谢小松[1]2007年在《大型深基坑逆作法施工关键技术研究及结构分析》文中认为逆作法施工在建筑密集的城市基坑工程中得到了越来越广泛的应用，其原理简单、经济和社会效益明显，但是施工组织复杂、工序繁多，在理论计算和施工实践中均有大量的问题需要解决。因此，对深基坑逆作法的施工技术与结构分析进行系统研究，对于指导工程的顺利进行、确保施工安全具有重要的理论意义和实际应用价值。本文以上海目前最大的基坑工程——仲盛商业中心基坑工程为研究背景，对逆作法施工中的若干关键技术及结构计算进行了深入研究，得到了一些可用于指导施工实践的结论。首先，本文对逆作法深基坑的设计计算理论作了探讨，主要包括水土压力的计算、地下连续墙的承载力、深厚比及沉降量的确定；并对不同形式的中间支承柱的荷载取值及承载力计算、地下室楼层内支撑梁的设计和底板的厚度进行了讨论。其次，对大型深基坑逆作法施工中的若干关键技术难点进行了专题研究，主要包括对地下连续墙的接头构造及施工质量控制、逆作条件的土方开挖方式及组织、逆作条件下地下室结构的各种连接节点构造和施工、逆作法施工中差异沉降的产生及控制、地下室底板浇筑施工中底板钢筋支撑体系及后浇带的处理；并重点讨论了决定支承柱承载能力的叁个因素，即：立柱与立柱桩的连接方式、支承上部荷载的方式及支承柱垂直度。针对大型深基坑逆作法施工中的盆式开挖工艺，本文利用有限元法分析了预留土体坡肩宽度对地下连续墙变形的影响，并据此对上海地区软土中的经济坡肩宽度给出了建议取值；提出采用强度折减法对盆式挖土中预留土体土坡的稳定分析，并以具体工程为算例验证了本文方法的正确性；采用多场耦合的有限元法对底板大体积混凝土养护过程中温度裂缝的产生机理进行了理论研究，结果表明混凝土内外最大温差的出现时刻出现在第4～5天，并提出了相应的控制措施。对逆作法基坑工程信息化施工中的监测—反演—预测—控制四个环节进行了探讨，提出了基于遗传算法的土体参数反分析理论并结合通用的有限元软件ANSYS二次开发技术，尝试编制了计算程序BATDCM，根据反分析得到的参数正演计算进行预测并根据预测结果提出了有针对性的控制措施。本文总结了深基坑逆作法施工全过程模拟的叁维非线性有限元理论，重点探讨了考虑流变效应的上海地区软土本构模型及参数的确定方法；围护墙的模拟方法；土-结构界面接触的模拟方法；土体初始应力场的模拟方法；土体开挖过程的模拟等进行了研究。最后，采用上述方法对“中间顺作、周边逆作”的仲盛商业中心基坑工程进行了施工全过程数值模拟，计算结果与实测数据较为吻合。为今后类似工程提供了理论支持和实践参考。
刘杨[2]2004年在《深基坑逆作法施工过程动态模拟的研究与应用》文中进行了进一步梳理从1935年日本首次提出逆作法工艺开始，经历了60余年的研究和工程实践，逆作法工艺目前已在一定规模上应用于高层和超高层的多层地下室等结构。逆作法工艺在支护效果、经济效益和缩短工期等方面的优越性，使其在全国得到推广应用，而广州市和上海市逆作法施工工法的出台更对规范逆作法施工起到指导性作用，标志着逆作法工艺的发展和工程应用进入了一个新阶段。但因为准确计算土压力的困难性和施工过程的复杂性，使逆作法在应用中尚有很多问题需要解决。本论文的研究旨在为逆作法工艺的设计和实施提供一定程度的指导作用，为逆作法的研究起到抛砖引玉的作用。本论文主要研究地上地下结构同时施工时的全逆作法工艺在软土地区的应用，主要工作如下：一、从逆作法的概念入手，简要介绍了逆作法工艺在国内外的应用和发展状况以及逆作法的优点和局限性。二、介绍逆作法中的重要构件——地下连续墙和中间支撑柱等的设计计算方法和力学模型。