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装配式可回收支护结构为地下空间开发提供了一种经济安全、功能协同、可持续发展的新型绿色支护体系。以郑州市某顶管工作井基坑为背景,基于相似比理论开展了缩尺基坑模型试验,并采用ABAQUS建立能够区分支护系统中刚性构件与柔性构件变形差异的三维流固耦合模型,研究降水开挖过程中支护结构受力和变形特性,分析了降水和开挖对基坑变形发展的影响规律。研究表明：降水开挖过程中,支护结构受力及变形整体均小于设计值,但是钢面板在与支撑连接的位置易出现局部屈服现象;支护结构水平位移增量模式随降水施工和开挖施工的情况不同而差异较大,随着基坑降水开挖的进行,影响支护结构变形的主要因素由基坑降水逐渐向基坑开挖转变;基坑降水对地表沉降的影响较基坑开挖更大,第1级降水期间地表沉降快速增长,沉降增量占比最大达44.6%。 相似文献
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降水条件对基坑开挖的变形特性具有重要影响。为了研究悬挂式止水帷幕结合承压非完整井组成的墙井系统条件下基坑开挖过程中的变形问题,以某悬挂式止水帷幕深基坑为例,通过定义降水井和地表渗流边界条件建立了考虑分级降水和基坑开挖实际工况的三维流固耦合有限元数值分析模型,使用现场监测数据与数值模拟结果互相验证的方法研究了悬挂式止水帷幕情况下基坑开挖过程中地下连续墙变形和地表沉降的变化特征,对比分析了悬挂式止水帷幕和落底式止水帷幕条件下的地表沉降。结果表明：在不同分级降水情况下,降水深度初次达到场地第一承压水含水层降水期间产生的地下连续墙水平位移增量最大,地表沉降也主要在这一期间产生;悬挂式止水帷幕情况下的地表沉降最大值约为落底式止水帷幕的2.7倍,最大值位置距地下连续墙边缘的距离比落底式止水帷幕大0.85 m;地下连续墙水平位移峰值处,降水期间产生的位移占28%,地表沉降峰值处,降水期间产生的沉降占49%;使用悬挂式止水帷幕时,距地下连续墙边缘12倍开挖深度处,地表沉降与地表沉降峰值的比值为0.1、该距离比落底式止水帷幕大13 m左右。研究成果对确定深基坑降水方案、保证深基坑开挖施工安全具有一定的参... 相似文献
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杭州庆春路过江隧道江南工作井监测分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为了避免基坑工程设计和施工中因没有处理好承压水影响而产生的基坑工程事故,以杭州庆春路过江隧道江南工作井为例,对墙体水平位移、地表沉降、地下水位及混凝土支撑轴力进行监测分析,并提出高承压水控制和防治对策。基坑开挖过程监测数据表明：墙体水平位移与基坑平面尺寸密切相关,可通过加强中部支撑刚度,将大尺寸基坑“分隔”成数个较小的基坑,以控制墙体水平位移;地表沉降最大点发生在距离围护结构0.5倍开挖深度处;止水帷幕结合减压降水的措施,可较好地处理承压水问题,基坑下层开挖施工期间,必须保证抽水井持续降水,非正常断电会影响基坑施工安全;第1道支撑的轴力逐渐变小,甚至有可能出现拉力 相似文献
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以厦门吕厝站地铁基坑开挖工程为工程原型,采用分离相似设计方法确定了模型试验所需要关键参数的相似比,制作了异形基坑试验模型,并设计了合理的监测系统。通过模拟基坑实际的开挖过程,根据取得的监测数据,分析了地表沉降、地连墙变形和受力等变化规律。结果表明:与基坑边缘距离越大,地表沉降影响越小,且墙体边长及开挖深度越大沉降越显著;地表沉降曲线形式与沉降数值大小有关,基坑开挖表现出明显的空间效应和角隅效应,地表沉降主要发生在坑内土体开挖阶段;随开挖的进行,土层卸荷对地表沉降影响逐渐减小,地连墙弯矩大小与开挖深度呈正相关,最大弯矩值出现在基坑最深开挖面附近。 相似文献
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以北京通州某深基坑工程为例，分析基坑开挖卸荷、基坑锚杆施工、基底CFG桩和抗拔桩施工对基坑围护结构和周边环境的影响。结果表明：基坑围护结构及基坑周边地表随着基坑的开挖、围护锚索和基坑内工程桩的施工出现典型的先上浮后沉降的趋势，应力重新分布现象明显。具体表现为基坑开挖卸荷初期引发围护结构及基坑周边地表上浮，随着基坑开挖深度的增加，在基坑侧向位移和基坑锚索竖向分力作用下，围护结构及基坑周边地表开始下沉；在基坑槽底施工CFG桩和抗拔桩削弱了护坡桩嵌固区被动土压力，基坑降水导致土体有效应力增加，产生附加固结沉降，在基坑地下水渗流的联合作用下，围护结构及基坑周边地表呈现二次加速下沉；基坑开挖和基础桩施工对桩顶水平位移和锚索轴力影响较小。根据分析结果，建议类似基坑增加嵌固深度、调整被动土压力区打桩顺序，将有利于围护结构及基坑周边环境变形控制。 相似文献
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《中国煤炭地质》2021,(6)
