软土基坑开挖深度与空间效应实测研究 被引量：51

1

作者 李镜培 陈浩华 +1 位作者 李林 马际首 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期208-217,共10页

为了给软土基坑工程开挖的支护设计与施工提供参考,针对软土基坑开挖中普遍存在的开挖深度以及空间效应,考虑分区开挖与挡墙加固等有利因素的影响,以上海市五坊园基坑工程为背景,进行开挖过程中基坑及周围环境动态响应的追踪研究。采用... 为了给软土基坑工程开挖的支护设计与施工提供参考,针对软土基坑开挖中普遍存在的开挖深度以及空间效应,考虑分区开挖与挡墙加固等有利因素的影响,以上海市五坊园基坑工程为背景,进行开挖过程中基坑及周围环境动态响应的追踪研究。采用现场设点实测的方法对施工过程中围护结构位移、支撑轴力、立柱隆沉及邻近管线位移的变化规律进行监测,并将实测数据与类似条件的软土基坑开挖工程进行对比,分析施工过程中软土基坑自身结构及周边管线的变形特性,探究开挖深度与空间效应对不同位置基坑结构的影响。研究结果表明:基坑施工对围护墙体及周边环境的影响具有明显的空间效应和深度效应;浅层土体开挖时(2m深度范围内),基坑侧移空间分布主要受开挖顺序、土层性质和基坑阳角等因素影响;深层开挖时,基坑侧移体现出明显的空间效应;第1道支撑主要受土层流变影响,轴力在第2道支撑拆除阶段达到最大;由于底板硬化作用,第2道支撑轴力在底板浇筑阶段先增大后减小;基坑开挖卸荷会导致围护墙和立柱桩产生向上的位移,由于更加靠近基坑中心,立柱隆起值大于围护墙隆起值;基坑开挖深度越深,附近地下管线的沉降速率越大。 展开更多

关键词 道路工程 基坑开挖 追踪监测 空间效应 基坑位移 变形和沉降

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既有溶洞对隧道围岩位移特征影响的数值试验 被引量：30

2

作者 宋战平 党宏斌 李宁 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2008年第5期79-83,共5页

隧道穿越既有溶洞岩体施工时,隧道围岩位移变化特性不同于一般隧道。结合山岭隧道新奥法施工现状,首次提出了隧道位移空间效应的"先期位移"、"开挖瞬时释放位移"、"前期位移"和"后期位移"的新... 隧道穿越既有溶洞岩体施工时,隧道围岩位移变化特性不同于一般隧道。结合山岭隧道新奥法施工现状,首次提出了隧道位移空间效应的"先期位移"、"开挖瞬时释放位移"、"前期位移"和"后期位移"的新概念。基于对位移空间效应特征的新认识,通过数值试验系统研究了既有水平溶洞对隧道位移空间效应的影响,研究表明:①水平溶洞的存在将导致隧道围岩径向位移在开挖前和开挖瞬间明显增大,位移释放率增加;②水平溶洞的存在使得溶洞附近围岩的整体性减弱,围岩先期变形主要集中在掌子面前2.0倍洞径以内,其后期变形在掌子面推进到1.5倍洞径后就基本完成。 展开更多

关键词 隧道工程 位移空间效应 既有溶洞 位移曲线 数值试验

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地下工程开挖面空间效应特征研究及应用 被引量：17

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作者 乔丽苹 刘杰 +3 位作者 李术才 王者超 姜彦彦 王子豪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期481-487,共7页

地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上... 地下工程开挖面对围岩变形具有约束作用,在该约束作用下开挖面表现出显著的空间效应。通过开展地下工程开挖面空间效应现场试验,获得了开挖面空间效应特征。根据现场试验结果,提出了描述开挖面空间效应的双曲正切函数经验公式。利用上述经验公式,开展了洞室围岩稳定性控制研究,获得了不同预警等级条件下拱顶沉降值控制标准。研究发现,对某特定断面,空间效应最显著时并非开挖面透过该断面时;地下工程围岩稳定性越差,开挖面空间约束效应越不明显;若采用常规先开挖再监测的方法,不能监测到围岩全部位移,从而影响参数反分析的准确性;利用开挖面空间效应原理可以获得地围岩稳定性位移控制标准。研究结果为深入了解地下工程空间效应和开展地下工程稳定性控制提供了借鉴和参考。 展开更多

