深基坑围护结构内力及变形各影响因素分析
深基坑围护结构变形监测与数值模拟分析
深基坑围护结构变形监测与数值模拟分析论文
深基坑围护结构变形监测与数值模拟分析论文
近年来,由于城市建设的迅速发展,地底结构得到了广泛的关注,而深基坑围护结构是重要的支撑结构之一。
它的质量和安全变化直接影响到建设物的正常运行,因此,对深基坑围护结构的变形监测及其影响因素的研究已经变得尤为重要。
本文从深基坑围护结构弹性力学及其变形监测理论出发,通过实验测试和数值模拟,分析深基坑围护结构的变形情况及其影响因素。
首先,本文从深基坑围护结构的弹性力学和变形监测大体介绍开始,首先说明深基坑围护结构的弹性力学过程,包括结构的构件、受力和分析方法,然后对深基坑围护结构的变形监测方法进行阐述,主要包括变形测量仪、力学变形分析仪和全站仪等。
接下来,本文介绍了基于实验测试的深基坑围护结构变形监测,包括深基坑围护结构的结构参数、地基处理、变形监测装置安装和测试结果分析。
然后,根据实验结果,将数据与可视化分析工具进行联合研究,分析了受力有无、地基处理形式等因素对深基坑围护结构的变形的影响。
与此同时,本文结合实验结果,利用有限元分析软件对深基坑围护结构进行数值模拟,分析不同压力状态下深基坑围护结构的变形情况和受力分布状态。
最后,本文总结出深基坑围护结构变形监测的若干要点,包括结构参数设计、地基处理方法、变形监测装置安装等,以及基于实验测试和数值模拟结果对变形的影响因素进行有效分析和
判断。
综上所述,本文从深基坑围护结构的弹性力学及其变形监测理论入手,并结合实验测试和数值模拟,分析了深基坑围护结构的变形情况及其影响因素,为进一步研究和应用深基坑围护结构提供了依据。
深基坑支护结构与变形控制方法
浅谈深基坑支护结构与变形控制方法摘要:在设计过程中,根据提供的资料进行基坑工程支护的设计,由于环境的多样性和复杂性,在实际中需要多加预防与指定响应的预防措施,此外,基坑开挖时由于坑内开挖卸荷造成围护结构在内外压力差作用下产生水平向位移,进而引起围护结构外侧土体的变形,造成基坑外土体或建构筑物沉降;同时,开挖卸荷还会引起坑底土体隆起,从而产生安全事故。
本文主要对深基坑支护结构与变形控制进行了着重阐述,最后对其施工中主要质量控制方法进行了探讨。
关键词:深基坑支护机构变形控制方法中图分类号:tv551.4 文献标识码:a 文章编号:一、深基坑围护结构1、基坑围护结构体系结构体系包括板桩墙、围檩及其他附属构件。
板桩墙主要承受基坑开挖卸荷所产生的土压力和水压力,并将此压力传递到支撑,是稳定基坑的一种临时挡墙结构。
2、深基坑围护结构类型在我国应用较多的有板柱式、柱列式、重力式挡墙、smw、组合式及土层锚杆、逆筑法、沉井等。
3、支撑结构体系(1)内支撑一般由各种型钢撑、钢管撑、钢筋混凝土撑等构成支撑系统,外拉锚有拉锚和土锚两种形式。
(2)在软弱地层的基坑工程中,支撑结构当土的应力传递路径是围护墙—围檩—支撑,在地质条件较好的有锚固力的地层中,基坑支撑可采用土锚和拉锚等外拉锚形式。
(3)在深基坑的施工支护结构中,常用的支撑系统按其材料可分为现浇钢筋混凝土支撑体系和钢支撑体系两类。
二、深基坑变形控制基坑周围地层移动主要是由于围护结构的水平位移和坑底土体隆起造成的。
1、围护墙体水平位移:当基坑开挖较浅,还未设支撑时,墙顶位移最大,向基坑方向水平位移,呈三角形分布;随着基坑开挖深度的增加,刚性墙体继续表现为向基坑内的三角形水平位移,而一般柔性墙如果设支撑,则表现为墙顶位移不变或逐渐向基坑外移动,墙体腹部向基坑内凸出。
2、围护墙体竖向变位:墙体的竖向变位给基坑的稳定、地表沉降以及墙体自身的稳定性均带来极大的危害,特别是对于饱和的极为软弱的地层中的基坑工程,当围护墙底下因清孔不净有沉渣时,围护墙在开挖中会下沉,地面也随之下沉。
深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析
深基坑支护结构设计参数对基坑变形的影响分析摘要:在深基坑开挖过程中,基坑支护结构除满足自身强度要求外,还须满足变形要求,将基坑周边土体的变形控制在允许范围之内。
本文采用单因素分析法分析支护结构设计参数对基坑变形的影响,结合具体工程,采用有限差分分析软件flac3d对各个单项因素进行模拟分析。
总结了各个因素对基坑变形影响的大小和规律,对控制基坑变形提供了一些可供工程参考的结论。
关键词:深基坑;支护结构;设计参数;影响因素; flac3d 中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:0引言近年来,随着城市化进程的快速发展,地下空间的开发利用向大型化、深层化方向发展。
随之产生了大量的深基坑支护设计与施工问题,并成为当前基础工程的热点与难点。
基坑工程的设计已经从强度控制转向变形控制,因此基坑开挖过程中不仅要保证自身稳定,还要控制支护结构和其周围土体的变形,以尽量减小对周围环境的影响 [1] 。
然而,影响基坑变形的影响因素众多,参数选取不当往往引发工程事故,造成重大经济损失。
因此,深入探究诸多因素对基坑变形的影响具有重要的工程意义和实际价值。
影响基坑变形的因素很多,包括:(1)土体的物理力学参数如土的变形模量、泊松比、粘聚力、内摩擦角和重度等;(2)支护结构设计因素如桩体刚度及入土深度、锚索预应力、支撑系统等;(3)施工因素如开挖顺序与方法、挖撑次序、降水、地面超载与施工振动情况与基坑暴露时间等。
在这些影响因素中,基坑所处地段的地质情况是既定的,即地质因素无法选择,而设计因素和施工因素是可控因素。
