高级基坑培训与技术交流会-王蒙博士课件

基坑工程整体解决方案

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邮箱：20132.整体解决方案3.案例1.现状城市建设中基坑越来越深，周边环境越来越复杂，还是常规设计方法？2010年1月南宁市中兴街路面开裂2010年4月广州市中山三路路面开裂2010年5月深圳地铁5号线太安站基坑施工引起居民楼裂缝

基坑离地铁较近，怎么处理？基坑旁边有高层建筑，怎么办？基坑紧挨旧地下管网，开挖会不会爆管？《建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012》

相关行业规范或地方性文件也相继出台，对类似工程的勘察设计提出了更具体的要求。

《上海市工程建设规范——基坑工程技术规范2010》，第17.2章节《基坑开挖对周围环境影响的预估》，第12.2.4条规定“当有可靠的工程经验时，宜采用数值分析法分析基坑开挖对周围环境的影响”；

北京市规委要求北京地铁工程进行结构与土层共同作用下的抗震分析等深基坑工程关注内容？

施工阶段分析一般指模拟基坑开挖、支护、回填的施工过程，在施工的过程中需要对以下内容做些监测和分析：基坑地表的沉降、顶板沉降基坑土体的水平位移坑底隆起以及底板隆起内支撑：轴力、剪力、弯矩圈梁：轴力、剪力、弯矩地连墙：轴力、弯矩楼板：轴力、弯矩柱或桩：轴力、剪力、弯矩施工阶段分析

目前比较真实模拟基坑开挖对周边地形及建（构）筑物影响的方法为数值分析方法。针对建（构）筑物的安全及正常运营，要做安全性论证工作。其中评判标准涉为：基础差异性沉降（若为桩基础，则需查看附加变形及附加弯矩）；建（构）筑物整体结构的附加受力及附加变形（若为地下管线及管片等接头结构，需要得出两片结构之间的夹角变形）；考虑基坑支护体系空间上的影响（考虑到基坑工程的时空效应，重要工程使用三维分析）；针对坑底加固手段，考虑加固区加固宽度的影响）；针对基坑工程周边存在复杂管线及老、旧建筑情况，基坑降水需要考虑空间影响，采用三维降水影响模拟。环境影响评估

渗流分析一般可以区分为稳态分析和非稳态分析。

稳态分析是指地基的内部及外部边界条件不随时间发生变化的分析。

非稳态分析是指地基的内部或外部的边界条件随时间发生变化的分析。渗流分析是基于总应力恒定的条件，即土体本身没有加载或者卸载发生。原理方程：KH=Q渗流边界条件：1）节点水头2）节点流量3）面流量渗流3个研究方面：（1）渗流量问题

（2）渗透破坏问题（3）渗流控制问题稳定安全指标：（1）渗出点高度（2）出口水力坡降

（3）渗流量（4）沉降量渗流、降水分析孔隙水压水头浸润面在模拟中查看浸润面可以直观看出水位所处位置。止水帷幕在模拟中止水帷幕采用渗透系数极小的材料即可模拟，可以在帷幕段看出浸润面的阶跃性差异。Midas的岩土整体解决方案？产品链高端(3D)、中端(2D)、低端(自动化、设计(规范最全、最快)、计算书)用户利益技术竞争力(差异化技术)、效益(可做所有项目)、生产效率(保证工期)为什么选择midas的整体解决方案？midasGTS适用工程案例(迪拜塔-范思哲酒店(PalazzoVersace)midasGTS适用工程案例(迪拜塔)midasGTS适用工程案例(上海大连路地铁车站施工工序影响分析)midasGTS适用工程案例(上海凯旋路基坑开挖对周边环境影响分析)midasGTS适用工程案例(某基坑施工对相邻建筑影响分析)midasGTS适用工程案例(某基坑施工分析)怎么使用呢？？？工程背景《武汉某地铁深基坑开挖对周边环境影响评价报告》武汉某地铁项目深基坑开挖对周边环境影响主要通过周边高架桥、箱涵以及铁路的路基的位移变化来反映，因此数值模拟中采用多工序连续计算方法来模拟基坑开挖的实际施工情况。基坑车站整体模型车站内支撑、立柱以及箱涵施工过程工况一：初始应力场，铁路荷载激活，开挖箱涵以及高架桥以及桥面荷载工况二：施作车站的地连墙和车站的立柱工况三：车站第一次支撑工况四：车站第一次开挖工况五：车站第二次开挖，车站第二次支撑工况六：车站第三次开挖，车站地三次支撑工况七：车站第四次开挖工况八：车站第五次开挖，车站第四次支撑工况九：车站第六次开挖，车站第五次支撑工况十：车站第七次开挖，车站第六次支撑工况十一：施作车站底板、抗拔桩工况十二：施作永久柱和第四道板，拆除第五、六道撑工况十三：做永久柱和第三道板，拆除第四道撑工况十四：施作久柱和中板，拆除第三道支撑工况十五：施作永久柱和顶板，拆除第二道支撑工况十六：拆除一撑回填顶板土工况十七：拆除车站临时立柱工况十八：施作外基坑地连墙和基坑临时立柱工况十九：外围基坑第一次开挖，外围基坑第一次支撑工况二十：外围基坑第二次开挖，外围基坑第二次支撑工况二十一：外围基坑第三次开挖，外围基坑第三次支撑工况二十二：外围基坑第四次开挖工况二十三：外围基坑地板和抗拔桩工况二十四：施工外围基坑立柱和中板，拆除第三道支撑工况二十五：施工永久立柱和顶板，拆除第二道支撑工况二十六：拆除第一道支撑工况二十七：拆除基坑临时立柱

参数取值地层编号地层名称弹性模量EkN/m2泊松Nu容重γkN/m3饱和容重kN/m3粘聚力kN/m2C摩擦角Fi渗透系数Km/s1杂填土120000.3517.018.0052×10-62泥质粘土36000.3516.017.0944.7×10-83-1粘土180000.3518.619.620113×10-8参数取值结构弹性模量EkN/m2泊松Nu容重γkN/m3截面尺寸（m）基坑第一道撑0.2251.5×0.7基坑第一道围檩0.2251.2×0.7基坑第二道撑0.2252.2×1.2分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，铁路路基的竖直位移最大位移为12.8mm。对旁边铁路路堤的影响分析分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，铁路路基的水平最大位移:水平位移最大值为6.5mm.

