坑及周边建筑、管线的安全。

将居民楼的纠倾工程应用有限元分析法,对基坑附近的建筑物进行了分析,得出了地基上的有效应力增大和地基的塑性流动是导致房屋倾斜的重要因素。

以深层软弱地基工程为载体,对基坑工程在软弱地基上的沉陷效应进行了分析,并对其规律进行了归纳。

运用 PLAXIS软件,通过现场实测资料,讨论了基坑及高层建筑物的相对位置及开挖深度对地基的卸荷和荷载的影响。

根据土体的非线性及分布开挖原理,采用三维有限元方法进行了基坑开挖及支护结构的数值模拟,结果表明,通过加大土层的入土深度,可以有效地抑制土体向坑道中的流动,降低周围土体的沉陷。

1深基坑支护类型1.1悬臂型支架悬臂支护结构是以悬臂支护为基础,通过支承土体的嵌固和自身的弯曲刚度,实现对其变形和平衡的控制[1]。

悬臂式支护是在土质好、深基坑深较浅的情况下进行的。

1.2采用土钉法进行支撑土钉支护是利用土钉、土体和喷水混凝土面层三者结合而成的一种支护结构,它可以有效地减少土体的松动,并使边坡保持稳定。

基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究

基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究

基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究引言:在城市建设和开发的过程中,基坑开挖是常见的工程活动之一、然而,基坑开挖不仅仅对待建筑物的施工而言是必需的,也对周围的既有建筑物造成了潜在的影响。

为了确保既有建筑物的安全和稳定,在进行基坑开挖前应该进行充分的调查和研究,以确定对邻近建筑物的影响,并采取相应的防护措施。

1.基坑开挖对邻近建筑物的影响基坑开挖可能对邻近建筑物造成以下几方面的影响:1.1地基沉降基坑开挖在地下部分会暴露出土壤的一部分,导致土壤的变形和沉降。

这可能会对周围的建筑物的地基稳定性造成影响,特别是对于老旧建筑物而言。

沉降可能引起建筑物的不均匀沉降,导致墙体开裂、地基沉降等问题。

1.2地下水位变化基坑开挖会打断土壤的连续性,可能导致地下水位的变化。

这种变化可能会引发周围建筑物地下水渗透和涌水问题。

如果建筑物的地下室或地下层不具备防水功能,地下水可能会对建筑结构和内部设施造成损坏。

1.3土壤侧推力基坑开挖时,土壤侧推力会增加,对邻近建筑物的地下结构施加较大的水平力。

这可能导致邻近建筑物的地震稳定性问题,尤其是在软土地区。

1.4建筑物振动基坑开挖时,工程机械的震动和振动会传导至邻近建筑物。

这可能导致建筑物的结构松动,甚至引起墙体开裂等问题。

特别是对于老旧建筑物而言,振动可能会诱发潜在的结构故障。

2.防护措施为了减少基坑开挖对周围建筑物的影响,应采取以下防护措施:2.1基坑支护结构在进行基坑开挖前,应设计和施工合适的基坑支护结构。

这些结构的目的是确保土壤的稳定性,并减少对周围建筑物地基的不良影响。

常见的基坑支护结构包括钢板桩、混凝土墙等。

2.2监测在进行基坑开挖时,应设置实时监测系统,对邻近建筑物的振动、沉降、地下水位等进行监测。

这可以及时发现和评估潜在的问题,并采取必要的补救措施。

2.3水封为了防止地下水位变化对建筑物造成损害,应对周围建筑物的地下室和地下层进行水封处理。

这可以防止地下水的渗透和涌水。

基坑开挖对既有建筑物的影响

基坑开挖对既有建筑物的影响
建筑物的外观质量,填充墙出现裂缝、石膏墙开裂 ;影 响建筑物的使用功能,尚不影响结构。例如,开门困难,窗 户打不开,楼板倾斜等。
通过观察裂缝宽度的方式对建筑物的破坏情况进行分析, 该方法引用较多,但并未考虑到结构构件的变形与临界应变 的制订。
本研究对基坑开挖对既有建筑物的影响进行分析,为基 坑开挖质量控制及安全检测鉴定提供一些评价经验与方法。
1 工程概况 工程位于某办公楼项目,本基坑安全等级为一级,并按
相应等级对基坑稳定性和变形进行验算。基坑侧壁的重要性 系数 1.1,设计使用年限可按 2 年考虑,其相应结构可靠度理 论的设计基准期均采用 50 年。
既有建筑物商用楼的地下结构层高、基底标高、基础尺 寸(筏板厚度)、室内外高差及某办公楼工程项目的基坑开挖 深度等信息,结合现场实测数据,绘制 2 个项目地下结构的竖 向相对位置图。
Zhong Xin
[Abstract]The impact of foundation pit excavation on existing buildings is analyzed. Taking an office building project as an example,combined with the actual situation of the case,the finite element simulation analysis of the displacement value after foundation pit excavation is proposed,and the uneven settlement and stress of existing buildings after foundation pit excavation are systematically analyzed. Finally,the influence of foundation pit excavation on existing buildings is formed.