以广州新白云国际机场第二高速公路北段明挖暗埋式隧道K9+298-K9+650段基坑降水工程为例,建立了研究区地下水渗流三维数值模型,基于原设计降水方案的基坑内渗透变形和周围地表沉降的计算结果与实际监测结果基本吻合,基坑内局部发生了渗透变形破坏。为了控制水力梯度以保证基坑内不发生渗透变形,保证基坑周围地表沉降不大于地表沉降报警值,满足基坑降水工程要求和安全,提出了构建基于临界水力梯度和沉降双控制的基坑降水优化模型。基于优化模型对基坑降水方案进行优化,通过计算分析,优化方案不仅控制了渗透变形的发生,而且不会对基坑周围地表造成沉降灾害,表明提出的优化模型的合理性和科学性,对类似工程具有很好的借鉴意义。 相似文献
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北京市轨道交通基坑工程地表变形特性 总被引：1，自引：0，他引：1
根据基坑开挖深度、地层条件的不同,对北京市轨道交通80个明挖顺作法基坑工程实测结果进行统计分析,研究确定北京砂卵石和黏性土地区深基坑开挖引起的周边地表变形规律。研究表明：基坑工程周边地表最大变形的实测结果分布形态为正态分布或半整体分布,地表沉降变形值较大;最大地表沉降的平均值约为砂卵石地区0.11%H（H为开挖深度）,黏性土地区0.20%H;地表变形与桩体向基坑内、外的水平位移值有一定的对应关系;地表沉降随插入比的增大而减小,黏性土地区基坑支撑系统刚度对地表沉降有明显的影响;北京地区基坑工程周边主要影响区约为0.6H或0.7H范围以内。研究成果可对未来北京及其他地区城市轨道交通基坑工程变形大小、安全性的预测和评估、指导基坑工程设计与施工和对防止基坑事故的发生等具有重要意义。 相似文献
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针对在建基坑工程对既有桥梁造成影响的问题,依托徐州土岩组合地区某地铁基坑工程,通过研究软土地区基坑开挖墙后地表沉降预测理论,推导出该工程的墙后地表沉降曲线。通过Midas数值软件模拟与现场监测综合分析的方法,研究了基坑开挖对墙后地表和扩展基础桥墩造成的沉降影响。研究表明:在整个开挖过程中,基坑周边地表沉降曲线呈"勺形"分布,第三层土体开挖对地表沉降的影响最大;桥墩与相同位置地表在各开挖阶段的沉降量分别占其最终沉降量的比例基本一致;基坑开挖对桥墩造成的倾斜角度会随桥墩下卧土体沉降曲线的变化而变化,桥墩受基坑开挖造成的沉降影响会随其基础埋深的增加而减弱。该研究可为类似工程设计和施工提供参考。 相似文献
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基坑开挖引起的地表沉降对周边建筑物的安全造成了一定的威胁,在已有大量实测数据分析的基础上,提出了一种新的数学函数模型,并结合模型函数性质提出了基于最大沉降量Smax和沉降范围r的沉降模型表达式,结合相关工程实例中的数据分析,证明该模型对基坑开挖引起的地表沉降规律有着较好的适用性,将该模型与其他类似的模型进行了对比.研究成果可为相关基坑工程开挖引起的地表沉降的预测和控制提供参考. 相似文献
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位于上海浦东地区的越江隧道顶管工作井施工基坑距黄浦江防风墙45m,距煤气公司煤气井仪表室1.20m。基坑开挖底界(深度32.45m)为场地内第⑦土层承压含水层顶部(静止水位-6.40m)。为保证基坑施工及临近建筑物的安全,避免基坑降水造成砂土流失而引起的地面沉降问题,在降水井的施工中,根据含水介质的颗粒级配选择相应规格的过滤砂作为过滤层填料,并保证过滤层具有一定的厚度,使降水时的含砂量控制在1/10万以下;采用非稳定流控制水位跟踪作业降水法,尽量减少基坑降水的影响范围,取得了良好的预期效果。 相似文献
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现有基坑相关研究主要关注土方开挖过程引起的变形,认为围护结构变形起点是土方第1次开挖。然而,一些工程实测表明,基坑开挖前降水阶段即可引起围护结构及周边地层发生厘米级的变形。显然,未考虑开挖前变形的基坑监测数据将低估基坑施工的环境效应。为了研究基坑开挖前降水引发基坑变形的机制,开展了室内模型试验,对基坑开挖前降水过程进行了缩尺精细化模拟。通过微型降水井的设置与调控,模型试验真实再现了实际基坑降水过程中井流效应对围护结构受力变形的影响。试验过程中发现,随着降水的进行,坑外降水漏斗不断扩展,围护结构悬臂式侧移及坑外拱肩式地面沉降也随之产生。另外,降水导致墙前水压力明显减小,并诱发墙前侧向总压力重分布（以减小为主）,围护结构为此发生指向坑内的悬臂式运动以寻求新的受力平衡,并通过墙后土体损失诱发坑外地层变形。 相似文献
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Yong-Xia Wu Hai-Min Lyu Jack Shuilong Shen Arul Arulrajah 《Environmental Earth Sciences》2018,77(10):392
