《安家（建筑与工程）》基于上海体育馆、上海游泳馆改造及新建体育综合体项目,研究了紧邻深基坑既有建筑物改造与深基坑开挖之间的相互影响,通过大型有限元软件对深基坑开挖和周边既有建筑物"卸载-加载"改造进行模拟,分析了同时进行新建体育综合体深基坑开挖和上海体育馆"卸载-加载"改造两者叠加工况下的相互影响,进一步探讨了深基坑开挖与周边既有建筑物改造同时进行的最优工况。此外,在最优工况的基础上结合基坑被动区加固、围护结构刚度以及两者相互叠加对深基坑和周边建筑物的影响进行深入讨论。结果表明:最不利工况为基坑开挖至第2道支撑时对周边建筑物进行加载改造,在实际施工中应避免出现该工况;最优工况为基坑完成第1道支撑后对周边建筑物进行卸载改造,并在基坑完成第2道支撑后对周边建筑物加载改造;在最优工况及其他同等条件下基坑被动区加固对基坑和周边建筑物产生的影响要大于基坑围护结构强度对其产生的影响,研究结果可以为今后类似工程施工提供依据与参考。基于上海体育馆、上海游泳馆改造及新建体育综合体项目,研究了紧邻深基坑既有建筑物改造与深基坑开挖之间的相互影响,通过大型有限元软件对深基坑开挖和周边既有建筑物"卸载-加载"改造进行模拟,分析了同时进行新建体育综合体深基坑开挖和上海体育馆"卸载-加载"改造两者叠加工况下的相互影响,进一步探讨了深基坑开挖与周边既有建筑物改造同时进行的最优工况。此外,在最优工况的基础上结合基坑被动区加固、围护结构刚度以及两者相互叠加对深基坑和周边建筑物的影响进行深入讨论。结果表明:最不利工况为基坑开挖至第2道支撑时对周边建筑物进行加载改造,在实际施工中应避免出现该工况;最优工况为基坑完成第1道支撑后对周边建筑物进行卸载改造,并在基坑完成第2道支撑后对周边建筑物加载改造;在最优工况及其他同等条件下基坑被动区加固对基坑和周边建筑物产生的影响要大于基坑围护结构强度对其产生的影响,研究结果可以为今后类似工程施工提供依据与参考。针对地连墙缺口或缺陷问题,基于地铁车站基坑现场回灌试验,结合数值模拟,探究不同工况下地连墙与回灌井的相互影响作用。通过分析天津地铁6号线某车站基坑工程开挖前的抽灌试验,并采用有限差分法对不同地连墙缺口长度、不同回灌井距地连墙缺口距离工况下基坑外采取回灌控制水位下降的效果进行分析评价。结果表明:地连墙缺口长度对回灌效果影响较大,在缺口长度为5 m时,回灌引起的水位抬升效果相对完整墙降低可达50%左右;基坑降水工程应保证地连墙质量,施工前开展抽灌试验,确保地连墙闭合;在地连墙长度方向上,回灌井距离地连墙缺口或缺陷10 m以上时,缺口对回灌效果影响相对较小,在利用回灌控制坑外建筑物沉降时,应确保回灌井10 m范围内地连墙截水效果;回灌井位于基坑外16 m以内时,因地连墙缺口引发的回灌效果差异显著;距离超过24 m后,缺口对回灌的影响不明显;实际工程中,回灌井应尽量远离基坑,靠近保护点的位置,避免受到地连墙渗漏影响。
为减小大范围土体卸载对周边环境的影响,加强对周边复杂环境的保护,对上海徐家汇体育公园项目深大基坑进行了合理设计。在充分考虑基坑邻近地铁、高架、管线以及基坑内部和周边建筑物环境复杂等特点的基础上,基坑支护结构设计采用"分区顺作+板式支护+多道支撑+合理换撑"的设计方案,介绍了基坑工程整体分区、支撑及栈桥布置、临时隔断换撑等设计思路和具体实践,并通过现场分区变形监测分析基坑分区设计方案的合理性。结果表明:底板完成后东亚大厦最大沉降变形约为6 mm,差异沉降约为1 mm;上海体育馆最大沉降约为8 mm,最大差异沉降约为2 mm;上体馆主变站沉降增加约4 mm,差异沉降小于1 mm;施工期间上体馆主变站和电缆隧道虽发生一定沉降变形,但变形均处在可控范围内,远小于上海申通地铁对沉降控制的要求,确保了整个地铁系统的正常运营;合理的基坑分区设计方案和技术措施可以确保基坑自身及周边环境的安全,可为相关工程设计与实践提供参考。