据统计,因设计因素造成的基坑事故占到46%。
因此本文采用单因素分析法着重分析设计因素对基坑变形的影响,即其它参数固定,而只改变一个参数进行分析计算。
本文将采用这种方法,运用有限差分分析软件flac3d结合具体工程对各个单项因素进行模拟分析,得出支护结构设计参数对基坑变形的影响。
2工程概况某工程拟建平面移动式6层地下停车库,开挖面积约846平方米,深度约15米。
基坑支护结构内力变形监测分析
基坑支护结构内力变形监测分析摘要当前我国各地频繁出现深大基坑工程,为此我们要有效地控制基坑周围地层位移,同时基坑内力变形控制要求越来越严格。
本文首先概述了基坑支护结构内力变形监测要求,论述了基坑支护结构内力变形的控制措施,最后提出了相关配套措施,同时基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜。
关键词基坑工程;支护结构;内力变形随着现代化城市进程的不断扩张,我国的基坑工作也在不断的增加,同时也伴随着风险和质量的不断增加。
而基坑工作是一项综合性很强的系统工程,它包括了基坑支护体系的设计施工和土方开挖,这就要求各个部门的技术人员之间要进行密切的配合。
同时基坑工程在每个地方表现出来的差异性也不一样,受到各个方面因素的影响,每个基坑的变形情况也不同,而其中一个很大的影响因素就是开挖地区的土体物理性状。
1 基坑支护结构内力变形监测要求基坑的变形现象主要体现在在3个方面,支护墙体的变形、基坑底部的突起以及地表不同程度的沉降。
其中对支护结构变形的预测是作为基坑变形的一项最常见的预测,因为基坑支护墙墙体的变形就会导致墙体的的外侧地面发生变化,促使基坑内的位移和底部土体的拱起。
由于受到地质水以及各方面的影响就使得我们在实验室内而得到的支护机构应力变形等数据域实际测量工作中得到的数据还是有很大的差距的。
为看了让实际检测的数据和实验得要的理论数据相一致,我们就可以从实际的检测到的数据用反分析的方法去修改计算机模型中的一些参数,再根据这些参数,运用正分析的方面从而计算出下一个施工阶段的数据。
2 基坑支护结构内力变形的控制措施2.1 控制要求基坑变形主要控制方法主要为加深、加刚、加固、降水、随挖随撑,增加维护结构和支撑的刚度,增加围护结构的入土深度,加固被动区土体,控制降水减少开挖时间,随挖随撑,缩短暴露。
2.2 控制措施2.2.1 冻结+排桩支护技术地基冻结排装桩伐法顾名思义就是将两种技术互相结合取长补短,是一种大胆的技术创新,将含有水的地基坑的封水结构,利用排桩和内部的支撑系统来作为受力层用来抵抗水土带来的压力。
黄土地区深基坑变形影响因素浅析
引言 1 . 5地 面超载
深 基坑工 程是 当前岩土 工程 中的热点 和难点 问题 ,由于 深基坑 具 基坑 周边 临 时堆 放 的建 材 、机 器设备 以及没有 及时运 出场地 的土 有诸多的不确定影响因素, 所以如何有效的控制基坑的变形, 使基坑更 都 会加重 基坑 支护结 构负担 的力 , 增加 基坑周 边土体 的应力 , 引起新 的 加经济和安全 , 是岩土工程人员一直探索的课题。 变形。 地面超载距坑边的距离对基坑变形影响显著, 随着超载作用距离 所谓“ 深基坑” 是指为进行建筑物( 包括构筑物) 基础与地下室的施 的增加 , 基 坑 的变形 显著 变小 。随着地 面超载作 用深度 的增加 , 地表 的 工 而开 挖 的地 面 以下 的空间 ,基 坑工程 界一 般将开 挖深度 大于 或等 于 沉 降量及基 坑开挖面 以上支护结 构 的水平 侧移减小日 。 7 m的基坑称为深基坑。随着我国中西部黄土地区城市的发展 , 高层建 2黄 土地 区深 基坑变形特 有的影 响因素 筑和地铁的大量兴建 , 深基坑越来越呈现出“ 大、 近、 紧、 深” 的特点。 由于 2 . 1黄土湿 陷性的影 响 这些特点, 基坑工程的设计和施工理念有 了不断的变化与完善 : 即从最 黄土是干旱或半干旱气候条件下的沉积物,由于其特定的生成环 初的以强度控制为主发展到了今天的以变形控制为主要理论 。 境和存在的历史环境 , 形成其明显的柱状节理和大空隙结构。湿陷性黄 基坑变形( 包括围护结构的变形 、 坑外地表的沉降和基坑底部隆起 土的孔隙, 基本上为多孔隙和大孔隙, 划分为超细孑 L 隙、 细孑 L 隙和大孔 等) 将在不 同程度上影响基坑的稳定与周边建筑物、 道路 以及地下管线 隙 。这些空 隙主要是 由于黄土 中较 大颗粒形 成的架空结构 , 这些大颗粒 的安 日 。 由于我 国黄土 分布广泛 , 黄 土地 区深 基坑变形 影响 因素的分析 的接 触点 由可溶 胜盐胶 结而成 。 受 水浸湿后 , 大 颗粒之 间的粘 接力减小 对进一步提出变形的控制和预测 ,以及对深基坑的施工都具有重要 的 或者消失 , 黄土的骨架结构遭到破坏, 粒间孔隙改变、 减少甚至趋于消 实用意义。黄土地区深基坑变形的影响因素不仅有和一般深基坑变形 逝 , 于是黄土中大孔隙的存在就给土颗粒位移创造 了条件 , 在宏观上表 影 响因素相 同 的部 分 , 更有黄 土地 区深 基坑变形所 特有 的因素 。 现出黄土的塌陷和沉降 , 所 以湿陷性是相关黄土地区深基坑工程变形 1深 基坑变 形的一般 影响 因素 主要 因素之一 。 1 . 1基坑 的工程地 质与水文 地质条件 2 . 2黄 土结构性 的影响 所谓的工程和水文地质条件主要指的是基坑所处的岩、 土、 水三者 土结 椅 胜的强弱可 以由颗粒 联结 的可稳性 和颗粒排列 的可 变性两 的物理化学性质、 力学性质、 分布 、 埋藏和组合特点。 