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“宝博体育官网”时空效应规律在软土深基坑工程中的运用

“宝博体育官网”时空效应规律在软土深基坑工程中的运用

本文摘要:概要:对软土地层中的深基坑工程,要可信地解决问题基坑平稳和掌控坑周土体偏移问题,必须研究的不具体因素较多,其中一个难题是如何评估和处置软土的流变性对支护墙体内力和偏移的影响。关键词:基坑基础现场施工 一、章节: 由于土体的各向异性、土工试验的技术局限性和施工因素的复杂性,在基坑施工中各工况下的大大变化的历史发展参数无法测准,而支护墙体的内力和偏移也就难以预测。 目前国内外回应问题尚能缺乏解决问题的理论和方法。

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概要:对软土地层中的深基坑工程,要可信地解决问题基坑平稳和掌控坑周土体偏移问题,必须研究的不具体因素较多,其中一个难题是如何评估和处置软土的流变性对支护墙体内力和偏移的影响。关键词:基坑基础现场施工 一、章节:  由于土体的各向异性、土工试验的技术局限性和施工因素的复杂性,在基坑施工中各工况下的大大变化的历史发展参数无法测准,而支护墙体的内力和偏移也就难以预测。

目前国内外回应问题尚能缺乏解决问题的理论和方法。因此在软土地区的建筑物和市政公用设施密集的地区,要按掌控土体偏移保护环境的拒绝,展开深基坑设计和施工,就具有风险性。为求出工程安全性和环境安全性,在国内外一些附近最重要建筑设施的软土深基坑中,于基坑内部展开大量的地基修整以提高土壤性质(如新加坡、台北等工程实例)。

从国内软土地区,尤其是上海地区近十年来在深基坑的施工实践中和试验研究成果中,可以认识到:在深基坑开凿及承托过程中,每个具体方法开凿的空间几何尺寸和支护墙体开凿部分的无承托曝露时间,与周围墙体和土体偏移有一定的相关性。这里体现出有基坑开凿中时空效应的规律性。实践证明:运用时空效应规律,能可信而合理地利用土体自身在基坑开凿过程中掌控土体偏移的潜力而超过保护环境的目的,这是一条安全性而经济的技术途径,这已是上海近两年来竣工的五个深基坑工程实践中所检验。    二、考虑到时空效应的基坑工程设计及施工的技术要点:  1、首先合理指定基坑开凿及承托的施工工序和施工参数。

  基坑开凿和承托施工是要求基坑工程胜败好坏的关键工序。为在基坑开凿中增加土体扰动范围,维持基坑平稳,并使地层偏移和差异偏移合乎预测值,合理指定基坑开凿及承托的施工工序和施工参数是决定性因素。开凿和承托的施工工序基本是按分层、分部、平面、均衡的原则而制订的,最主要的施工参数是每层开凿中挡墙被动区土体挖除后,挡墙并未承托前的权利曝露时间和曝露的宽度和深度。在大面积点状形状的高层建筑深基坑中,挡墙被动区土体往往在开凿中被保有沦为土堤状,此土堤断面尺寸亦按其能射穿挡墙的拒绝而以定,亦为主要参数。

  2、基坑设计中,预测考虑到土体流变性的围护墙体偏移和适当的地层偏移,并采取措施使之合乎保护环境的拒绝。  从测算资料和理论分析中由此可知:  土体流变性时软土深基坑变形的影响是显著的,在同一工况下基坑的围护墙体随其在开凿后曝露时间的缩短而减少,目前一般基坑围护墙体变形计算出来皆未计及历史发展因素,在基坑周围建筑设施对地基偏移很脆弱时,尤其在流变性较小的土层时,就必需精确地使用如下计及土体流变性的计算法,并采取相应的处置对策。

