基于比奥固结理论的基坑降水对建筑物沉降影响的有限元模拟分析

本文基于比奥固结理论,利用有限元软件ADINA对一实际基坑开挖过程进行了考虑降水的模拟分析,通过分析得到在考虑降水情况下建筑物沉降的一些对设计和施工具有一定指导价值的结论。     

基坑开挖降水地表沉降计算

基于竖向渗流假定和有效应力原理研究了基坑开挖降水引起的坑内外土中应力变化及周围地表沉降计算方法,推导了竖向有效应力和沉降计算公式。分析表明,地面沉降的大小取决于坑外降水深度和坑内外水头差,也与土层的渗透性密切有关;加固坑底土层并使其渗透性降低能有效地减少坑外地表沉降。     

连续基坑开挖对相邻基坑的变形影响分析

在厂房内经常会出现一排或几排深基坑群的开挖施工,这些基坑周边通常存在临近的建筑物或已建的基坑群,而在深基坑工程的设计中,基坑开挖引起的附加变形必须满足周边建(构)筑物提出的严格要求.通过基坑工程的实测数据,对基坑开挖引起的周边环境及群坑之间的相互影响进行分析,为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考.     

基坑开挖地下连续墙有限元分析

提出一种新的地下连续墙有限元计算模型。该模型采用8节点等参单元，考虑剪应力的影响，把开挖侧土体的支撑用Winkler模型来模拟，使最后建立的总刚度矩阵保持对称、正定的性质，因而可以采用“半带状变带宽-维压缩存贮”的方式来进行存放，并且可以采用cholesky分解法求解线性方程组，从而极大地节省计算机内存，提高计算效率。算例结果表明此模型既结合工程实际，又不失精确性。     

基坑开挖对邻近不同楼层建筑物影响的有限元分析

在考虑土体小应变刚度行为的基础上,对基坑邻近不同楼层建筑物的变形进行精细化分析.分析结果表明:当建筑物跨越坑外沉降槽最低点时,建筑物将发生下凹挠曲变形,此时建筑物的挠曲值及墙体拉应变均随着楼层的增加而减小,而当楼层大于4层时,建筑物的挠曲变形与墙体拉应变则不再随楼层的增加而减小,即此时楼层低的建筑物最为不利;当建筑物跨越坑外沉降槽的上凸区域时,建筑物将发生上凸挠曲变形,且挠曲变形导致楼层为3层的建筑物墙体拉应变最大,即3层的建筑物最为不利.故当基坑周边存在楼层数不同的建筑物时,应对建筑物最为不利的楼层数进行判定,从而加以针对性保护.     

悬挂式止水帷幕基坑降水开挖对临近高铁桥墩影响

当含水层深厚时,基坑工程中常采用悬挂式止水帷幕,此时止水帷幕深度对基坑降水开挖引起的周边地表和建筑物变形有着重要影响。为了研究不同止水帷幕深度条件下基坑降水开挖对临近高铁桥墩变形的影响,采用三维有限元软件,对苏州某地铁车站基坑降水开挖过程进行数值模拟。结果表明:随着止水帷幕深度增加,临近基坑的高架桥墩沉降量逐渐减小,当止水帷幕深度41、91 m时,距基坑42.5 m处的高铁高架桥墩沉降量分别为31.88、4.18 mm;在悬挂式止水帷幕条件下,止水帷幕深度大于91 m才能满足基坑降水对临近高铁桥墩的沉降控制要求(≤5 mm)。     

上海某基坑降水三维渗流模拟

根据降水试验反演得到的含水层水文地质参数,采取按需降水的方法对工程开挖过程中所需降水水位进行设计计算以减小降水对基坑周边环境的影响,通过三维数值模拟方法得到水位随时间的变化与实际监测数据进行对比,得到较好结果。     

基坑开挖引起地表变形的原因分析

随着城市高层建筑的建设,基坑开挖对周边环境的影响越来越受到人们的重视。本文就基坑开挖引起的地表变形的原因进行了分析,并提出了减小地表沉降变形的措施,供基坑开挖工程参考。     

降水无支护深基坑开挖施工方法

结合工程实例，介绍了深基坑施工的基本要求和施工方案的确定，论述了深基坑的施工方法，包括基坑深井降水、开挖准备、基坑开挖、基坑监测等，指出了基坑施工应注意的事项。     

基坑降水引起地表沉降过程数值模拟

通过对地下水渗流理论进行分析,计算出任意点、任意时刻的水位降深数据.根据固结理论得出地表沉降数据,通过交叉验证对插值方法有效性进行评价,根据有效性评价的结果选择出最合适的插值方法,并在此基础上,实现地表沉降过程的数值模拟.根据预测降水开始后不同时间段基坑周围的地表沉降量,可以及时采取有效防护措施,降低基坑抽水对周围环境的影响.     