其中, 土体的种类是 个方 面来衡 量 , 只有 可稳性 和可变 眭都 比较 强的土 才是结 构性强 的土 。 影响基坑变形的主要因素。例如 , 软土深基坑的变形主要有半坡滑动 黄土的应力应变关系、 孔隙水压力与应变关系、 固结变形等都与黄土的 型、 坡脚滑动型、 基底隆起深层滑动型; 老粘性土基坑边坡的变形破坏 结构性具有显著的关系 。 对于任何一种具有结柯 l 生 的土来说 , 在受力变 存在两种截然不同的状况 ,一种是非饱和情况下呈现较低的土压力或 形的过程 中, 其 结构性也 是一个 动态 变化 的过 程 , 逐渐形 成次 生结 构的 剥落 、 堆坍式破坏 ; 一种是在饱水情况下出现较大土压力或产生楔形滑 过程 。对 于黄 土来说 , 结 构性 同时也影 响着湿 陷性 , 结构 性强 的黄 土具 裂至滑坡日 。当地下水位较浅时, 对于深基坑底部为粉土或者粉砂时, 基 有较强的湿陷性 ,结构性弱的黄土具有较弱的湿陷性 ,甚至没有湿陷 坑的开挖还较容易造成“ 管涌” 和“ 流沙” , 造成更大的变形或者破坏。此 性 。土颗 粒之 间的联结 强度越 大 , 土颗 粒则处 于一种更 不稳定 的状 态 , 外, 基坑开挖过程的降水也往往会导致地表沉降和基坑变形。 土体则具有 较好 的结 构性 , 在外界 因素 ( 静力 、 动力 、 水等 ) 的影响下 反应 1 _ 2支护系统 结构类 型 越 灵敏 。黄土地 区 的深 基坑施 工 的过 程 , 也是 一个破坏 黄土原 状结 构 , 深 基坑 支护 结构 主要 包括 围护墙 和 支撑 ( 或者 拉锚 ) 两 部分 , 两者 当黄土 的原生结 构被 大部分 破坏时 ,深基坑宏 观表现 为微小 的力 的增 的选 型与设计 都会导致 整个支撑 结构产 生过大 的变 形 , 甚至破 坏。基坑 量 会引起 变形 的大幅度 增长 ; 随着变形 的增加 , 新 形成 的次生结 构 的结 开始 开挖后 , 围护墙 便开 始受力 变形 。当基坑 开挖较 浅时候 , 支挡 结构 构 势减小 , 变的更加 稳定 。从这个 意义上讲 , 黄土结 构性 的大小 是控 制 的变形 主要 为 向基 坑方 向的水 平变位 , 地 表 随之变形 ; 随着 开挖深 度 的 应力应变关系的最为重要因素之一 , 也是影响黄土工程变形的因素之 增加 , 土体 自重应 力 的释 放量 增加 , 支 护结 构上 的 土压力 变 化 , 地 表变 形的范围增大, 变位量也增大, 同时, 支护结构墙体有所上升或下沉, 使 2 3 黄土 的动力 特 『 生的影响 插 入坑 地深度 发生 变化 。同时 , 支 护类型 对基坑 的变形 有显 著 的影 响 , 深基坑工程 施工 的过程 中 ,会 不可避免 的受到人 和动力设 备产生 常用的深层搅拌水泥桩支护 、 地下连续墙支护 、 土钉支护 、 板锚支护等 的动 荷载 的影 响 。相关 的研究表 明[ 8 1 9 1 , 黄 土在动 荷载作 用下产 生的变形 支 撑 的刚度 和支撑 间距是 影 响基 坑变形 的— 个重要 因素 。适 当增加 围 是具有特眭的。 黄土的动力特 眭是在较小动荷载作用主要表现为应力一 护结构的刚度和入土深度 ,不仅能提高基坑整体稳定 I 生 和抗隆起稳定 应变 曲线 的改 变 , 即动模 量和 阻尼 比的改变 ; 在较 大动 荷载作 用 时 , 振 性, 还能减少墙体的位移, 使支护结构水平位移显著减少。 陷则是主要问题。影响黄土振陷的主要因素为含水量、 固结应力 、 应力 1 _ 3基坑 平面形状 及开挖 深度 路径 、动应力和振动次数等 。当动应力作用于以受静荷作用的黄土上 基坑的几何形状的影响 , 主要体现为基坑的空间效应 , 如长条形基 时, 如果动应力没有引起这种土的强度的破坏, 则土体将被进一步的振 坑、 不规则基坑的阳角等均表现出特殊的变形特点。 —个好 的溅 者说优 动密 实 , 在原来 压缩变 形和 湿陷变形 的基础 上 , 土体产 生动 变形 随动应 化 的 抗 平面形状 可 以改善 基坑 的应 力布局 、 减小基 坑 的位 移 、 改善 基 力的增大而增大。如果动应力引起土体的破坏 , 则动应力会能 总的变形 坑 的位移布 局 、 减小基 坑的变 形。 实测结 果 示类 圆形平 面结构基坑 是 增大 , 为后 续 的湿陷变 形或者压 缩变形 创造 有利 的条 件 。总的来 说 , 当 种 最优 的基 坑平 面形 状, 类 圆形平 面结 构 , 基 坑承 载能力 远优 于矩 形 初始含 水量较 小时 , 变 形 由浸水 作用 控制 , 即湿 陷变形 为总变 形 的重要 平面 结构基 坑, 矩形平 面结构基坑 长宽 比越 大承载能 力越差 。 部分 ; 当初始含水量较大时, 变形 由动荷作用控制 , 即动变形为总变形 作 用在基 坑支护 结构上 的土压 力和水 压力是 随着 开挖深度 的增加 的主要部 分 。 而增 加 的 , 当基 坑 开挖 较浅 还未 设支 撑 时 , 不 论对 刚性 墙体 , 还是 柔性 2 . 4黄土 流变性 的影 响 墙体 , 均表现为墙顶位移最大 , 向基坑方 向水平位移呈三角形分布。随 时间 因素对黄 土的力学 特 陛 、 应 力一 应变关 系的影 响不容忽 视 , 第1 7 期l 科技创新与应用
基坑变形的特征
基坑变形的特征主要包括以下几个方面:
1. 水平方向上的位移:这主要是因为围护墙体的被动土压力作用以及受周围环境影响造成的。
由于重力等的作用会导致墙体下沉,进一步导致周边地面的相应变化。