叁、以实际工程为依托，用FLAC软件分析不同的工况组合，通过计算结果归纳分析在不同工况组合下的施工效果，并总结结构构件的内力和变形规律，确定可实施工况，即以动态模拟技术优化工况设计，减少施工风险，确保施工安全。四、考虑地下及地上结构的整体效应，从结构构件协同作用的角度计算地下连续墙的内力和位移，与工程上普遍采用的设计方法对比分析。五、通过大量已竣工的采用逆作法工艺的工程的现场实测数据和其它的理论研究成果，结合本论文的计算结论，总结归纳在软土地区采用逆作法工艺的深基坑工程的施工经验，希望能对以后工程起到一定指导作用。
李守涛[3]2007年在《逆作法施工关键技术与施工动态模拟研究》文中研究指明逆作法近年在工程建设中得到了突飞猛进的应用和发展。其发展的重点在于控制竖向结构的差异沉降与减少对周边环境的影响。无论是理论与实践,均有大量的问题尚需要解决,这涉及到施工方案的选择、关键施工技术的改进、基坑降水方式的选择、立柱(桩)的沉降控制与施工安全稳定性计算等多方面的因素,本文基于此进行了研究。本文针对逆作法设计与施工中关键技术进行了研究。对逆作条件下作为主体结构承重墙的地下连续墙的设计与施工,地下连续墙与地下结构内部梁板等构件中的可靠连接进行了仔细地探讨;对逆作中立柱支承上部荷载的方式、立柱脚与桩顶的连接、施工中立柱沉降的机理和控制方法进行了探讨和分析;对逆作法由上往下施工过程中形成了一些特有的施工技术难点进行了评估与分析。在结合相关有限差分法理论的基础上,对于各逆作结构和土体提出了相应的模拟方法,利用非流-固耦合原理实现对逆作施工过程中基坑内降水的模拟并建立逆作施工动态模拟流程。采用本文所提出的施工动态模拟方法,探讨了逆作法施工过程中共同作用规律。对逆作法施工过程中承重地下连续墙、立柱桩与地基及上部结构共同作用进行了分析研究,探讨了不同逆作施工方法下,立柱桩与地下连续墙之间不均匀沉降在施工中的发生、发展规律。进一步研究了施工降水过程对逆作工程的影响,讨论了不同施工方法和不同止水降水方式对地下连续墙变形、基坑周边土体沉降等基坑控制要素的影响。同时,结合强度折减理论,提出利用强度折减的有限差分法对逆作法施工过程进行安全稳定性分析计算。给出逆作基坑安全稳定性计算的有效方法。
钱敏[4]2016年在《逆作法竖向围护结构变形分析》文中进行了进一步梳理以合肥新交通大厦为背景,对深基坑逆作法施工的种类与特点、原理、施工的优缺点、国内外的发展情况、目前主要存在的问题、以及逆作法深基坑数值模拟的研究现状等问题进行总结;分析了深基坑在开挖过程中基坑竖向围护结构、基坑底部以及基坑四周地表的变形机理;探讨了土压力的种类和研究方法以及基坑支护结构的土压力分布规律和基坑支护机构的计算理论等,旨在为合肥新交通大厦逆作法基坑开挖提供一些理论和施工的指导。合肥新交通大厦位于合肥地铁一号线与二号线交汇处,而且合肥新交通大厦基坑紧挨合肥地铁一号线与二号线。此外,合肥新交通大厦不仅周围建筑物情况十分复杂,而且基坑面积大深度大,因此该基坑开挖难度大要求高。运用大型有限元分析软件MIDAS/GTS将大厦基坑开挖的全过程进行动态模拟,并将有限元软件模拟得出的数据与实测数据进行比较分析,主要有以下几点结论与见解:(1)逆作法大型深基坑的开挖过程中,基坑周围地表沉降表现出距离基坑边沿越远土体沉降量越小,距离基坑边沿越近土体沉降量大,也就是由近及远土体的沉降量由大到小。但并不是完全这样,基坑周围地表最大沉降处并不是发生在开挖基坑的边沿处,而是发生在距离基坑边沿有一段距离的地方。整个沉降曲线的大致形状与烟斗形状相似。(2)随着基坑开挖深度的不断增加,基坑底部土体发生了不同程度的回弹与隆起。