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软土地区深基坑超大变形预警及诱因分析

中南大学学报（自然科学版） 2022年第6期53卷 2245-2254页

作者：倪小东王琛唐栋华陆江发王晓远陈万春河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 南京地铁集团有限公司江苏南京210008 中建八局轨道交通建设有限公司江苏南京210046

针对南京软土地区某地铁车站深基坑工程出现的超大变形,首先,结合开挖揭露现象和监测信息变化趋势,分析超大变形诱因,并使用灰色关联度分析法展开诱因敏感性分析;其次,根据实测数据建立相关参数弱化模型并展开反分析,验证大变形诱因;最... 详细信息

针对南京软土地区某地铁车站深基坑工程出现的超大变形,首先,结合开挖揭露现象和监测信息变化趋势,分析超大变形诱因,并使用灰色关联度分析法展开诱因敏感性分析;其次,根据实测数据建立相关参数弱化模型并展开反分析,验证大变形诱因;最后,依托参数反演结果构建弱化模型系统,评估变形控制效果以及预测基坑后期变形,并利用ABC—BP神经网络方法校验其预测精度。研究结果表明:坑边荷载、围护桩刚度降低、不良土质、持续降水等不利因素叠加会引起软土深基坑产生超大变形;经参数反演得到桩体刚度弱化为设计刚度的82%、软土层弹性模量弱化为地勘参考值的35%、坑边堆载为50 kN/m的参数弱化模型,所得数值分析结果与监控结果吻合度较高;参数弱化模型可准确预测未开挖区域的基坑变形,其结果与ABC—BP神经网络方法所得结果相近。

关键词：软土基坑超大变形诱因分析参数反演施工监控

广州南沙某深厚软土区综合管廊基坑变形破坏分析

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岩石力学与工程学报 2023年第S01期42卷 3629-3642页

作者：宋许根中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

粤港澳大湾区为中国经济活力最强的区域之一,在国家发展大局中具有重要战略地位。由于该区域广泛分布海积相和海陆交互相深厚软土,给工程建设带来了诸多困难,甚至造成巨大经济损失和人员伤亡。通过对广州南沙某基坑进行理论计算和数值模... 详细信息

粤港澳大湾区为中国经济活力最强的区域之一,在国家发展大局中具有重要战略地位。由于该区域广泛分布海积相和海陆交互相深厚软土,给工程建设带来了诸多困难,甚至造成巨大经济损失和人员伤亡。通过对广州南沙某基坑进行理论计算和数值模拟,结合对监测资料的详细分析,探讨广州南沙某深厚软土区综合管廊基坑破坏发生的成因和变形特征,所得结论如下:本基坑失稳破坏模式属于踢脚破坏和倾倒破坏的组合破坏模式,以踢脚破坏为主,基坑破坏位置桩顶水平位移整体向右,产生这种现象的原因是由于大型运输车辆在基坑左侧行驶,引起基坑单侧超载;受横撑的约束作用,基坑桩顶水平位移和竖向位移在基坑破坏前位移仍然比较小,不能有效的反映基坑的变形和安全情况,因此要重视基坑深层水平位移监测;深层水平位移最大位置主要集中在基坑深度6~11 m,基本处于基坑底部以下;深层水平位移的变形范围达到18 m左右深度,表明基坑开挖引起的支护桩变形影响范围达到坑底以下12m,变形影响深度和基坑深度的比值为3;基坑进行回填之后基坑位移明显收敛,表明回填可以有效抑制基坑变形的扩展,避免连续性破坏。

关键词：土力学南沙软土综合管廊软土基坑破坏机制

软土基坑中内插H型钢重力式挡土墙支护的变形及稳定性的有限元研究

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岩土力学 2014年第S1期35卷 431-436页

作者：侯景军何俊汤正俊刘俊新谭万元武汉大学土木建筑工程学院武汉430072 湖北工业大学土木工程与建筑学院武汉430068 西南科技大学土木工程与建筑学院四川绵阳621010 信息产业第十一设计研究院科技工程股份有限公司成都610021

基于硬化土模型(HS模型),利用PLAXIS有限元分析软件对上海地区某软土浅基坑中内插H型钢的重力式挡土墙支护开展有限元分析,根据数值试验结果和监测数据对基坑变形和稳定性进行研究。研究发现,(1)内插H型钢重力坝围护在浅基坑局部开挖7~... 详细信息