2. 竖向方面的变形:主要表现为坑底的回弹。
在开挖深基坑的过程中破坏了地下原有的力学平衡系统,会产生一定的空隙积聚现象,造成基底标高的下降和地基的隆起。
3. 时间因素影响:随着时间的推移,尤其是在雨水浸泡的影响下,很可能会导致滑坡等现象发生。
4. 支护结构的变形:对于连带的支护结构也会有相应的变性表现出现。
比如角撑被压弯或者是锚杆头段向下倾斜的现象也会有所体现。
5. 安全隐患问题:如果控制不当或者操作不规范的话,还会产生有毒气味的冒出或坍塌等情况的发生。
6. 监测位置的影响:由于监测位置的不同,其反映出的数据也有所区别,且可能出现误差但总体趋势保持一致。
7. 其他特性:对于一些特殊性质的工程可能会出现其他的一些特性如蠕变、应力释放等。
以上是基坑变形的特征,具体情形会根据工程条件、地质条件、施工方法和管理水平等多种因素有所不同。
因此,
在进行基坑施工时,需要采取有效的措施来控制变形,保证施工安全和质量。
支撑刚度及预加轴力对基坑变形和内力的影响分析
2 7 60 2 7 64
2 7 66 2 7 82
最 大位移 ( m m )
1 3 27 1 3 .1 7
1 3 . 0 8 1 2 . 5 2
饿 ( k N )
21 5 4 2l 6 2
一
程 场 地 土 层 依 次 为人 工 填 土 、 中砂 、砾 砂 、 全 风 化 花 岗岩 、强 风 化 花 岗岩 、 中风 化 花 岗 岩 。地 下 水 埋 深2 . 0 m 。基 坑 采 用 8 0 0 m m 厚连续墙+ 3 道 内支 撑 支 护 , 第 一 道 为 钢 筋 混 凝 土 支 撑 ,第 二 、三 道 为钢 支撑 。 岩土物理力学参数取值见表 1 , 围 护 结 构 平 面 布 置 及 剖面图见阁1 、 图2 。
城市 建筑 I 地 基 基础 l U R B A N I S M AN D A R C H I T E C T U R E l S U B G R A D E . F O U N D A T I O N
支撑 刚度及 预加轴 力对 基坑变 形和 内力的影 响分析
■ 朱 晶 晶
5 0 0 5 0 0
5 0 0 5 0 0
1 7l 2 l 7l 6
—
—
叠 一{
量
( 1 > ^ 工 壤 土
( 3 — 2 > 中 粗 磅
增大 ,围护结 构最大位移减小 ,最大 弯矩 和最 大剪力呈增
大趋势 。
[ 关 键 词 】预 加 轴 力 艾撑 … 发
坑
为 了分 析 支撑 刚 度对 围 护 结 构 内 力 及 变 形 的 影 响 ,现 以广 州 某 地 铁 工程 深 基坑 为 例 , 采 用 理 正 深 基坑支护设计软件F — S P W 7 . O 进行计算说明。
深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析
深基坑开挖引起的地表沉降变形及影响因素分析摘要:深基坑开挖对于项目工程十分重要,但深基坑开挖会对周边建筑环境产生很大影响,因此,在施工过程中需要着重注意深基坑开挖的影响因素。
本文将对深基坑开挖引起的地表沉降影响因素及现场监测分析两方面进行深析阐述,大量实践表明,深基坑开挖引起地表沉降变形及影响因素主要有三个方面,围护结构水平位移、基地的回弹隆起以及降水引起周边地层沉降,为有效预防基坑开挖引起的地表沉降带来更大的影响,应在开挖过程中,做好监测分析,保障施工安全。
关键词:深基坑开挖;地表沉降变形;影响因素引言:近年来,随着施工工程的不断发展,施工地质条件越来越复杂,施工环境愈加严峻,基坑工程出现事故几率也越来越大。
基坑开挖的过程伴随着应力释放,而应力释放则会导致围护结构产生巨大压力差,极易引起周边地表沉降变形,地表沉降将影响周边环境的安全。
因此,深析基坑开挖导致周边地表沉降变形的影响因素,以及合理运用好现场监测数据,进而研讨出有效的控制方案,对预防灾害、保障施工安全具有重要意义。
1.深基坑开挖导致周边地表沉降变形影响因素1.1围护结构水平位移1.1.1围护结构刚度影响基坑围护结构刚度对基坑围护结构水平位移影响很大,通过增加围护结构刚度,可以有效减小围护结构自身水平位移引起的地面沉降。
经过大量基坑工程实践验证,当围护结构刚度由较小的值逐渐增大时,基坑外地表沉降量不断减少。
基坑内可架设支架,特别是多道支架架设后,可有效控制围护结构的变形。
适当增加地下支架刚度可以有效抑制深基坑开挖引起的地面沉降,这是由于地下支架刚度的加强,可以增强围护结构的侧移刚度以及围护结构的抗变形能力,从而限制地表土体的沉降。
但当支护刚度增加到一定程度时,抑制变形的效果会显著降低,因此,不能盲目加大内支架的刚度,徒增支护成本。
1.1.2维护结构入土深度基坑开挖过程中,围护结构的入土深度关乎着围护结构的水平位移。
实践表明,随着围护结构入土深度不断增加,基坑底部对围护结构的约束力越强,围护结构的水平位移越小,可以有效减少围护结构的位移[1]。
浅谈基坑围护结构的影响因素和常用加固措施
浅谈基坑围护结构的影响因素和常用加固措施发布时间:2021-06-29T10:36:29.913Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:陈国栋[导读] 摘要:基坑开挖使土体受到扰动,破坏其原有的平衡。
龙元建设集团股份有限公司温州 325000摘要:基坑开挖使土体受到扰动,破坏其原有的平衡。
土体释放压力使基坑产生变形,影响基坑围护结构的稳定性。