基坑开挖深度越深,坑底的隆起与回弹越大。而且基坑底部土体隆起与回弹呈现出中间大两边小的情况。整个回弹与隆起的形状像一个略微突起的小山丘。(3)在基坑开挖的过程中,地下连续墙随着土体的不断卸载发生了一定程度的偏移变形和抬升。首先,地下连续墙发生了竖向抬升随着基坑开挖深度的加大抬升位移也加大。其次,基坑地下连续墙也发生了向基坑内部的水平位移,随着基坑深度不断增加,地下连续墙的水平位移也不断加大。基坑地下连续墙的最大位移处大约在基坑深度的中间位置。最后,大型逆作法深基坑的长边的水平位移变形比短边的水平位移变形要大。(4)在逆作法深基坑开挖过程中,整个地下连续墙不论是X方向还是Y方向的有效应力均随着基坑开挖深度的增加而增大。
安桂香[5]2007年在《哈地铁黑大站逆作与盖挖法评价研究》文中进行了进一步梳理地下工程的类型很多,工程特点各异,相应的开挖施工技术也不同。以城市轻轨交通为例,地铁车站依据不同的地质情况、工作环境要求、工期及安全方面的因素,可以选择明挖法、矿山法(新奥法)、逆作法、盖挖法等施工方法。哈尔滨轻轨交通一号线中的部分路段(学府路段)是类黄土地段,该地段地下水位很低,对轻轨交通一号线施工影响不大;土质良好且开挖方便。对于这样无地下水且土质良好的类黄土地段,无论采用逆作还是盖挖法都是可以解决轻轨交通的建设的。本论文就以哈尔滨轻轨交通一号线地下铁道黑大站为例,通过对逆作与盖挖顺作这两种工法的各方面进行比较,并进行优化对比分析,不仅为设计施工方案提供依据,而且也建立了施工方案的评价理论与方法,为轻轨交通建设提出指导意义。论文对逆作与盖挖顺作两种施工工法进行受力与变形的比较、经济效益、社会效益、环境效益、防灾效益、适用效益等方面的评价分析。在受力与变形的比较上,针对两种工法的施工过程按工况进行划分,并利用大型通用有限元软件ANSYS进行模拟。根据土体开挖与结构构件浇筑的顺序,利用离散性原理,将逆作法施工过程离散为若干个工况,对各工况进行结构内力与变形研究,展现了不同工况下的结构受力特性和力学特点;施工过程效果的模拟采用ANSYS中的“单元的生死”功能来实现,这样可在整个开挖计算过程中采用同一种有限元剖分网格,而且模拟分析完全反映了实际施工的动态过程;盖挖法结构分析中,利用ANSYS中的自由度耦合,实现结构主体与护壁桩之间的自由度耦合,使护壁桩与侧墙有相同的变形;利用ANSYS有限元软件进行模拟计算,得出逆作与盖挖在使用阶段的受力与变形相差很少;在施工进行阶段,逆作工法下,有些工况下受力与变形较大,需要架设临时竖向支撑;对两种施工工法的经济效益、社会效益、环境效益、防灾效益、适用效益等方面的评价分析中,应用模糊数学的方法进行优化分析,在哈尔滨轻轨交通一号线地下铁道黑大站的诸多条件下,逆作工法为较好的施工方法。
高广臣[6]2010年在《青岛市地下街逆作施工过程及对周边建筑影响分析》文中研究表明伴随着我国城市化的加快,许多城市不同程度地出现了城市用地紧张,生存空间拥挤等诸多问题。而地下空间的开发利用,为城市发展提供了十分丰富的空间资源,有着重要的社会效益。同时,地下空间的开发和利用也对深基坑开挖技术提出了更为严格的要求。基坑工程不仅要保证挡土支护结构强度要求,还要满足其变形控制的要求,以确保基坑周围已有建筑物、地下管线及道路等的安全。但是由于地下工程的理论研究起步较晚,加之地下工程所涉及到的影响因素相当的多,使得地下结构的设计理论还很不完善,因此,对于这方面问题的研究就显得尤为必要。本文以青岛市李沧区书院路地下商业街工程为主要研究对象,利用有限元分析软件Midas/gts,对其逆作法施工过程进行叁维数值模拟分析,进而了解结构施工过程中的结构本身及对周围建筑所产生影响的规律,为同类项目的修建提供借鉴。