对旁边铁路路堤的影响分析分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，高架桥墩的水平x向最大位移：7.8mm对旁边高架桥桩的影响分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，高架桥墩的水平y向最大位移7.99mm对旁边高架桥的影响分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，箱涵水平x方向最大位移为：7.5mm对旁边箱涵的影响分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，箱涵水平z方向最大位移为：3.7mm对旁边箱涵的影响分析结果车站临时内支撑在各阶段相应轴力、弯矩对旁边箱涵的影响工程背景《重庆越洋广场项目基坑支护结构对轨道大剧院站、千厮门大桥引桥及C、D匝道影响》因修建B19、B20地块建筑物需要开挖基坑，基坑边坡高度约30～54m，基坑开挖时对在建轨道大剧院站、千厮门大桥引桥及千厮门大桥C、D匝道的结构安全有多大影响及为保证基坑边坡、轨道大剧院站、千厮门大桥引桥及C、D匝道的安全及运营，需进行安全性论证评估。基坑整体模型大剧院结构、基础与桥墩、匝道基础空间关系施工过程第1步原始地形地貌下的初始地应力场、位移场第21步施工B19地块第16、17排锚索第2步大剧院站及引桥、匝道的修建第22步开挖B19地块第十阶第3步支护桩的施工第23步施工B19地块第18、19排锚索第4步开挖B19地块第一阶第24步开挖B20地块第一阶第5步施工B19地块第1排锚索第25步施工B20地块第1、2排锚索第6步开挖B19地块第二阶第26步开挖B20地块第二阶第7步施工B19地块第2、3排锚索第27步施工B20地块第3、4排锚索第8步开挖B19地块第三阶第28步开挖B20地块第三阶第9步施工B19地块第4、5排锚索第29步施工B20地块第5、6排锚索第10步开挖B19地块第四阶第30步开挖B20地块第四阶第11步施工B19地块第6、7排锚索第31步施工B20地块第7、8排锚索第12步开挖B19地块第五阶第32步开挖B20地块第五阶第13步施工B19地块第8、9排锚索第33步施工B20地块第9、10排锚索第14步开挖B19地块第六阶第34步开挖B20地块第六阶第15步施工B19地块第10、11排锚索第35步施工B20地块第11、12排锚索第16步开挖B19地块第七阶第36步开挖B20地块第七阶第17步施工B19地块第12、13排锚索第37步施工B20地块第13、14排锚索第18步开挖B19地块第八阶第38步开挖B20地块第八阶第19步施工B19地块第14、15排锚索第39步施工B20地块第15、16排锚索第20步开挖B19地块第九阶第40步修建连接通道商业参数取值岩土名称素填土强风化砂质泥岩结构面重度(kN/m3)20*23*25.6/自然抗压强度(MPａ)//8.8/饱和抗压强度(MPａ)//5.2/内摩擦角φ(ο)28*30*30.8J1:28；J2:20；J3:35；层面:15内聚力C（kPa）//587J1:80；J2:55；J3:18；层面28弹性模量(MPａ)//1359/变性模量(MPａ)//1021/泊松比μ0.45*0.40*0.35/抗拉强度(kPａ)//100/锚杆砼(M30)与岩石的粘结度(MPａ)

0.35*分析结果由于受到外倾结构面的影响，B19地块基坑开挖时，最大水平位移并未发生在桩顶，而是随基坑开挖深度的增加，在基坑边坡的底部至边坡1/3H这个范围内水平位移增大的较快，开挖完成时最大位移为21.13mm。B19地块边坡抗滑桩水平位移分析B19基坑开挖完成时（第22步）支护桩水平位移分析结果大剧院上部结构X方向位移变化趋势与其基础变化趋势一致，仅在数值上有微小差别，最大位移为9.73mm，处于结构变形可控范围以内。大剧院站上部结构X方向（横桥）位移分析大剧院主体结构在B19开挖完成后X方向变形分析结果数值模拟计算结果表明大剧院车站修建完成时，自身会产生11.82mm沉降，随着基坑的开挖，沉降量会逐渐增大，商业修建完成后达到最大沉降为15.34mm。大剧院车站Z方向（竖向）位移分析B19地块基坑开挖完成后大剧院主体结构沉降量分析结果拆除外基坑临时立柱（工况二十七）后，高架桥墩的水平y向最大位移7.99mm千厮门大桥引桥桥墩及匝道基础X方向（横桥）位移分析B19地块开挖完成后引桥桥墩X方向水平位移分析结果支护桩弯矩变化分析B19地块基坑开挖支护第九阶后支护桩弯矩B19地块基坑开挖支护第十阶后支护桩弯矩荷载步弯矩最大值（KN·m）B19地块基坑支护桩B19第一阶支护324.25B19第二阶支护604.16B19第三阶支护858.75B19第四阶支护1324.56B19第五阶支护1