关键词 地下工程 开挖面 空间效应 稳定性 参数反分析 位移控制标准 经验公式

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巷道掘进围岩纵向变形分析与支护技术 被引量：14

4

作者 谷拴成 王彬 孙魏 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2020年第2期213-218,共6页

为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式... 为了研究开挖面空间效应对巷道掘进时的影响,利用Hoek拟合的位移释放系数方程来描述空间效应下的巷道围岩纵向变形规律,建立巷道径向位移与力学模型中虚拟支护力关系的数学模型,导出开挖面空间效应下虚拟支护力与距开挖面距离的关系式。基于Mohr-Coulomb强度准则,推导出巷道开挖时围岩应力、塑性区半径与开挖距离的数学表达式。根据巷道围岩纵向位移以及塑性区半径的变化规律,能够更好地对巷道进行支护设计。结果表明:以巷道开挖面为例,建立的模型计算与FLAC3D模拟分析进行对比,在开挖面处围岩位移释放约为31%,利用开挖面的空间效应及时地对巷道进行支护,能够有效控制巷道前期变形,减缓巷道围岩塑性区的发展。 展开更多

关键词 开挖面 空间效应 围岩位移 纵向变形 支护技术

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双排桩支护结构中圈梁空间效应的数值模拟分析 被引量：8

5

作者 李立军 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期446-449,共4页

针对深基坑双排桩支护结构中圈梁的空间效应问题,利用FLAC3D模拟计算一深基坑双排桩支护工程在设置圈梁的情况下,其不同位置处桩顶位移与弯矩变化.结果发现:基坑坑角的桩顶位移明显小于中部桩顶位移,越到中部桩顶位移越大;将计算结果与... 针对深基坑双排桩支护结构中圈梁的空间效应问题,利用FLAC3D模拟计算一深基坑双排桩支护工程在设置圈梁的情况下,其不同位置处桩顶位移与弯矩变化.结果发现:基坑坑角的桩顶位移明显小于中部桩顶位移,越到中部桩顶位移越大;将计算结果与现场实测资料对比表明,两者变化规律具有较好的一致性.研究表明,支护排桩与圈梁之间有较好的协同作用,圈梁对支护桩的变形和内力均有一定的影响,限制了排桩的位移和弯矩,越靠近基坑坑角其空间效应越明显.在双排桩支护结构体系设计中应考虑圈梁的空间效应,为优化设计提出建议. 展开更多

关键词 双排桩 圈梁 空间效应 位移 FLAC3D

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考虑空间和锚固效应的硐室围岩弹塑性分析 被引量：4

6

作者 周建 经来旺 +1 位作者 叶金胜 陈思羽 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2173-2179,共7页

为研究圆形硐室围岩在开挖-支护过程中的力学机制,根据围岩力学特征将围岩划分为弹性区、软化区及残余区,考虑围岩软化、扩容和空间、锚固效应,引入软化模量、扩容系数和剪胀角,推出了围岩弹塑性区应力、位移和范围的解析表达式。通过... 为研究圆形硐室围岩在开挖-支护过程中的力学机制,根据围岩力学特征将围岩划分为弹性区、软化区及残余区,考虑围岩软化、扩容和空间、锚固效应,引入软化模量、扩容系数和剪胀角,推出了围岩弹塑性区应力、位移和范围的解析表达式。通过算例分析了不同因素对塑性区范围、应力和硐室周边位移的影响。结果表明:对于软化模量较大的围岩,锚固效应可有效地减小塑性区半径和位移;而考虑空间效应时,当开挖面到计算面的距离x值越小,围岩应力、位移越大,当x值大于10 m时,空间效应基本失效;锚固残余区扩容系数h3对硐室周边位移的影响大于锚固软化区扩容系数h2;根据不同长度锚杆支护下的硐室周边位移为支护结构围岩预留变形量设计提供了参考。 展开更多