基坑开挖周边沉降控制方法及优化

论述了深基坑开挖引起周边沉降的机理,在总结深基坑周边沉降的影响因素基础上提出控制沉降的方法。     

地铁车站基坑开挖顺序对建筑物沉降影响

为研究地铁换乘站基坑开挖顺序对基坑阳角建筑物沉降的影响,基于昆明地铁文化宫站基坑实测数据,进行了FLAC3D数值仿真。对比深浅区域不同开挖顺序下建筑物沉降及围护墙体变形情况,发现靠近先开挖区域的建筑物沉降测点和墙体变形比后开挖区域的对应变形要大;与先后开挖区域距离相近的建筑物测点,其沉降受开挖顺序影响较小;位于基坑阳角的建筑物的沉降基本上都发生在最初的两个开挖步骤,且围护墙顶部水平位移主要与浅层土体的开挖时间有关。本文的研究成果对于基坑附件建筑物的保护具有一定参考价值。     

基坑开挖挡墙上的三维弹塑性有限元分析

采用Drucker-Prager硬化弹塑性本构关系模型，Drucker-Prager理论弹塑性本构关系模型。模拟基坑开挖的三维弹塑性有限元分析，对工程实例进行了有限元计算，通过分析比较，得出了基坑开挖挡墙上的土压力。墙身变形分布规律，证明了本方法具有一定的实用性。     

基坑开挖降水的三维流-固耦合分析

简要介绍了FLAC3D分析流-固耦合问题的模型特性和基本理论。建立基坑开挖模型,将基坑分步开挖降水划分为三个阶段,运用数值模拟软件FLAC3D对基坑模型的开挖降水过程进行三维流-固耦合计算。分析并得到了基坑开挖过程中孔隙水压力的变化规律、稳定流状态下的渗流场速度特征以及降水分析过程中地面沉降量和基坑底部隆起量的变化规律,并分析讨论了孔隙水压力与土体变形的相互作用,这些结论对工程设计和施工具有一定的参考价值。     

临近基坑的建筑物下土体的破坏模拟分析研究

本文模拟了临近建筑物的基坑开挖过程，分析了建筑物沉降的原因，从模拟和分析结果的角度提出了减少建筑物沉降的思路和方法。给施工和设计提供了一定的建议。     

基坑开挖变形的颗粒流数值模拟

采用基于散体介质特性建立的颗粒流细观力学数值方法,通过二次开发对重力式搅拌桩围护基坑的开挖过程和宏细观力学响应进行了研究.结合具体工程,基于相似理论建立了基坑的数值模型,通过双轴试验确定了土的细观力学参数,将土体细观结构特征和宏观力学响应联系起来,重点分析了开挖过程中基坑外土体沉降、基坑内土体隆起及围护桩水平位移等变化规律,模拟结果与实测结果具有较好的一致性,初步验证了用颗粒流方法模拟基坑开挖的可行性,也为从微细观角度研究围护结构和土相互作用机理提供了新的途径.     

地铁隧道上方基坑开挖的有限元分析

随着城市发展和地下空间开发,越来越多基坑工程横跨在地铁隧道上方。而基坑开挖将改变周围土体的应力状态,使下卧隧道产生相应变形和内力,影响隧道的正常使用和地铁的安全。以深圳某横跨隧道上方的基坑工程为背景,通过三维有限元分析,对加固土体、设置抗拔桩、开挖分块等措施对基坑回弹和隧道隆起的影响,进行分析研究,为优化设计和施工提供有益的参考。     

复合土钉支护的软土基坑开挖有限元模拟分析

基于平面应变假设,采用自行编制的有限元程序建立数值计算模型,考察某复合土钉支护工程下的软土基坑开挖变形性状及土钉的受力情况.结果表明,深搅桩-土钉/锚杆支护软土基坑中,锚杆张拉力的作用对基坑水平位移及受力影响较大;复合土钉支护结构并无特别针对坑底土体隆起的加固措施,须采用考虑时空效应的分层分块的开挖模式,以确保坑底隆起...     

基坑开挖挡土墙的有限元模型

提出基坑开挖中作为挡土墙的地下连续墙视为支撑在弹性地基上板的模型,假定土压力是位移的函数,挡土墙内创支撑的作用采用杆单元刚度矩阵表示波动区土体支撑作用,采用Boussinesq解积分建立地基柔度矩阵,挡土墙本身来用厚板理论求出板的刚度矩阵,得到总体平衡方程,解方程及回代,求得档土墙任意点的位移和各道支撑的轴向力．最后以上海某基坑工程为例进行计算,计算值与实测值较吻合,模型为基坑开挖围护结构设计提供了一个实用的计算方法．