主要研究内容及取得的成果如下:(l)对地下连续墙、中间支撑柱、桩墙合一体等支护结构以及逆作法施工中的关键技术做了详尽的阐述。(2)对有限元的基本理论、初始地应力场的计算理论、土体开挖荷载的计算理论、开挖过程的模拟理论、岩土材料本构关系进行了详尽的介绍。(3)对数值模拟中土体参数的选取、模型边界约束及模型域的选取、施工工况的划分等方面做了详细的研究。(4)对基坑外地表位移、桩的水平位移、地下结构立柱的竖向位移、基坑周边建筑基础的竖向位移、基础沉降差以及地面结构柱的水平位移在逆作法施工过程中表现出来的一些现象进行了详尽的研究和分析。结果表明:基坑内土体的开挖卸载,引起了坑周土体向着基坑坑内的相对较大的移动,从而对地表的影响也是相对较大的。逆作法施工过程中地下结构的楼板能够起到较好的支撑作用,从而可以减缓对地面建筑的影响。同样结构形式的建筑,其距离基坑越近,则其建筑基础沉降差越大。逆作法施工过程中,基坑两侧建筑有向着基坑内倾斜的趋势。
吴占龙[7]2017年在《地下车库逆作法基坑支护应用研究》文中进行了进一步梳理随着经济的发展和私家车数量的急剧增多,后增地下车库已成为解决既有住宅小区拥挤最有效的方法。在住宅小区或城市的繁华地带,鉴于场地周边环境复杂,施工场地狭小,基坑支护除要满足支护结构的强度要求,还需满足变形控制要求,以确保基坑周围已有建筑物和重要设施的安全。“逆作法”作为一种新的深基坑开挖施工技术,能有效地减小基坑开挖对周边环境的影响、降低工程造价并缩短工期。本文以某小区后增地下车库工程为背景,依据现场岩土工程条件、基坑支护设计参数和施工工况,利用有限元软件ABAQUS建立叁维模型进行数值模拟,对不同工况下基坑逆作施工过程中支护结构的内力、基坑变形及邻近建筑物的影响进行了分析,主要研究内容及分析结果如下:(1)基于逆作法的基本理论,对基坑周边围护结构、竖向支撑系统、水平支撑结构以及节点位置的连接进行了介绍和阐述。(2)对排桩弯矩、竖向立柱轴力在逆作法施工中的变化规律进行分析,结果表明:基坑开挖会引起排桩承受较大弯矩,且周围建筑物距基坑越近对排桩影响越大;立柱主要承受压力,并且压力值较为均匀。(3)对基坑外地表位移、排桩水平变形、坑底位移、周围建筑基础底竖向位移在逆作法施工中的表现进行了研究,得到:随着基坑开挖,坑底出现隆起,基坑两侧地表土层均向基坑内移动,同时周围地表发生沉降,最大沉降的位置发生在距基坑边缘一定距离的区域。随着土体的移动,基坑两侧周围建筑均有向基坑倾斜的趋势。(4)通过改变桩径、桩距、嵌固深度,分析了支护参数对逆作法基坑变形的影响。结果表明:增大桩径和嵌固深度或者减小桩距都可以减小基坑的水平变形和周围地表沉降,但在满足工程需要的情况下,继续增大嵌固深度或者减小桩距对基坑变形的影响作用逐渐减弱,桩径对于优化支护方案效果更为显着。
高艳群[8]2006年在《哈电表厂地铁站逆作施工可行性分析》文中进行了进一步梳理地下空间的开发和利用对深基坑开挖技术提出了更严格的要求,在地下工程各种施工方法中,逆作法以其安全、实用、经济的特点得到广泛的应用。哈尔滨在上世纪八十年代后期开创性的利用了逆作工法建造了地下街工程获得成功,现已发展到高层地下室逆作施工,高水位状况下的地下逆作施工都成为可行。尽管哈尔滨逆作工艺在实际工程中积累了很多的经验,但它仅仅是良好土质条件及地下水很深的状况下的逆作经验,具有一定的地区性和局域性,对该逆作施工形成的地下结构却没有进行理论研究与探讨,从以往的工程设计来说,基本上不考虑逆作施工分步工况结构的受力特性,而是按使用阶段的整体结构按照现行的地下结构设计理论进行分析,这显然是不够全面和易造成工程事故。