This paper discusses the geological and hydrogeological features of Quaternary deposits in Tianjin as well as the geohazards related to groundwater hydrology in this region. The soft soil deposits, comprising silt, sand, silty clay and clay, are composed of four aquifer groups. In the first aquifer group, one phreatic aquifer and two confined aquifers have relationships with underground construction in the urban area. These three aquifers are separated by two aquitards and collectively form a multi-aquifer system. During geotechnical construction, potential geohazards present are related to the groundwater, which include water-in-rushing, quicksand and piping hazards. To prevent the aforementioned geohazards, dewatering is conducted; however, groundwater pumping may result in large settlements of the surrounding ground. To reduce pumping-induced settlement, the dewatering–waterproofing system has been adopted. According to the characteristics of the subsoil, excavation depth and the surrounding environment, the dewatering system can be divided into five patterns. In the first four patterns, when pumping is conducted in the excavation pit, the groundwater head in the adjacent aquifers outside the pit decreases due to the leakage effect of the aquitards located between the aquifers. In the fifth pattern, waterproof curtain has cut off the aquifers completely and dewatering in the pit cannot result in settlement around excavation pit. To avoid geohazards related to groundwater hydrology, countermeasures recommended include construction of an effective waterproof curtain, selection of a reasonable excavation dewatering pattern and withdrawal of required groundwater. 相似文献
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Ye-Shuang Xu Huai-Na Wu Bruce Zhi-Feng Wang Tian-Liang Yang 《Environmental Earth Sciences》2017,76(9):351