某基坑开挖对邻近建筑物的影响分析

某基坑开挖对邻近建筑物的影响分析
东 缩 24 . m。
正常进行 , 加之现在人们法律维权意识的增强 , 必须妥善处
理建设 前与建设 过程 中与此相关 的各方 面问题 ,因此针对 受影响的相邻 既有建 筑物 的鉴定工作显得尤 为重要 。
4 对 既有 建 筑物 安全 影响分 析
在基坑开挖期 间 , 相邻建筑物散水坡发生沉 降 , 与原 有
层 滞水 , 主要 赋存 于①层杂填 土 中, 勘察期 间测得静 止水位埋 深 为 O9 ~1 0 .0 . m, 水 面 标 高 6
1. 50 9—1 . m。 86 7 场地地下水主要
1 0~45 . 2 . 0
00 . 0
② 一 粉质粘 土 1 0~62 1 . 5 - O ②一 2粉质粘 土 1 O~62 . 3 . 0 ③ 粘土 ④ 砾砂 23 . O~61 . 0 31 . 8
表 1 岩土体 的物理力学指标
\ \
参数

层厚 ( m)
抗剪强 度
重度 弹性模量 E 泊松 比 (N/ 3 k m) ( a MP ) Ck (P
1. 80 0 30 . 0 03 . 5
\ 材料 \
① 杂填土
a ( o) ) p
1. 60 0
41 坑 开挖 期 间沉 降观 测 .基
2 工 程概 况
该小区建筑面积约为 18 18 m ,地下车库面积约为 75 . 2 0 20.m。 7 31 该小 区在建 的 A楼 与西侧老楼 B楼之 间因受规 划限制 , 基坑坑壁至老楼的距离约为 3 m。已建场地属江淮 丘陵 区冲沟地貌单元 。场地北高南低 ,地面标 高 1. 64 9~ 2 .l 最大高差约 35 m。 01m, . 2
岩 土 工程 检 测

深基坑开挖对周边建筑影响的分析

深基坑开挖对周边建筑影响的分析

深基坑开挖对周边建筑影响的分析摘要:在城市改造和建设中,深基坑开挖引起的周围地表土沉降问题越来越受到人们的重视。

基坑开挖是一个复杂的地质工程问题,它既涉及基坑的自身强度与稳定性,又包含了地质环境和社会影响问题。

在基坑开挖过程中,除了要保证基坑的安全,使坑内坑外的各种工程顺利施工,还要避免因地表沉降而引起周边建筑物、地下管线及其他市政设施的破坏而造成的损失。

本文以某工程为例,就深基坑开挖对周边建筑造成的影响进行了分析。

关键词:深基坑开挖;周边建筑;影响1深基坑开挖分析1.1深基坑开挖深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层),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。

开挖前应根据地质水文资料,结合现场附近建筑物情况,决定开挖方案,并作好防水排水工作。

开挖较深及邻近有建筑物者,可用基坑壁支护方法,喷射混凝土护壁方法,大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法,防护外侧土层坍入。