本文结合洞头区状元南片海景桥桥梁工程承台基坑开挖施工,归纳基坑邻近荷载、基坑开挖宽度与插入深度、岩土性质与地下水、基坑围护结构刚度、开挖与支撑架设顺序等因素对基坑围护结构的影响,并从变形和稳定性的角度列出一些基坑围护结构的后期加固措施。
关键词:基坑基坑围护结构变形稳定性加固措施引言随着我国城市化速度加快,市政工程与房建工程中基坑的规模变大,基坑的施工技术难度上升。
基坑的开挖破坏了原有土体的平衡,土体会释放应力,使基坑产生变形。
基坑的变形影响工程质量,同时影响周边设施的使用安全。
这些年,基坑事故多发,常造成人员伤亡和财产损失等恶劣社会影响。
基坑围护作为一种临时性结构,安全储备一般较小[1]。
能够控制基坑的变形,因此,基坑围护结构的合理性设计受到越来越多的重视。
本文归纳基坑邻近荷载、基坑开挖宽度与插入深度、岩土性质与地下水、基坑围护结构刚度、开挖与支撑架设顺序等因素对基坑围护结构的影响,从变形和稳定性两个角度整理归纳了基坑围护结构的后期加固措施。
1 工程概况洞头区状元南片海景桥桥梁工程地处温州东部海岛滩涂围垦区,主桥全长214.10米,0#~7#桥台与承台开挖的基坑中尺寸最大达18.20米*7.30米*4.5米,承台下均为桩基础。
桥梁承台大部分坐落在素、冲填土层,局部坐落在含砂淤泥层,素填土回填时间3年左右,该地层因表部固化程度不均匀,土性差异大,呈流型状,土质均一性差,在基坑开坑易形成塑性流动式流砂形式出现,密度以中密度状为主。
通过方案比选,采用钢板桩支护结构。
浅析深基坑施工对基坑变形的影响
图 1 基 坑 周 边 环 境 度 监 剥 点 布 置 图
2 基 坑 监 测 数 据 分 析 21 基 坑 周 边 建 筑 沉 降数 据 分析 .
(1】 筑沉 降 差 分析取 四条有 代表 性 的沉 降差 曲线 进行 分 建
基坑I 共有 l 个立柱 监测点 ,由于 三道 内支撑的刚度均较大 ,所 j | 4 以每道 内支撑 的各 个立 柱之 『 沉降量 差异不大 ,立柱沉 降取其 中4 H 】 个 有代表性的点进 行分析。
.
学 术 研
红 . 技 2 1年第1期 洲 种 0} 0
浅析深基坑施工对基坑变形的影响
刘 伟 吴 振 琼 林 道 力
( 南 省环 境 地 质 勘 察 院 ) 海
摘 要 “ 深基坑”这一概 念是2l 纪4 年代在欧 美一些 国家出现 的,所谓 “ I 世 O 深基坑”是指 为进行 建筑物( 包括 构筑物) 基础与地 下 室的施 工而开挖的地 面以下的 空间,基坑工程界 一般 将 开挖 深度 大于或等于7 m的基坑称 为深基坑 随着我 国城 市高层 建筑的大量兴 建 ,建筑越 来越 呈现 出向高空和地下发展的趋 势,因而建筑物地下 室的层数越 来越 多,深基坑 开l 深度越 来越 深,砖环境的影响也越 挖 来越 大,同时基坑安 全隐患越来越大 所以分 析基坑施 工对环境的影_ 有 着重大的意义 、本 文针 对广州军 区三亚 房管处滨海招待所基 嘀 坑进 行分析 ,分析基坑施工时环境的影响 ,总结一些基坑施 工中应注意的事项
关 键词 深基 坑 基 坑 监 测 环 境 基 坑 安 全 基 坑 施 工
随着我国城 市高层建筑的大 量兴建 ,建筑越来越 呈现 出向高空和 地 下发展 的趋 势 ,I 而建筑物地下室的层数越来越 多 ,深基坑开挖深 度越来越 深 ,对 环境的 影响也越 来越 大 ,同时基坑 安全隐 患越 来越 大 所 以分析基坑施工对环境 的影响有着重大的意义 :本文 针对广州 , , 军 区三亚房管处滨海招待所基 坑进行分析 ,分析基坑施工对环境 的影 响 ,总结一些基坑施工中应注意的事项
环境温度对某深基坑围护结构内力与变形影响分析
Jourty
CN S3—1211/G4 ISSN 1674—5639
环 境 温 度 对 某 深 基 坑 围护 结 构 内力 与 变 形 影 响 分 析
陈 玉香
(金华教育学院 ,浙江 金华 321000)
Analysis on the InfIuence of Ambient Tem perature to Enclosure Structure Internal Force and Deform ation in a Deep Foundation Excavation
CHEN Yu—xiang (Jinhua Education College,Zh ̄iang Jinhua 321000,China)
条 件 结 构 表 面 温 度 是 时 间 的 已 知 函 数 ,即
T = T,
(3)
式 中 为 第 一 类 边 界 上 给 定 的 温 度 .第 二 类 边 界 条
件 结 构 表 面 的 热 流 量 是 时 间 的 已知 函 数 ,即
OT
,
:
:
,
(4)
式 中 为 第 二 类 边 界 上 给 定 的 热 流 量 .若 表 面 绝 热 , 贝0有 :
摘要 :从热传导 的基本方程 出发 ,介绍结构瞬态温度场和应力场有 限元一般格式 .编制东京新 丰州 变电所围护结 构二维温度场有限元分析程 序 ,采用 ANSYS工程分析软件 ,计算该 围护结构在环境温度变化过程 中引起的温度 场 、温度应 力及 温度变形 ,同时计算 了在开挖土压力作用下该围护结构的内力 与变形 ,将两种变形 与实测变形值 进行 比较.结果显示 ,环境温度变化对类似工程 围护结构的内力与变形有不可忽视 的影响 ,必须加 以计算. 关键词 :环境温度 ;基坑 ;围护结构 ;温度场 ;温度应力 ;变形 中 图分 类 号 :TU311 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1674—5639(2OLO)O3一O1O0—04