Foundation dewatering has become a major cause of land subsidence in Shanghai. The burial depth of foundations in relation to geotechnical construction works is less than 75 m, and the corresponding groundwater includes phreatic, low-pressure artesian, and the first confined aquifers. Based on the geological and hydrogeological conditions beneath Shanghai, methods of dewatering may be divided into three modes and further five patterns according to the insertion depth of the dewatering-retaining system. The most common dewatering mode aims to reduce the water pressure in the confined aquifer by setting the dewatering wells inside the pit, whilst the retaining walls are buried in the confined aquifer and partially cut off the confined aquifer layer. To predict the settlement due to foundation dewatering, numerical models are generally adopted, which are similar to those used to predict land subsidence induced by regional groundwater withdrawal; however, since foundation dewatering is conducted along with the setting of retaining walls and foundation pit excavation, which differs from regional groundwater withdrawal, interactions between the retaining wall-dewatering well, the dewatering-excavation, and dewatering-recharge are important factors affecting the analytical model. Since the grading of the shallow soil layers is different, stratified settlement characteristics of the shallow soil strata and seepage erosion, which results in additional deformation, need to be given particular consideration. 相似文献
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工程上通常用降水的方法来保证基坑开挖的顺利进行,但是基坑降水会改变基坑周围土的工程性质,所以基坑周围的建筑物必然会受到很大影响,如出现不均匀沉降、建筑物开裂等。济南西客站站房基坑施工降水对其附近的京沪高速铁路路基的沉降产生了很大影响。本文针对此问题,基于在宽大站场条件下基坑降水对其周围的桩板复合地基沉降影响的理论尚未成熟,对基坑降水对复合地基沉降的影响进行了研究。本文选取济南西客站断面DIK419+250作为研究对象,现场采用沉降板进行路基表面的沉降变化监测,采用分层沉降仪进行路基深层土层的沉降变化监测,采用剖面沉降管进行路基横断面的沉降变化监测,并将各监测结果整理得出站房基坑降水对高铁路基表面沉降的影响、对路基深度方向土层沉降的影响、对路基横断面方向沉降的影响; 又根据现场的工况采用有限元软件进行数值模拟计算分析; 最终将数值模拟计算结果与现场监测所得结果进行对比,总结了基坑降水对复合地基沉降的影响。通过对比分析结果得出以下结论:(1)复合地基的加固会使路基沉降受基坑降水的影响减小; (2)复合地基的变桩长区域受基坑降水影响较大; (3)基坑降水对路基加固区沉降的影响大于对下卧层沉降的影响。 相似文献
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基坑开挖对邻近铁路路基变形影响与控制 总被引：1，自引：0，他引：1
以某紧邻既有铁路线的基坑工程为依托,基于现场实测数据,分析了路基与基坑的变形规律、沉降原因和控制措施。结果表明,受列车荷载与渗漏水影响,路基沉降在坑底旋喷加固和施工冠梁、混凝土撑期间迅速增加,形成了长约50 m、最大沉降95 mm的沉降槽,60%以上的路基在该阶段的沉降增量占阶段累计沉降的70%以上,而地表沉降多小于20 mm,约为开挖深度的2.4‰;路基沉降槽处坑外横断面地表沉降呈“凹槽形”,在路基处沉降最大。在坡顶进行双液注浆能够控制地表与路基沉降,减少后续开挖施工对路基的影响,但注浆施工易导致边坡变形突变,尤其是向坑内的水平位移,不利于边坡稳定和铁路安全。 相似文献