1.2深基坑开挖基本要求在深基坑土方开挖前,要制定土方工程专项方案并通过专家论证,要对支护结构、地下水位及周围环境进行必要的监测和保护。

(1)深基坑工程的挖土方案,主要有放坡挖土、中心岛式(也称墩式)挖土、盆式挖土和逆作法挖土。

前者无支护结构,后三种皆有支护结构。

(2)土方开挖顺序、方法必须与设计工况一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。

(3)防止深基坑挖土后,土体回弹变形过大。

(4)防止边坡失稳。

(5)防止桩位移和倾斜。

(6)配合深基坑支护结构施工。

2深基坑开挖对周边建筑造成的影响2.1工程概况某市快速内环东线工程二标段工程全长约2.052km,分两期施工。

隧道开挖基坑呈“一”字形,二期隧道全长925m,宽约29m,基坑深浅渐变,最深处约为15.4m。

该工程采用φ1200mm间距1400mm钻孔灌注桩加一排φ650mm搭接150mm的搅拌桩止水帷幕进行维护,管井施工在支护桩完成70%后施工,在基坑开挖前两周进行降水,使土体开挖时已受到相当程度的排水固结;钻孔灌注桩桩顶设置钢筋混凝土冠梁,隧道采用钢管支撑体系;土方开挖为垂直明挖,结构先撑后挖。

基坑施工对既有桥梁的影响分析

基坑施工对既有桥梁的影响分析

基坑施工对既有桥梁的影响分析摘要:在市政基坑工程施工过程中,往往会临近既有建筑物、地下管线或既有桥梁,因此基坑施工前应对周边环境造成的风险进行分析。

本文以基坑对既有桥梁的影响进行了分析,希望对类似工程有所借鉴。

关键词:基坑;周边环境;桥梁;影响分析1基坑工程概况车站主体基坑安全等级为一级,基坑变形控制等级为一级,地面最大沉降量≤0.1%H,且≤30mm,围护结构最大水平位移≤0.14%H,且≤30mm;顶板浅基坑安全等级为三级,基坑变形控制保护等级为三级,地面最大沉降量≤0.5%H,且≤50mm;围护结构最大水平位移≤0.7%H,且≤50mm,H为基坑开挖深度。

主体结构基坑长241m,宽42.2m,开挖深度标准段为20.606m,盾构井段为22.365m。

围护结构采用1.0m厚地下连续墙,各幅之间均采用十字钢板接头方式。

顶板浅基坑采用φ=609,t=16mm的钢管撑,中间设置两排格构柱以减小钢支撑的跨度。

深基坑采用地连墙+结构各层板与两道混凝土支撑共同作用的联合支护形式,车站两端设置临时盾构孔,在主体结构施工期间盾构孔兼做出图孔使用。

盾构井段地连墙深43.5m,地连墙底伸入至⑪2粉质粘土层中,标准段地连墙深40m,地连墙底伸入至⑪1黏土层中,两道混凝土支撑尺寸均为1.0m×1.2m,支撑在两端的腰梁上,腰梁尺寸为1.2m×1.2m,利用钢管柱施作两排1.0m×1.0m的混凝土连系梁,以减小混凝土支撑的跨度。

在基坑结构外靠近高架桥一侧施作800mm厚CSM水泥土地下墙,深度与地连墙相同。

2工程地质及水文地质概况经勘察揭露,车站场址地层主要为人工填土层(第四系全新统人工堆积Qml)、新近沉积层(第四系全新统新近组故河道、洼淀冲积Q43Nal)、第Ⅰ陆积层(第四系全新统河床-河漫滩相沉积Q43al)、第Ⅰ海相层(第四系全新统中组浅海相沉积Q42m)、第Ⅱ陆相层(第四系全新统下组河床~河漫滩相沉积Q41al、)、第Ⅲ陆相层(第四系上更新统五组河床~河漫滩相沉积Q3eal)、第Ⅱ海相层(第四系上更新统四组滨海~潮汐带相沉积Q3dmc)、第Ⅳ陆相层(第四系上更新统三组河床~河漫滩相沉积Q3cal)、第Ⅲ海相层(第四系上更新统二组浅海~滨海相沉积Q3bm)、第Ⅴ陆相层(第四系上更新统一组河床~河漫滩相沉积Q3aal),第Ⅳ海相层(第四系中更新统上组滨海三角洲相沉积Q23m)。

明挖基坑施工对近接既有建筑物安全的影响规律

明挖基坑施工对近接既有建筑物安全的影响规律

明挖基坑施工对近接既有建筑物安全的影响规律你知道吗?有时候我们在城市里走着走着,忽然看到一座座大楼前面围起了围挡,工地上堆满了钢筋水泥,挖掘机轰隆隆地开着,这时候大家一定都会想,哎,这地方搞什么呢?其实大多数时候,这就是所谓的“明挖基坑施工”啦。