210996442_长江漫滩区深基坑开挖引起地层和支护结构变形分析
Value Engineering0引言随着现代化进程的推进,城市中心用地愈发紧张,地下空间的开发和利用已成必然[1]。
当前深基坑的规模越来越大,由于基坑工程的复杂性,基坑安全事故时有发生[2-5]。
深基坑安全事故不仅包括基坑本身的支护结构破坏、变形失稳、坍塌、人员伤亡等直接事故,还包括其影响范围内所发生的邻近建筑物开裂倾斜、公用市政设施破坏等间接的意外事故[6]。
长江漫滩区地层具有典型的二元结构,上部为软黏性土层与粉砂层互层;下部以砂、砾石层为主,一般为承压含水层,基坑开挖时易产生漏水、漏砂、突涌等事故[7],该地区超大深基坑的支护设计选型至关重要,施工难度较大。
本文以南京江北新区某深基坑工程为背景,通过数值模拟分析,研究深基坑在开挖过程中支护结构的受力及周围环境的变化规律,以便为该地区类似基坑工程施工提供一定参考。
1漫滩区基坑工程概况工程位于南京市六合区龙袍街道,项目包含四栋住宅和两栋商业,设整体一层地下室。
基坑南北跨度157.7m ,东西跨度118.3m ,开挖面积约18447m 2,周长约552m 、开挖深度约6.35m ,如图1所示。
基坑四周紧邻城市道路,最近距离约5.8m 。
基坑安全等级为二级,重要性系数为1.0。
1.1水文地质条件根据现场地质勘察、现场测试及室内实验,基坑开挖影响范围内土层分布及主要物理力学指标如表1所示。
场地地下水类型主要为孔隙潜水,稳定水位埋深为0.5~2.26m ,地下水位年变幅为1.00m 左右,场地地下水以孔隙潜水为主,主要由1-1层素填土土、1-2层素填土、1-3层淤泥、2-1层粉质黏土、2-2层淤泥质粉质黏土夹黏质粉土、2-2a 层黏质粉土、2-3层砂质粉土、2-4层粉砂夹砂———————————————————————作者简介:杨科学(1986-),男,甘肃平凉人,项目经理,工程师,研究方向为建筑施工。
长江漫滩区深基坑开挖引起地层和支护结构变形分析Analysis of Deformation of Stratum and Support Structure Caused By Deep Foundation Excavation inYangtze River Diffuse Zone杨科学YANG Ke-xue(中国铁工投资建设集团有限公司城市建设分公司,北京100070)(China Tiegong Investment &Construction Group Co.,Ltd.Urban Construction Branch ,Beijing 100070,China )摘要:南京江北新区某基坑设计开挖深度为6.35m ,由于施工场地周围为道路围绕,地下水位埋深浅且地下含水量将为丰富,对基坑开挖极为不利。
基于Midas的基坑变形与影响因素分析
基于 Midas的基坑变形与影响因素分析摘要:为了探究Midas在基坑工程中的运用,以昆明市雅府嘉苑项目工程为背景、围护桩+内支撑的支护结构为研究对象,研究桩体的嵌固深度、内支撑的竖向间距和内支撑的刚度对于基坑变形沉降影响程度,研究结果表明:随着对参数进行变化,三个因素对周围地表沉降的改善效果是逐渐降低的,且对基坑稳定及周围环境造成最大影响的是内支撑刚度。
关键词:Midas GTS;基坑变形;影响因素;数值模拟0 引言随着城市化进程的加快,基坑工程的发展有了更多的新特点:规模大、开挖深、支护形式多样化等等,因此在工程建设中存在的一些问题也越发突出,基坑变形特性以及对周围环境的影响一直是工程建设中的重要问题。
李四维等[1]使用有限元软件模拟基坑开挖,与实测结果进行对比后,基本吻合,并进一步研究了基坑尺寸、桩体嵌固深度、及施工工况对基坑变形规律的影响结果;吴会军等[2]通过研究得出深基坑支护方案优化的敏感性分析法,结合实例对各因素进行敏感度探究;么梦阳[3]通过数值模拟分析桩间距、桩径等因素的影响程度,并对支护方案进行优化,结果兼顾经济与安全性;王卫东等[4]充分考虑施工过程中隧道周围土体加固、利用时空效应开挖土方的等重要措施,通过数值模拟,对基坑的设计优化以及后续施工指导提供了有益的参考。
本文结合昆明市雅府嘉苑项目,使用MIDAS[5]软件进行模拟,分析基坑及坑后地表沉降变形规律,以便为类似工程方案优化提供一定借鉴。
1 工程概况1.1 工程简介本工程位于昆明市五华区茭菱路与春晖路交叉口的东南侧,场地北侧为茭菱路,东侧为大理公馆,南侧为昆明学院西二院两栋家属楼,西侧为春晖路,区位优势明显,交通十分便利。
拟建设项目用地面积达到7648.08m2,规划有2栋26(30)层主楼和四层裙房,总建筑面积51577.40 m2,为框架剪力墙结构,管桩基础。
项目整体下设置两层地下室,基坑开挖深度为10.711.2m,基坑周长为332m,基坑整体约为长方形,边角处不规则。
建筑深基坑开挖影响因素与问题对策论文
刍议建筑深基坑开挖的影响因素与问题对策摘要:深基坑开挖与支护结构是一个系统工程,涉及工程地质、水文地质、工程结构、施工工艺和施工管理。
本文就高层建筑深基坑设计与支护中存在的问题提出相应解决常见问题的对策。
关键词高层建筑深基坑开挖与支护问题与对策一、深基坑工程施工的特点1、基坑深度不断增加如今,为了使用方便、节约土地,为了符合城市管理规定及人防需要等,建筑不断向地下发展。
过去建l~2层地下室,在大城市也不普遍,中等城市则更为少见。