以上海竹园2-16-1地块项目深基坑工程为背景,介绍了邻近地铁的软土深基坑变形控制方法及其效果。根据基坑工程的特点,设计时采取了多种地铁保护专项技术措施,包括基坑分区实施方案、支护体系、钢支撑轴力补偿系统、坑内被动区加固、承压水控制措施等。结果表明:基坑各分区地下连续墙最大侧向位移小于上海软土地区基坑地下连续墙最大侧移的统计平均值0.42%H(H为基坑最大开挖深度),特别是靠近地铁侧的地下连续墙最大侧向位移接近上海软土地区基坑地下墙最大侧移的统计下限值0.1%H;地铁侧坑外承压水位总体保持在比较平稳的水平,最大水位变化仅为0.72 m;邻近的地铁隧道上行线和下行线的累计最大沉降量分别为8.2 mm和5.1 mm,均小于地铁下沉量允许值(20 mm),且隧道曲率半径满足控制值要求;本基坑采用的系统变形控制措施有效地保障了邻近地铁的安全,其设计和施工方法可以为软土地区同类基坑工程设计提供参考。为研究影响注浆效果的影响因素,以天津市某基坑工程为背景,在既有隧道与基坑之间的场地开展原位注浆试验,同时利用大型有限元模拟软件PLAXIS模拟注浆过程,研究了注浆距离、注浆量、注浆深度、基坑开挖以及多孔同时注浆对注浆效果的影响。另外,对比分析了基坑周边有隧道和基坑周边无隧道2种情况下隧道与土体的变形规律。结果表明:采用注浆法控制隧道变形时,协调选择注浆量与注浆距离才能达到较高的注浆效率,注浆量应根据基坑开挖情况及隧道位移情况及时调整,同时后续需要在相同或相近位置进行重复注浆补偿隧道位移恢复值,才能使隧道变形得到整体控制;当注浆范围顶部埋深与隧道轴线埋深相同时,隧道的水平位移恢复值最大,为注浆深度的确定提供了参考;基坑开挖后注浆纠偏隧道位移的效果相较于无基坑情况时出现一定程度的削弱,并且注浆量越大,注浆效果削弱越明显;根据注浆影响范围布置注浆孔,充分利用多孔注浆的叠加效应能够使隧道变形得到均匀控制。
提出在复杂条件下采用三圆盾构技术修建地铁换乘车站的新方法,结合某换乘车站案例,对三圆盾构近接施工换乘车站全过程进行了数值模拟计算,重点分析了三圆盾构施工引起的运营车站底板、围护结构、管片、周边地层等变形情况。结果表明:三圆盾构车站宽度范围内,原有车站底板向下沉降,原有车站围护结构向新建车站方向发生水平变形;三圆盾构车站上方管片向下变形,下方管片向上变形;受三圆盾构车站中间立柱的影响,两立柱之间管片上部沉降量和下部上浮量均比立柱位置大;在设计时为确保新建三圆盾构车站结构安全,需采取增加临时支撑、增强管片刚度、增强立柱与上下海鸥块连接等措施;开挖进尺不同引起车站结构变形的不同,既有材料非线性的影响,也有施工过程中体系演变的影响;研究成果可为采用大断面或异形盾构机在城市核心区修建大型换乘车站提供借鉴。提出在复杂条件下采用三圆盾构技术修建地铁换乘车站的新方法,结合某换乘车站案例,对三圆盾构近接施工换乘车站全过程进行了数值模拟计算,重点分析了三圆盾构施工引起的运营车站底板、围护结构、管片、周边地层等变形情况。结果表明:三圆盾构车站宽度范围内,原有车站底板向下沉降,原有车站围护结构向新建车站方向发生水平变形;三圆盾构车站上方管片向下变形,下方管片向上变形;受三圆盾构车站中间立柱的影响,两立柱之间管片上部沉降量和下部上浮量均比立柱位置大;在设计时为确保新建三圆盾构车站结构安全,需采取增加临时支撑、增强管片刚度、增强立柱与上下海鸥块连接等措施;开挖进尺不同引起车站结构变形的不同,既有材料非线性的影响,也有施工过程中体系演变的影响;研究成果可为采用大断面或异形盾构机在城市核心区修建大型换乘车站提供借鉴。
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