通俗点讲,就是要在地面上挖坑,然后建楼、修地铁、做地下停车场啥的。

听起来好像没什么大不了的,但是你有没有想过,这些挖坑的工地,对周围的老房子有没有影响呢?嗯,可能你没在意过,但实际上,它们可是影响着周围建筑物安全的。

说白了,你家的房子能不能稳稳当当地站着,真是得看明挖基坑施工的“脾气”了。

让我们先来聊聊这个“明挖基坑”到底是个啥。

顾名思义,“明挖”就是说把土从地面上挖出来,挖得干干净净,坑坑洼洼的。

它的目的嘛,就是为了给建筑物或者地铁做个地下空间。

通常来说,这个坑挖得越深,建筑物的基础越稳,然而坑深了,周围的土壤和建筑物就会受到影响。

这不,就像你搬家时,搬走了家具,你的房间就空了一样,周围的东西有时候也会“晃动”一下。

那明挖基坑也是如此,挖坑的时候,附近的建筑物土体结构可能因为坑的影响出现变形或者下沉。

别看工地上热火朝天的,施工一开始,大家可能都没多想,可当挖到一定深度时,周围的地面开始往下沉,尤其是那些离坑特别近的老建筑。

这时候,有些老房子就有点“受不住了”。

你想啊,咱们楼下的地基,哪怕只轻轻一碰,也可能会发生点小状况,别说基坑这么一折腾,简直是“重磅炸弹”了。

所以说,那个已经屹立多年、历史悠久的老建筑,可能在一夜之间就发生了微妙的变化。

甚至可能让你今天早上还稳稳当当的楼房,晚上就开始出现裂缝了,哎,真是哭笑不得。

这时候,有没有想过什么原因呢?那就得怪我们这些基坑施工了。

施工过程中,基坑周围的土体会发生很大的位移,周围的水位也可能不稳定。

大家想象一下,水流到哪里了,泥土就会被带走,地基不稳,建筑物怎么能不受影响呢?甚至坑里的水泥泥浆还会渗透到周围的土地里,导致地基受到侵蚀。

地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响

地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响

地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响摘要随着城市交通的快速发展,地铁越来越成为城市快速交通的主要组成部分,其中近年来地铁车站的建设逐步加快。

然而,地铁车站的深基坑开挖过程中会对邻近的建筑物产生一定的影响。

本文以某地地铁车站深基坑开挖工程为例,通过有限元分析和现场监测,研究了地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响规律。

研究表明,当地铁车站深基坑开挖深度达到15m时,桩基受力开始增大,当开挖深度达到20m时,桩基受力达到最大值;随着开挖深度的增加,桩基受力逐渐减小。

结构的变形同样会随着开挖深度的变化而变化。

本研究为地铁车站深基坑开挖对邻近高架桥桩基的影响提供了深入的认识和科学的依据。

关键词:地铁车站;深基坑开挖;高架桥;桩基;有限元AbstractWith the rapid development of urban transportation,the subway has become an important component of urban fast transportation, and the construction of subway stations has gradually accelerated in recent years.However, the deep excavation of subway station foundation pits will have a certain impact on nearby buildings. Taking the deep foundation pit excavation project of a certain subway station in a certain place as an example, this paper studies the influence law of subway station deep foundation pit excavation on nearby elevated bridge pile foundations through finite element analysis and on-site monitoring. The research shows that when the excavation depth of the subway station deep foundation pit reaches 15m, the pile foundation stress begins to increase, and when the excavation depth reaches 20m, the pile foundation stress reaches the maximum value; as the excavation depth increases, the pile foundation stress gradually decreases. The deformation of the structure also varies with the change of excavation depth. This study provides a deeper understanding and scientific basis for the impact of deep foundation pit excavation of subway stations on nearby elevated bridge pile foundations.Keywords: subway station; deep foundation pit excavation; elevated bridge; pile foundation; finite elementⅠ、引言地铁车站深基坑开挖是地铁建设中的一个重要环节。