基于硬化土模型(HS模型),利用PLAXIS有限元分析软件对上海地区某软土浅基坑中内插H型钢的重力式挡土墙支护开展有限元分析,根据数值试验结果和监测数据对基坑变形和稳定性进行研究。研究发现,(1)内插H型钢重力坝围护在浅基坑局部开挖7~8 m范围内有着较好的可行性和工程效果,在浅基坑支护中可作为重力式围护的补充手段;(2)使用PLAXIS的HS硬化土模型模拟基坑开挖具有较好的精度和与实际情况较接近的结果,HS模型的参数可以根据工程经验进行取值;(3)实际基坑监测结果表明浅基坑的局部深坑处的内插H型钢重力坝在两端重力坝的约束下其位移发展受到一定控制,可显著提高基坑的整体稳定性,且内插H型钢可以增加围护体本身的刚度,可抵抗部分土压力弯矩,一定程度上控制了围护体的位移;(4)实际工程中对内插H型钢重力坝的局部开挖深度要谨慎选择,首先在周边环境保护条件较为宽松的条件下采用,局部深坑深度建议在7~8 m之间,并且基坑整体开挖深度建议在5~6 m之间。通过对软土浅基坑中内插H型钢的重力式挡土墙支护的研究,能对相关基坑支护工程提供更可靠的技术支持。

关键词：软土基坑水泥土搅拌桩重力式挡土墙变形与稳定性内插H型钢 PLAXIS软件

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长短桩组合支护在深厚软土基坑中的应用研究

水文地质工程地质 2024年第1期51卷 102-110页

作者：郑金伙沈铭龙刘阳辉福建省建筑设计研究院有限公司福建福州350001

基坑的支护桩通常采用等桩长布置,而在深厚软土地区的基坑工程中,围护桩需要嵌入软土以下的好土,所以桩长较长,等桩长布置的情况下经济性较差。为了研究部分围护桩嵌入好土的长短桩组合支护在深厚软土基坑中的作用及表现,采用现行设计... 详细信息

基坑的支护桩通常采用等桩长布置,而在深厚软土地区的基坑工程中,围护桩需要嵌入软土以下的好土,所以桩长较长,等桩长布置的情况下经济性较差。为了研究部分围护桩嵌入好土的长短桩组合支护在深厚软土基坑中的作用及表现,采用现行设计方法计算全长桩支护和全短桩支护情况下围护桩的结构内力和变形,由此估计采用长短桩组合支护情况下围护桩的变形应介于全长桩支护和全短桩支护之间;进一步通过三维数值模拟对不同长度的长短桩组合支护进行对比分析,确定了合适的短桩桩长,然后将分析结果用于指导实际项目设计并对项目展开监测。研究表明:(1)长短桩组合支护的短桩桩长可截取至全长桩支护条件下围护桩弯矩计算的第二个反弯点,实现短桩与长桩共同受力、协调变形;(2)论文中给出的基于现行设计计算软件的长短桩组合支护设计计算方法是可行的;(3)长短桩组合支护设计方法可有效节约工程造价。研究成果可为深厚软土基坑工程提供参考。

关键词：长短桩组合支护软土基坑数值模拟基坑监测

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软土基坑离心模型试验及数值模拟研究

岩石力学与工程学报 2013年第11期32卷 2342-2348页

作者：周秋娟陈晓平徐光明广东水利电力职业技术学院市政工程系广东广州510635 暨南大学理工学院广东广州510632 南京水利科学研究院江苏南京210029

针对2组具有不同支护形式的软弱基坑进行离心模型试验,测试基坑开挖卸荷过程中支护结构内力和变形,以及坑周土变形,并进行相应的数值计算。试验结果表明:水平支撑对基坑的稳定性影响较大,未加水平支撑的基坑易发生由于支护结构与坑侧土... 详细信息

针对2组具有不同支护形式的软弱基坑进行离心模型试验,测试基坑开挖卸荷过程中支护结构内力和变形,以及坑周土变形,并进行相应的数值计算。试验结果表明:水平支撑对基坑的稳定性影响较大,未加水平支撑的基坑易发生由于支护结构与坑侧土体变形过大所导致的失稳;加水平支撑后基坑的稳定性提高,但要注意由于坑底土体隆起变形所导致的支护结构底端移动和坑顶支撑松弛,进而造成整个支护结构失稳。通过对基坑周边土体在开挖过程中形成的不同应力路径和蠕变参数分析,采用ABAQUS中的扩展D-P模型,对试验模型的原型基坑进行数值计算,计算结果和离心模型试验吻合较好,且可反映基坑周边土体的蠕变效应。

关键词：土力学软土基坑离心模型试验破坏形式支护形式数值模拟

软土基坑卸荷对下卧既有隧道纵向变形影响研究综述

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水利与建筑工程学报 2022年第3期20卷 95-101页

作者：程康中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

为全面了解软土基坑开挖对既有隧道纵向变形的影响,掌握既有隧道在基坑近接施工下的纵向变形响应特征以减少开挖对邻近既有隧道的影响。文章从理论研究、数值模拟以及实测分析等3个方面对国内外相关研究进行了总结,同时提出了基坑开挖... 详细信息