关键词 开挖-支护 空间效应 锚固效应 周边位移

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基于空间效应的基坑支护方案对比分析

7

作者 刘继忠 陈凯 《山西交通科技》 2023年第4期40-44,112,共6页

为了进一步优化基坑支护结构,考虑基坑支护结构存在的空间效应,以某基坑为研究背景,利用Midas/GTS NX有限元软件进行数值模拟,分析了不同形状基坑支护方案下的结构内力及位移变化规律,分析结果表明:基坑开挖后土体发生了应力释放,圆形... 为了进一步优化基坑支护结构,考虑基坑支护结构存在的空间效应,以某基坑为研究背景,利用Midas/GTS NX有限元软件进行数值模拟,分析了不同形状基坑支护方案下的结构内力及位移变化规律,分析结果表明:基坑开挖后土体发生了应力释放,圆形基坑外侧土体在变形过程中相互挤压具有“楔紧”作用,使得圆形基坑的钢板桩支护方案弯矩和位移均小于多边形支护方案。同时支护结构的受力由多边形支护结构的竖向受弯特性转向为圆形支护结构的环向受压特性,对基坑的整体稳定性具有重要作用,为类似工程的设计提供了一定的参考。 展开更多

关键词 空间效应 基坑 支护方案 内力 位移

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季冻区土岩复合地层地铁深基坑变形规律及空间效应分析

8

作者 史文刚 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2022年第S02期101-110,共10页

季冻区土岩复合地层地铁深基坑的稳定性与安全性是基坑设计与施工中重点问题。以长春地铁5号线安新路站深基坑工程为研究对象,对土岩复合地层基坑开挖过程中的支护结构位移、内支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降的变化规律及基坑空间效应... 季冻区土岩复合地层地铁深基坑的稳定性与安全性是基坑设计与施工中重点问题。以长春地铁5号线安新路站深基坑工程为研究对象,对土岩复合地层基坑开挖过程中的支护结构位移、内支撑轴力、地表沉降、建筑物沉降的变化规律及基坑空间效应进行研究,结果表明:在基坑长边方向,离坑角位置越远,基坑土体位移越大,基坑长边中部空间效应基本消失;季节性冻土区土岩复合地层基坑开挖过程中,开挖引起的桩体侧向位移、支撑轴力、支护结构竖向位移较小;岩面以下基坑侧向位移、土体沉降基本不变,岩面以上基坑侧向位移的最大值上移;深基坑施工时,在架设第三层钢支撑前出现较大位移,应关注深层粉质黏土层土质特性,注意快速施工同步维护。 展开更多

关键词 地铁车站 土岩复合地层 空间效应 土体沉降 侧向位移

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收敛约束法中隧道开挖面空间效应方法比较 被引量：22

9

作者 张常光 曾开华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1417-1424,共8页

合理的开挖面空间效应方法是充分调动与发挥围岩自承载能力的前提,对2种代表性的开挖面空间效应方法:T-N(09)支护力系数法和V-D(09)位移释放系数法,进行了来源、因素考虑、适用范围、空间效应实现及收敛约束差异等的定性与定量比较。研... 合理的开挖面空间效应方法是充分调动与发挥围岩自承载能力的前提,对2种代表性的开挖面空间效应方法:T-N(09)支护力系数法和V-D(09)位移释放系数法,进行了来源、因素考虑、适用范围、空间效应实现及收敛约束差异等的定性与定量比较。研究结果表明:2种开挖面空间效应方法都易与围岩特征曲线相结合,便于实际工程应用,且在一定参数范围内二者具有很好的一致性;T-N(09)支护力系数法仅适用于理想弹-塑性围岩,得到的支护压力偏小、围岩稳定变形偏大,应对其材料模型及参数范围进行有效拓展;V-D(09)位移释放系数法适用于各种弹塑性围岩,能较直观地反映开挖面空间效应的变化及影响范围,具有广泛的工程应用前景。 展开更多

关键词 开挖面空间效应 支护力系数 位移释放系数 支护压力 围岩稳定变形

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水泥土挡墙的空间作用研究 被引量：4

10

作者 陆瑞明 李红 《工程勘察》 CSCD 北大核心 1997年第1期1-5,共5页

水泥土挡墙的空间作用对挡土墙的变形和位移有着重要的影响，不能忽略。本文提出一种考虑挡墙空间作用的修正竖直弹性地基染有限元法。用于计算水泥土挡墙的变形和位移。算例表明，该法是有效而实用的。

关键词 水泥土挡墙 空间作用 变形 位移

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岩质隧道施工过程变形时空问题的位移释放系数法 被引量：6