工程深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施

工程深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施

深基坑开挖对周边环境的影响及防治措施摘要:随着城市建设的快速发展,对基坑开挖的深度的要求日益增加,深基坑的开挖成为建筑物的必需。

然而深基坑由于其深度问题,在施工中会对其他的建筑物等产生影响,从而成为抵制工程中的一个复杂问题。

施工方对深基坑的关注以及工作时的态度成为负面影响减低的要点。

本文主要结合深基坑实例,针对深基坑开挖引起的一些问题进行分析,并提出了有效的防治措施。

关键词:深基坑不均匀沉降土压力防治措施城市的改造和建设中涌现出诸多问题,而深基坑的开挖就所引起的问题就是其中之一,现在也越来越倍受人们注重。

作为一个复杂的地质工程,作为一个基本的地质工程,深基坑的开挖涉及到方方面面,包括基坑自身强度与稳定性,以及地质环境和社会影响问题。

因此保证基坑的安全,使坑内外的各个工程环节顺利进行可谓十分重要。

正由于深基坑工程的独特性才会使得采取预防措施的重要性逐渐提上日程。

l 深基坑工程的独特性1.1 基坑的深度加大。

建筑物的稳定性和基坑的深浅有着十分重要的关系,正因为人们对建筑物的需求以及土地的紧张性等因素,而导致了建筑物的本身计划高度的加大,以及开始向地下开始开发。

地下室的不断出现就是案例。

现在的地下室出现4层也很正常。

基坑的深度也因此需要不断地加深。

1.2深基坑工程所面临的环境差异化城市地形地貌的差异化导致各种水文地质条件以及工程地质条件的出现,在深基坑的开挖中只有结合各个地方的特色,实施符合实际环境的深基坑开挖工程,才能够保证深基坑工程的顺利进行。

1.3深基坑所处环境的多样化现今深基坑的开挖不可避免的要在城市高楼大厦中进行,在建筑物密集之处建立是为了更好地方便群众,做好房地产的开发项目。

但是往往在城市人口建筑的密集处,也是地上与地下线密集的地方。

要保证深基坑的稳定性,就要处理好地上与地下的各种环境问题。

2 深基坑开挖对周边环境的影响2.1 邻近建筑物的沉降开裂由于深基坑在开挖的时候容易使地表产生沉降问题,从而使得邻近建筑物发生沉降开裂。

基于Midas GTS分析深大基坑开挖对邻近建筑物的影响

基于Midas GTS分析深大基坑开挖对邻近建筑物的影响

-32
图5 围护结构侧向位移
建筑施工·第43卷·第6期 1133
颜 超:基于Midas GTS分析深大基坑开挖对邻近建筑物的影响
STEP2,计算周边环境应力场;STEP3,施工围护结构及 被动区加固,开挖至第1道支撑,并施工第1道围檩和支 撑;STEP4,开挖至第2道支撑底,并施工第2道围檩和支 撑;STEP5,开挖至坑底;STEP6,施工2区结构底板并拆 除第2道支撑。
为分析基坑开挖与周边建筑的相互影响,采用大型有 限元软件Midas GTS进行数值模型精细化模拟,由于本模型 的计算分析体量较大,为提高计算精度和速度,对三维模 型进行了一定的简化,如图3所示。
图3 三维有限元计算模型
本模型包括实际土体、地下连续墙、围檩、支撑、 立柱(立柱桩)、小白楼基础结构以及上海体育馆基础结 构,其中小白楼和上海体育馆上部结构均转换为实际荷载 代替。各材料属性见表1,泊松比均为0.2。
本项目场地属于古河道分布区,该区域土体主要以流 塑黏性土为主,该类土体含水量较高、压缩性较大,并且 土体的力学性质也比较差。本工程在基坑开挖范围内的土 层分布如下:①填土、③淤泥质粉质黏土、④1淤泥质黏 土、④2-1粉质黏土、④2-2砂质粉土、⑤1粉质黏土和⑤3 粉质黏土。
2 有限元模型 2.1 三维有限元模型
100
0.8
0.9
2.3 模拟工况 Midas GTS有限元软件通过“激活和钝化”单元来模
拟整个施工过程,具体工况如下:STEP1,计算初始地应 力场;STEP2,计算周边环境应力场;STEP3,施工围护 结构;STEP4,开挖至首道支撑底,并施工首道围檩和支 撑;STEP5,开挖至第2道支撑底,并施工第2道围檩和支 撑;STEP6,开挖至坑底。