现在大城市、沿海地区尤其是特区,地下3~4层已经很平常,5~6层也很多见。
因此,基坑开挖深度多在lom~16m之间,深度在20m左右的也很多。
2、建筑工程地质条件越来越差, 基坑周围环境复杂在某些沿海经济开发区,建筑工程所处的地质条件差的问题较为突出。
城市中,高层和超高层建筑集中在人口稠密、建筑物密集的地方,并紧靠重要市政公路。
而一般情况下,这些地方的原有建筑结构陈旧,地上与地下管线密布。
因此,基坑开挖不仅要保证基坑本身的稳定,也要保证周围的建筑物和构筑物不受破坏。
3、基坑支护方法多现在,深基坑支护的方法越来越多,如混凝土灌注桩、人工挖孔桩、预制桩、深层搅拌桩、钢板桩、地下连续墙、锚钉墙等, 还有各种桩、板、墙、管、撑同锚杆联合支护。
4、基坑支护工程的事故隐患较大深基坑支护工程技术较复杂,而且当基坑支护失效时,会造成邻近房屋、地下管线及道路的开裂,引发工程纠纷,甚至出现严重的破坏,造成重大的经济损失及人员的伤亡。
因此,在具体的工程实践中,科学设计和处理深基坑支护结构,并采用安全合理的支护技术措施保证深基坑施工至关重要。
工程实例浙江南部温州市,中心城区狭小,水网密布,地区经济发展以后更注重地下空间的利用。
坐落于市中心,飞霞南路与锦绣路交叉口西南侧,名为“置信中心”的房地产开发项目,地下室三层,地下室建筑面积69546㎡,基坑深度12m,设计采用钻孔灌注桩加三道钢筋砼内支撑结构支护形式,目前已经安全完成地下室的施工。
基坑开挖阶段围护结构的变形及内力分析
1 - 3 周 围环境
基坑 西北 侧 为待 拆迁 的低 层 民居 ,距 离 基坑 最 近距 离 为9 . 6 m,路 面下市 政管 线距离 基坑最 近距离 6 . 7 m;基坑 西 南侧 为 1 栋3 层 建筑 物 ,距 离基 坑 1 7 . 0 m,路 面下市 政 管线 距离 基坑最 近距 离9 . 7 m :基坑 东南 侧为 1 幢1 8层 大厦 ,距 离基 坑 最 近距离 为1 3 . 8 m ;基 坑 东北 侧 为 已拆迁 的 民居 ,
有 效手 段” 。 同时 ,在 上 海城 区 的基坑 工 程具 有地 下 管线 多 、建 筑 物密 集 、环境 保 护要 求 高等 特 点 ,基坑 围 护结 构 除 了需 满 足强 度要 求 外 ,还 必须 满足 变 形要 求 。 因此 ,基 于 上海 地 区 的基坑 围护工 程 施工 实践 ,本 文对 此展 开 了分
基坑开挖 阶段 围护结构 的变形及 内力分析
De f o r ma t i o n a n d I n t e r n a l F o r c e An a l y s i s o f R e t a i n i n g S t r u c t u r e i n
约 为2 7 2 m,基坑 安全 等级 二级 ,环境保 护等 级二级 ,属于 较 大 型深基 坑工程 。
1 . 2 工程地质条件
作者 简介 :张 雷云 ( 1 9 7 2 - ),男,本科 ,工程 师。 通讯地 址 :上海 市黄浦 区蓬 莱路 8 1 号 ( 2 0 0 0 1 0 )。 收 稿 日期 :2 0 1 3 - 0 6 - 0 5
析 与论述 。
挖 时该层 土有 可能产 生流砂 和管 涌等不 良现 象 ; ( C) 淤泥 质黏 土 ,层厚 约5 . 8 3 m,该层 土质 软 弱 ,具 有 高压 缩 性 、高 灵敏 度 、低 强度 的特 性 ,基 坑 围护 时 需考
基坑开控过程中的变形影响因素
基坑开控过程中的变形影响因素由基坑变形的机理可证,基坑圣克洛县的变形由诸多影响各种因素控制,主要可以归纳为五个各方面,具体如下∶1.土层特点及地下水条件基坑的变形直接与所处位置土层条件紧密相关,各土层的分布、强度及机械性能刚度等因素都对基坑变形产生重要影响,尤其是对于存在软弱土层的地层中,其分布及厚度对变形的影响需给予足够的重视。
同时,地下水位高低,潜水、承压水分布以及渗流情况也将对基坑变形产生影响,尤其是当承压水头较高时,承压水将对坑底隆起产生一定的影响。
当建(构)筑物的建造选址确定,其水文及地质条件也相应地确定,除了对基坑措施进行修补或对地下水进行降排水等措施外,该因素对基坑变形的影响较难改变。
故在条件允许的情况下,尽可能绕开对基坑施工或建(构)筑物承载急迫的地层,选择科学合理的建造地址,对基坑的施工及变形控制有着重要的意义。
2.基坑的二维形状及尺寸基坑的几何形状不同将对基坑变形—定的影响,主要体现为基坑的空间效应,如长条形基坑、不规则基坑的阳角等均表现一定的变形特点。
同时,开挖深度及尺寸也对变形有着重要的影响。
在实际工程中,基坑的几何形状及尺寸将由建(构)筑物的整体规划而确定,基坑的开挖深度也将根据建(构)筑物的介面要求确定,因此该影响因素对基坑变形的影响在基坑设计与施工工作开展即已判定。
3.围护墙与的支撑性能围护墙与支撑系统的刚度体现为支护体系抵抗基坑变形的能力,不仅包括围护墙类型、厚度、插入深度,而且还包括支撑的种类、水平与竖向间距、预加载大小,反压土的预留等。
此外,梁柱与土体的将程度也相互作用对围护墙及坑外土体的位移产生较大影响。
(1)围护墙刚度及插人则深度在围护结构的类型选择上,应综合充分考虑水文地质条件、工程规模及周边环境等方面的要求选择合理的围护结构形式。
对由不同类型的围护结构,其强度和刚度不同,适用范围也不同。
如图3-29所示,对于板桩和地连墙围护结构,地连墙的支护系统内刚度EI/y,has明显高于板桩,由基坑开凿导致的墙体最大水平位移较板桩最大者也有显著的降低,其中EI表示围护墙的刚度,h。