11

作者 张建智 俞缙 +2 位作者 张小燕 刘士雨 蔡燕燕 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期98-107,共10页

岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的... 岩质隧道施工过程变形具有显著的成洞时间效应与开挖面空间效应。由于应力释放率与施工过程参数、围岩力学性态等的关系难以量化,应力释放系数法在解析岩质隧道施工过程变形问题时存在局限性。为描述岩质隧道与时间、空间相关的复杂的施工力学过程,假设围岩为Burgers体和Drucker–Prager组合模型。利用弹性–黏弹性对应原理与非关联流动法则建立无支护隧道变形解,采用位移释放系数法描述隧道施工过程变形的时空效应。获得的2维平面应变无支护隧道最大径向位移的数学函数形式与Manh解一致;当不考虑时间因素时,本文解可退化为Park解。通过与既有数值解和解析解对比,验证了本文解的正确有效性。进而分析隧道时空变形曲线,包括隧道蠕变特征曲线、围岩变形径向分布曲线和隧道纵剖面变形曲线,得到关于黏聚力、内摩擦角、扩容角与延迟时间等参数的敏感性规律。结果表明:随着时间推移或纵向距离的增大,隧道变形非线性递增;随着围岩深度的增加,隧道变形递减,隧道变形和塑性区半径均为黏聚力与内摩擦角的非线性递减函数;围岩扩容加剧了隧道变形;延迟时间控制了隧道变形的时程规律;隧道时空变形对介入参数的敏感性与其物理意义一致。位移释放系数法成功描述了岩质隧道施工过程变形的时空效应,可为施工过程提供理论指导。 展开更多

关键词 岩质隧道 施工过程 时间效应 开挖面空间效应 位移释放系数法 解析解

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考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法 被引量：5

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作者 曾开华 韩小川 张常光 《铁道建筑》 北大核心 2015年第5期62-64,82,共4页

隧道开挖面的空间效应对选择合理的支护时机十分重要。本文利用位移释放系数来确定隧道前期变形,提出了考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法,给出了其具体应用步骤,并得出因素影响特性。研究结果表明:中间主应力、围岩剪胀特性及不... 隧道开挖面的空间效应对选择合理的支护时机十分重要。本文利用位移释放系数来确定隧道前期变形,提出了考虑开挖面空间效应的隧道支护设计新方法,给出了其具体应用步骤,并得出因素影响特性。研究结果表明:中间主应力、围岩剪胀特性及不同施作距离对支护的起始作用位置及围岩稳定变形均有显著影响,但支护压力间的差异却相对较小,因而隧道支护设计既要依据支护压力,还要保证对围岩变形的有效限制作用。 展开更多

关键词 开挖面空间效应 支护设计 位移释放系数 支护压力 围岩稳定变形

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基于侧向位移特性的长大基坑空间效应分析

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作者 金鑫 蓝军剑 +3 位作者 孔紫雯 廖红雨 孙苗苗 吴熙 《城市道桥与防洪》 2023年第11期180-187,202,M0017,共10页

以砂土地区的长大基坑工程为研究对象,结合现场实测数据,分析基坑开挖导致的围护结构侧向位移和土体侧向位移的变形特征。基于侧向位移变形指标的整体发展规律,提出考虑空间效应的长大基坑整体变形模式。研究结果表明,分区分段开挖的长... 以砂土地区的长大基坑工程为研究对象,结合现场实测数据,分析基坑开挖导致的围护结构侧向位移和土体侧向位移的变形特征。基于侧向位移变形指标的整体发展规律,提出考虑空间效应的长大基坑整体变形模式。研究结果表明,分区分段开挖的长大基坑变形规律有别于整体开挖基坑的变形规律,坑角位移明显小于基坑中部位移,开挖最早完工的中部对边侧的基坑变形具有限制作用;墙体侧向位移与土体侧向位移沿基坑长边表现的空间分布变形趋势具有一致性,从而可以依据墙体侧向位移预测土体侧向位移。通过分析变形的激增区和累积最大变形的发生区域等,可以确定基坑危险工况,提出加强基坑的措施。研究结论对于优化基坑工程设计、保障施工安全有非常重要意义。 展开更多

关键词 长大基坑 空间效应 围护结构侧移 变形特性

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