土方开挖对邻近既有建筑物的保护案例

土方开挖对邻近既有建筑物的保护案例

土方开挖对邻近既有建筑物的保护案例1.监测与预测:在进行土方开挖前,可以通过对邻近建筑物的结构进行监测与预测,以了解其稳定性和可能出现的变形情况。

通过安装井下深部位移仪、裂缝计等监测设备,可以记录并预测建筑物的变形量和速度,为后续施工提供依据。

2.建立土方开挖控制和保护方案:根据监测结果和邻近建筑物的情况,制定详细的土方开挖控制和保护方案。

这包括确定土方开挖的时间、深度、速度等参数,以减小对建筑物的影响。

3.使用合适的开挖方法:根据邻近建筑物的特点和土方开挖的要求,选择合适的开挖方法。

例如,可以采用逐级开挖法、逐段开挖法、非振动或低振动开挖技术等来降低对建筑物的影响。

4.采取措施保护建筑物的基础:在土方开挖过程中,要采取必要的措施来保护建筑物的地基。

例如,可以采用加固地基的方法,如增厚地基或者注浆厚度以加强地基承载力,确保地基的稳定性。

5.采取挡土措施:对于靠近土方开挖区域的建筑物,可以采取挡土措施来防止土方下滑对建筑物造成损害。

可以采用钢筋混凝土桩、钢板桩等挡土墙加固结构,配合适当的排水措施来保持周边土体的稳定。

6.加强监控和维护:在土方开挖过程中,要加强对邻近建筑物的监控和维护。

定期检查建筑物的状况,及时采取必要的措施进行加固或修复,以确保邻近建筑物的安全和稳定。

7.安全教育与培训:对参与土方开挖工作的工人进行安全教育与培训,提高他们对土方开挖对邻近建筑物的保护意识和技能水平,提高认识和减少人为因素对建筑物的影响。

以上是土方开挖对邻近既有建筑物的保护案例的一些具体措施,通过正确的施工工艺和科学的防护措施,可以最大限度地保护邻近建筑物的安全并确保土方开挖项目的顺利进行。

基坑开挖对周围建筑影响

基坑开挖对周围建筑影响

基坑开挖对周边建筑物基础影响有许多例子可以说明由于基坑开挖引起土体侧移而对桩基的影响甚至破坏。

例如:Finnoetal(1991)、Amirsoleymani(1991)和Chu(1994)。

因此对于工程师来说要能够估计建造工程时,基坑开挖对邻近桩群的影响是十分重要的。

从理论上来说,有限元分析法可以用来做那样的估计而且确实是一种有效的方法。

像上面阐述的Finnoetal(1991)和Haraetal(1991)都是用此法分析的。

尽管如此,在许多情况下,由于缺乏详细的地址或者岩土信息,有限元法分析既不安全,使用时又不灵活,在那种情况下,利用合理的原始数据设计简单的图表法可能更适用。

最初发展这种图表形式的意图是为现在的工作服务的。

尽管基坑开挖将会引起土体竖向和侧向位移,但后者的影响因素被认为对邻近桩的影响更加关键,尤其是混凝土桩,因为桩通常在设计时很少考虑大的侧向荷载。

因此,现在研究的桩都只是考虑基坑开挖引起土体侧向位移对其影响,它们的影响可以同时用有限元法和边界元法同时考虑。

有限元法可以用来首先模拟基坑开挖的过程和确定自由场地土体的位移,也就是土体的位移发生在没有桩存在的情况下。

这些确定的土体侧移数据将作为一个初始进量用边界元法分析桩的反应情况。

桩体的反应(如弯矩和偏移)将作为结果以图表的形式反映出来,既而将应用到实践当中去,我们将分析历史上发生的工程案例去阐明现行方法的可应用性。

由沙浆桩作为基坑开挖支撑的大型基坑项目,在基坑开挖过程中却产生了明显的偏移现象,这些桩直径为400mm,长度为30m,被排成了一排。

建筑场地主要有一些软土组成,基坑开挖面积为130m×100m,分许多阶段施工,每个阶段都要从总面积中挖去一部分土。

第一阶段是开挖基坑的最大开挖深度,在基坑的周围某些地方建造支撑用的防护墙。

开挖的最大平均深度12.8m。

粘土层单位土kp。

由于工程建设的复杂体的重度和不排水的抗剪强度分别为18 KN/3m和40a性,本次论文只研究用AVPULL模拟。