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1 工程概 况
某基坑开挖深度为 1 . 采用 100 5 6 8m, 0 @70灌注桩 围护结
构, 桩长为 3 混凝土材料的弹性模量为 3 0X1 a考虑地 3n, . MP , 0 面超载 2 P 。土弹簧刚度通 过水平抗 力系数 的 比例 系数 m确 0k a 定 , 数取值如表 1 参 所示 。
深 基 坑 围护 结 构 内力及 变 形 各影 响 因素 分析
马 麟
摘 要: 利用正交法安排试验 , 用 A S S软件建立 了有限元计 算模 型, 使 NY 通过 计算机 电算和极 差统计分析评价 了桩 墙厚
度 、 的嵌 固 深度 、 桩 支撑 的 刚度 、 支撑 的 道 数 、 支撑 的 水 平 间距及 支撑 所加 的预 应 力 等 因素 对 围护 结 构 变形 及 内力 的敏 感 度 。对 于 L形 基 坑 拐 角 处 支撑 的 布 置 问题 , 用理 正 深 基 坑 支护 结 构 设 计 软 件 FS W 来模 拟 计 算 , 利 -P 并通 过 多种 平 ^ i 0 ( ) 170} ^ ) 4 ( 210} ^ i 5 () 210+ ^ i 8 ()
2 3—2 6 2 7—3 O 3l 4 一3 3 5~3 8
7 8 9 1 0
7 0} h 2 () 210} h() 2 i 260} h() 8 i 250・ ^() 1
置方案的 比较分析 , 得到 了一些有益 的结论。 关键词 : 正交分析 法, 感性 , 敏 极差分析 , 深基坑
中图 分 类 号 :U 6 T 43 文 献 标 识 码 : A
0 引言
径 d 桩插入深度 D、 、 支撑 刚度 ( K=E 、 A) 支撑 的道数 n 支撑水 、
影响基坑围护结构变形及内力的 因素有 很多 , 比如 : 桩径 、 桩 平间距 s及各道支撑所加的预应力 Ⅳ。各参数均选取五个水平见 。 插入深度 、 支撑 刚度 、 支撑的道数 、 支撑水平 间距及各道 支撑所加 表 3 的预应力等等 。如果将 各种影 响 因素的可 能取值全 部一一 组合 计算分析 , 其计算量将非 常大 。正交数值试 验法能很好 的解决这 个 问题 , 即以模 型计算 和正交试 验分 析为手段 , 过计算 机 电算 通 和数理统计分析来评价围护结构变形及 内力影 响因素 的敏感性 。
・
6 ・ 6
第3 7卷 第 1 0期 20 11 年 4 月
山 西 建 筑
SHANXI ARCHI TEC rURE
Vo . .1 137 No 0 Ap . 2 r 011
文章编号 :0 9 6 2 (0 )0 0 6 —2 10 — 8 5 2 1 1 —0 6 0 1
高度/
m
表 2 土弹簧刚度
实常数
编 号 1 刚 度/ N k
被动 区土弹簧
・ l— I I l
高 度/ m 1 9~2 2
实常数
编 号
被动 区土弹簧
刚 J/ N ・ 一 f k m 1  ̄
l一2
30}^ i 8 ()
6
240} ^() 9 f
3~6 7~1 0 l l~1 4 l 5一l 8
表 1 基 坑 设 计 参 数
土 层 层厚 m 饱和重度 k m3 N/ 内摩 擦 角 /( ) 粘 聚 力 水 平 抗 力 系数 的 比例 ck a /P 系数 m/ N ・ 一 k m
注: () ^ 表示土层 中 单到开挖面的高度
表 3 正 交试 验 参 数 水 平表
2 35 . 4 35 . 05 . 35 . 35 . 37 .
19 .3 18 .7 19 .3 18 .3 19 .2 19 .9 2 l8 _7
1 7 1 4 l 8 2 5 8 9 2 2
1 5 8 1 8 2 0 5 5 6 5 5 8 2 5
210 5 l 8 0 2 2 9 0 4 70 2 210 2 2 8 0 6 2 1 O 5 3 4 o 8
反映支护结构 工作性 能 的指 标有 : 围护桩 水平 位移 、 桩身 弯 矩最大值及水平 支撑轴力 。本 文选 用前两个 指标作 为敏 感度分 析的判 断依据 。选用 ( 型正交表 J 5) 。 以围护桩 的水平位移最大值 U为评判标准 , 以得到支撑 道 可 数 n和桩墙厚度 d为最 敏感 因素 , 支撑 水平 间距 s 预加轴 力 |、 、 7 、 r 支撑刚度 K及桩插入深度 D为次要 的敏感 因素 ( 见表 4 。 )
表 4 以 围护 桩 的水 平 位 移 最 大值 u为 评 判 标 准 的极 差 分 析 表
35 . 40 . 45 .
08 0 .Ⅳ
09 . Ⅳ0 10 .% 11 .
①
②
2
95 .
1 . 89
l . 92
5
2 0
1 0
l 8
30 8
30 0 o
5
80 5
l . 82
12 .
8
50 .
12 0 .Ⅳ
③
15 .
19 .
参 数 d mm / D, m m S n /l Ⅳk / N
1
2 3 4
60 5
70 o 70 5 80 o
1 . 42
1 . 52 1 . 62 1 . 72
08 .
09 .岛 10 .岛 11 .岛
4
5 6 7
30 .
1 6
1 0
1 4 0 7
参数 范围 5 80 4 2 8 2 .妫 ~ . 岛 — 3 0 5 O0 8 ~ . Ⅳ 60— 5 1 . —1. 0 8 12 4 8 . — . . 1 2 0 注 : , 均 为 原 设 计值 ^
④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ⑧