为全面了解软土基坑开挖对既有隧道纵向变形的影响,掌握既有隧道在基坑近接施工下的纵向变形响应特征以减少开挖对邻近既有隧道的影响。文章从理论研究、数值模拟以及实测分析等3个方面对国内外相关研究进行了总结,同时提出了基坑开挖对下卧隧道最大位移影响范围的实用边界模型,之后给出了有待下一阶段进一步研究的方向。主要结论如下:现有的分析方法都依赖于隧道处于假设状态的初始条件,未考虑隧道的已有“损伤”;数值模拟结果的合理性很大程度上依赖于所选择的本构模型与参数取值,更加适用于复杂应力条件的本构模型将是未来研究的重点;卸荷比对下卧既有隧道的影响明显,在软土地区的隧道上方进行基坑开挖,可通过调整卸荷比来减小对下卧隧道的扰动。随着基坑卸荷比的研究从“一维”逐步深入到“三维”,基于卸荷比的基坑开挖对隧道位移影响的预测准确度更高。

关键词：软土基坑近接施工既有隧道纵向变形卸荷比

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佛山地铁软土基坑设计关键参数研究

建筑结构 2023年第S01期53卷 2738-2744页

作者：林湘刘丽李智李芳宝龙喜安佛山轨道交通设计研究院有限公司佛山528315 广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 佛山市地铁集团有限公司佛山528000

为研究佛山地铁软土基坑连续墙厚度、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。本文以佛山三号线大墩站为例,采用理论计算,结合大墩站、荔村站的相关监测数据,分析了不同墙厚、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。结果表明,随着连续墙厚度的... 详细信息

为研究佛山地铁软土基坑连续墙厚度、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。本文以佛山三号线大墩站为例,采用理论计算,结合大墩站、荔村站的相关监测数据,分析了不同墙厚、支撑类型及道数对连续墙变形的影响。结果表明,随着连续墙厚度的增加,增加连续墙厚度对减小变形的作用越来越不明显,与800mm厚地连墙比,采用1000mm厚地连墙对变形控制的实际效果比理论控制效果差;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案与三道钢支撑方案对变形控制的效果相当;二道混凝土支撑+一道钢支撑方案比三道混凝土支撑方案变形控制效果好,实际效果比理论效果明显。文章最后提出了佛山地区软土基坑围护结构连续墙厚度、支撑类型及道数、连续墙变形控制值的建议,为后续类似地铁基坑方案制定提供依据。

关键词：连续墙厚度支撑类型变形控制值软土基坑

软土基坑设计若干关键问题探讨及基坑设计实例应用分析

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岩石力学与工程学报 2012年第11期31卷 2334-2343页

作者：张玉成杨光华钟志辉姜燕乔有梁方大勇胡海英刘鹏广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广东省岩土工程技术研究中心广东广州510610 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072 珠江水利科学研究院广东广州510611

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题:... 详细信息

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题:(1)采用增量法分析支护结构的受力和变形过程;(2)考虑锚杆或锚索等的预应力作用时,预应力使基坑主动侧的土体受压,因此主动侧土体应该等效成弹簧,弹簧是否参与作用要根据结构的位移来判断;(3)当放坡开挖存在软弱下卧层地基时,不仅要验算其整体稳定性,还应验算地基的稳定性或承载力;(4)针对双排桩支护结构的受力和变形的研究,还存在许多问题有待进一步完善,结合具体工程,提出双排桩简化计算方法。很多软基工程事故也说明,这几个关键问题如果没有被考虑和重视,则基坑存在安全隐患。最后,以2个软土深基坑设计为案例,以上述的几个关键问题的解决方法为理论支撑,验证其合理性,并详细分析软土深基坑采用多种支护形式的设计方案,为类似工程提供指导。

关键词：基坑工程软土基坑增量法预应力地基稳定性复合支护双排钢板桩

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软土基坑大变形对邻近建筑桩基的影响分析

福建建设科技 2023年第5期 49-55页

作者：杨岳峰福建省建筑科学研究院有限责任公司、福建省绿色建筑技术重点实验室福建福州350108 福建省建研工程顾问有限公司福建福州350108

以福建某桩锚基坑支护工程项目为例,通过采用三维数值分析方法,对基坑施工过程进行反演分析,研究了基坑大变形对邻近建筑及基础的影响。研究结果表明:尽管基坑大变形导致了地下室与外侧土体脱开,但引起地下室结构的附加变形较小,桩基内... 详细信息

以福建某桩锚基坑支护工程项目为例,通过采用三维数值分析方法,对基坑施工过程进行反演分析,研究了基坑大变形对邻近建筑及基础的影响。研究结果表明:尽管基坑大变形导致了地下室与外侧土体脱开,但引起地下室结构的附加变形较小,桩基内力未超过其承载力设计值。研究成果可为基坑施工对邻近建筑桩基的影响评估提供重要参考。

关键词：软土基坑大变形建筑桩基反演分析