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Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2018, 7(3), 503-510Published Online May 2018 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2018.73057Study on the Influence of Foundation PitExcavation on Surrounding Existing BuildingFang BaShenyang Metro Corporation, Shenyang LiaoningReceived: May 9th, 2018; accepted: May 23rd, 2018; published: May 30th, 2018AbstractBased on the project of foundation pit, the finite element model is established to investigate the influence of foundation pit excavation on surrounding buildings. The results indicate that when the building is very close to the supporting columns of foundation pit, the side closed to founda-tion pit is limited by the supporting columns, and the settlement is smaller than the other side, which leads to the inclination of existing building along with departing from the foundation pit;when the drainage is operated in the inside of foundation pit, the settlement range which is in-duced from draining is larger, but the degree of inclination is smaller.KeywordsFoundation Pit Excavation, Existing Building, Inclination of Building, Numerical Simulation, Plaxis基坑开挖对邻近既有建筑物的影响研究巴放沈阳地铁集团有限公司,辽宁沈阳收稿日期:2018年5月9日;录用日期:2018年5月23日;发布日期:2018年5月30日摘要论文以某深基坑项目为依托,采用Plaxis建立有限元模型,研究基坑动态开挖对临近建筑物的影响。

研究表明,当建筑物紧贴基坑围护桩时,建筑物近基坑一侧受围护桩约束,沉降值较小,造成建筑物背向基坑一侧倾斜;当基坑采用坑内降水时,由降水引起的土体固结沉降范围较大,而基坑降水对邻近既有建筑物的倾斜度影响较小。

巴放关键词基坑开挖,既有建筑物,建筑物倾斜,数值模拟,PlaxisCopyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言城市复杂环境中往往会出现在既有建筑物邻近位置进行深基坑工程开挖。

这种情况下基坑工程设计与施工的主导控制因素已不仅仅是自身支护体系的稳定性,还涉及到邻近建筑物的潜在风险等关键因素。

对深基坑工程周边建(构)筑物的保护,以及保证基坑工程施工过程中的自身安全,都需要首先明确基坑工程与周边环境之间的相互作用关系,即如何有效地对基坑开挖所导致的既有建(构)筑物附加变形及内力进行准确评估已成为深基坑工程设计与施工过程中的关键问题所在[1] [2]。

郑刚[3] [4]等人基于数值模拟方法及现场实测等研究手段研究了基坑开挖对邻近任意角度建筑物影响的影响模式,并且在此基础上对不同围护结构形式下的基坑开挖对邻近既有建筑物的变形模式进行了更深入的研究,得到了一些有益的结论。

黄宏伟[5]、黄栩[6]等人则对基坑开挖过程对邻近既有隧道结构的影响进行了研究。

本文以锦州百脑汇资讯广场深基坑项目为依托,采用非线性有限元分析软件Plaxis ,对基坑动态开挖过程进行了数值模拟,并对基坑与建筑物水平距离、建筑物基础形式及降水等关键影响参数进行了系统研究。