  方法一,经验系数法:  将工程测算的围护墙体偏移量展开统计分析,获得在一定地质条件和一定开凿承托施工参数条件下,墙体偏移与按弹性或弹塑性理论所计算出来的偏移(Se)的比值(),则考虑到时空效应的墙体偏移值(Shm)为:Shm=Se  方法二:粘弹性两维有限元法:通过三轴剪切脆性试验和单剪成脆性试验,创建土壤历史发展本构模型,再行按试验曲线、通过非线性函性分析及其数值程序的编成,确认本构模型的参数,以用作粘弹性有限元计算方法。因土质和施工因素的复杂性,土壤历史发展本构模型参数,很难与实际吻合。这就必须在基坑开凿的初始段,用信息反馈法调于是以土体历史发展参数,再行借以推算出下步开凿引发的坑周土层偏移,并据此酌定下步掌控变形的施工参数。

由于基坑施工的监测对系统信息是在一定时空效应的施工条件下获得的,则按此推算出的墙体偏移实质上已考虑到了三维效应。  方法三,三维有限元法:  通过大量分析,二维分析由于并未考虑到空间约束起到,称得上的偏移一般比三维分析扣除结果较小,计算结果稍于安全性,计算出来工作简陋,但无法考虑到平行于基坑挡墙的地下管道及隧道的横向变形特征。故融合上海地铁1号线地下车站深基坑工程实践中,研究了深基坑三维有限元分析,从研究成果可见:三维分析可以得出结论基坑外侧空间偏移场,因而可全面理解和处置基坑开凿引发的环境问题。

  3、采行具体方法慢凿、快撑和承托予加轴力的施工工艺。    在软土深基坑开凿施工中,每步开凿中围护墙体的曝露空间和时间就越小,则掌控基坑变形的效果越大。因此减缓开凿和承托速度的施工工艺,是提升软土深基坑工程技术经济效果的重要环节。国内外实践中已证明:科学地使用予加轴力的钢支撑,对保护环境、节约耗资和延长工期具备显著优势。

但钢支撑的使用,要不具备钢支撑加工和加装的技术条件,并必须一定经验的施工队伍。   三、工程实践中的效果    考虑到时空效应的深基坑开凿施工,最先在1986年8月上海市娄山关路下水道浅沟槽中全面推行,该条形深基坑长3米,深7.5米,坑边有6层居民楼距坑边仅有4~6米,因坑边有高压电线等容许,很难展开地基修整,由于所处的地层为流塑性淤泥质粘土,有较小流变性,如使用一般分段分层(每段长30米)开凿施工法,则预测地面沉降较小,坐视坑外侧建筑安全,经研究分析,使用了分小段(2米宽)分层开凿,特承托予形变的施工方法,严格控制每步开凿和承托的曝露空间和时间,获得明显效益,地表下陷只12厘米,坑外侧建筑无裂开。  总结了86年娄山关路工程经验,至延安东路隧道浦西段的地下墙深大基坑工程及上海地铁1号线的地铁车站的条形深大基坑中,又步步提升,完备了考虑到时空效应的设计及施工方法,获得了更大的环境效益和经济效益。  近三年来,在上海地铁1号线运营后,数处高层建筑的大面积、点状形的深大基坑,处在于是以运营的地铁隧道近侧,之遥38米,(如新世界商场、上海广场、香港广场(南坑、北坑)、远东广场等五处深基坑),由于运用了考虑到时空效应的设计和施工方法,将坑周地层偏移皆容许在予测的15毫米以内,确保了地铁隧道安全性,且节约了数百万以上的工程造价。

    四、更进一步研究的课题    鉴于当前北京、上海、武汉、广州、深圳、南京等大城市以及建设部有关部门于是以大力编成各城市及全国的深基坑工程技术规程。在编成过程中,不少专家指出:要拒绝接受过去几年深基坑周围地层移动引发附近建筑和设施毁坏的教训,在技术规程中要推崇掌控基坑变形问题。

但掌控基坑变形确实是一个尚少经验的工程技术问题,一些专家指出:在软土地区解决问题此问题中,运用时空效应规律,是一条安全性、经济的技术途径,为了将现有的可行性经验,总结提升,构成能较小范围应用于的工程技术,上海地铁总公司与同济大学合作,融合上海及其它地区的工程实践中,研究如下课题:①、软土地层中时空效应理论的应用于研究,②、软土深基坑被动区地基修整的设计方法的研究,③、对影响软土深基坑周围地层移动的主要施工因素的理论分析与改良方法。.。


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