2. 工程概况及数值模拟2.1. 计算模型某基坑工程,邻近主干道中央大街,周边交通繁忙,建构筑物密集,基坑典型断面支护形式。

本文依托工程实例原型,建立二维平面应变有限元数值模型,研究深基坑开挖与邻近建筑物的相互作用影响。

本模型在水平方向取4倍的基坑开挖深度,在竖直方向取2倍的基坑开挖深度。

加之以方便考虑基坑的对称性另一方面简化计算量,取基坑的一半尺寸进行分析,则计算模型为110 m × 30 m ,横向宽度取取。

模型底层控制其水平和竖直方向的位移;两侧控制其轴向位移,地表则为自由边界。

同时设定模型底层为基准面,水头按水位线所在的高度计算。

初始孔隙水压力按p = ρgh 计算,模型底部设为不透水边界,见图1。

模型中土体本构模型采用硬化土HS 模型,它是一种以塑性理论为基础的双屈服面模型,考虑了土体的应力路径和土体硬化的。

根据现场地质的特点,将土体简化为5层土,土的物理力学参数,见表1,支护结构力学参数见表2。

基坑围护桩采用板单元进行模拟,按弹性材料进行考虑,根据抗弯刚度等效原则,将围护桩简化为连续墙结构,见图2。

由公式(1)计算可得,连续墙的厚度为0.6 m 。

()3311π1264D t h D +=(1)巴放Figure 1. The finite element mesh 图1. 数值计算模型Figure 2. Modeling piles as a continuous wall 图2. 简化连续墙模型Table 1. Soil parameters 表1. 土体参数表土层 密度ρ (kg/m 3) 泊松比μ 粘聚力c(MPa) 内摩擦角φ(˚) 割线刚度(MPa) 切线刚度(MPa) 卸载刚度(MPa) 渗透系数(m/d)杂填土 1800 0.33 10 18 50 50 150 - 粉质粘土 1930 0.35 30 12 15 15 30 0.05 圆砾 1800 0.26 1 30 90 90 270 120 全风化砾岩 2400 0.35 100 30 500 500 1000 30 强风化砾岩23000.4502520020040040Table 2. Retaining structure parameters 表2. 支护结构参数表材料 本构 密度ρ(kg/m 3)泊松比μ 弹性模量(MPa)直径/厚度(m)围护桩 弹性 2500 0.2 30000 0.7 旋喷桩 弹性 2000 0.2 150 0.6 预应力锚索弹性78000.32100000.042式中:D -边桩界面直径;t-桩间净距。

在围护结构与锚索锚之间设置界面单元,并考虑基坑在开挖阶段的渗流效应。

在建模过程中,选用3跨5层的框架结构,建筑物基础采用实体单元,基础的长度厚度以及埋深分别为15 m ,1 m 以及2.5 m 。

其梁柱均采用板单元。

本模拟共分为13个步序,具体施工步序,见表3。

巴放Table 3. Construction sequence表3. 施工步序步序施工阶段1 平衡地应力,建立初始地应力场,位移清零2 施作围护桩和止水帷幕3 开挖一层土体4 施作一层锚索,施加预应力5 开挖二层土体6 施作二层锚索,施加预应力7 开挖三层土体8 施作三层锚索,施加预应力,并降水9 开挖四层土体10 施作四层锚索,施加预应力,并降水11 开挖五层土体12 施作五层锚索,施加预应力,并降水13 开挖六层土体2.2. 计算结果基坑在不同开挖深度下的总位移云图,见图3。

由图可知,基坑的开挖深度较浅时,基坑围护桩的后方土体变形量较小,并且基坑的底部出现较大的回弹。

随着基坑开挖深度的不断增加,基坑的最大变形量从基坑底部移动到围护结构的后面,当基坑开挖8 m和10 m时,围护桩的后方土体最大变形分别为6.67 mm和7.01 mm。

此后基坑的开挖深度继续增加时,坑底的回弹量增加极其微小,而围护桩后的土体变形量则出现较大的增加。

这是因为基坑因开挖而出现卸载的情况,导致围护桩周围出现不平衡力。

由图3可知,但基坑开挖深度为15 m时,围护结构变形为鱼腹状形态,并在其中部位置出现最大变形量。

为了研究基坑开挖引起临近建筑物的内力变化规律,对比了基坑未开挖和开挖至15 m时的剪力和弯矩曲线。

由图4可知,基坑开挖之前,建筑物的楼板为三跨连续梁受力模式,其最大剪力为20.9 kN,当基坑开挖至15 m时,楼板的最大剪力增加至21.8 kN,增加了4.3%。

由图5可知,楼板所受的最大正弯矩和最大负弯矩分别是8.5 kN∙m和−20.9 kN∙m左右。

当基坑开挖后,接近基坑的楼板负弯矩变小,则另一侧增加,且负弯矩的增量不超过5 kN∙m。

这是因为建筑物基础的刚度很大,导致建筑物产生的不均匀沉降较小。

3. 坑内降水对临近建筑物的影响为研究基坑施工过程中,基坑内部是否降水以及降水深度对既有建筑物的影响,本文对降水和不降水等两种工况进行分析。

两种工况下,不同开挖深度对应基坑周边土体和建筑物变形,见图6。

当坑内降水深度随着基坑开挖深度的增加而增加时,同时围护桩的变形量也逐渐增加。

当开挖深度为15 m时,降水和无降水基坑开挖引起的围护桩水平位移分别为12.9 mm和10.1 mm。

这说明坑内降水导致土体的有效应力增加,并且使围护桩内外产生压力差,增加了围护桩的水土侧向压力。

所以坑内降水导致桩体出现更大的侧向水平位移。

建筑物基础在不同工况下的沉降值曲线,见图7。

当基坑开挖至 5.5 m时,基坑内部还未降水,两种巴放Figure 3. The soil deformation with excavation depths图3. 不同基坑开挖深度下的土体变形工况下建筑物基础沉降基本一致。

当基坑开挖至10 m时,坑内降水工况下建筑物沉降比未降水大2.5 mm 左右。

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