对特定地区的逆作工况进行总结研究并建立逆作结构分析理论,完善并充实逆作结构现有的设计理论与方法是十分必要的。哈尔滨市轻轨交通一号线大部分线路穿越的路段为良好的工程地质区,大部分为粉质粘土,湿陷性较低或无湿陷性、地下水位距地表很深,针对此类土性能探讨该地段地铁车站的逆作施工结构受力特性对该土质状况下的一号线其它若干个车站施工具有十分重要理论意义与实际应用价值。哈尔滨轻轨交通一号线该地段的初步设计均利用护壁桩护壁的盖挖顺作法。没考虑逆作法的施工工艺,本文特以轻轨交通学府路段地下二层车站为实例,对该站的两种施工方法进行比较,特别是对逆作工程的地铁车站施工进行有限元模拟,深入研究地铁车站的逆作施工的可行性:本文首先研究了逆作工况建造地铁站的可行性,以此为基础,对逆作施工全过程结构所受荷载进行阶段性分析,对逆作工程结构进行了理论分析;总结以往地铁车站结构计算方法的,针对哈尔滨良好土质条件下的逆作方法的特点,提出了一种符合逆作法施工过程的分析方法;利用大型通用有限元软件ANSYS实现了地铁车站施工开挖全过程的数值模拟,根据土体开挖与结构浇筑的顺序,利用离散性原理将逆作法施工过程离散为若干个工况,对各个工况进行结构内力与变形研究,展现了不同工况的结构受力特性和力学特点;利用ANSYS有限元软件中的自由度耦合,成功实现了结构主体与护壁桩之间的自由度耦合,使他们在耦合自由度上是一个完全刚性约束关系;
高艳[9]2011年在《“土岩”二元地区深基坑逆作法施工方式优选》文中认为深基坑工程是一个比较复杂的理论和实践,涉及的学科和理论知识比较多,是一个正在发展中的系统的理论工程。随着城市建设发展的不断进步,城市空间越来越少,城市建筑以及交通设施不断向地下发展,深基坑工程的开挖深度不断增大,面积不断增加,对深基坑的设计和施工都提出更高的要求,大型基坑周围的建筑空间紧张,建筑环境复杂,临近高层建筑与基坑边缘接近,同时,由于人们对建筑施工过程中的环境问题关注度越来越高,对建筑施工过程中产生的环境问题提出了高标准,严要求。逆作法施工方式,就是在这种要求下应运而生。逆作法施工方式适用于周围环境复杂,深度大,面积广,对环境要求较高的深大基坑工程。逆作法施工方法由于其本身的优越性,优先开始应用于软土地区,就我国而言,上海,广州等软土地区较早开始进行研究和实践。因此在实践经验及理论研究上逆作法施工的各项参数及使用条件偏向于软土地基。而青岛是典型的“土岩”二元地区,地基承载力较大,在设计及逆作法施工中还没有一套标准的适用于土岩”二元结构地区的参数可以参考。本论文以青岛市东海路地下人防工程深基坑为背景进行了相关的分析和研究,对比数值模拟的结果和施工监测数据,得出一套系统的适用于“土岩”二元地区的基坑参数,给其他进行Plaxis数值模拟的深基坑工程提供经验,同时对传统的逆作法施工进行改良,提出跃层逆作法这一新型逆作法组合方式,并通过数值模拟结果提供依据,验证这种开挖方式的可行性,并计算出在该种施工技术中,“土岩”二元结构深基坑的极限开挖深度。通过以上研究,本论文提出一套完整的适用于以青岛市为代表的“土岩”二元地区基坑逆作法施工的设计参数,并对跃层式开挖新型开挖技术的可行性进行数值模拟验证。为青岛市以后的工程实践提供理论依据和指导,有助于提高深基坑的设计水平和施工水平,并给此类工程提供宝贵经验。
朱浩宇[10]2017年在《被动逆作法下框架节点变化的影响分析》文中研究说明基坑支护是深基坑工程的重要组成部分。近些年来,随着国家基础设施的大力推进与逐渐完善,基坑支护更是得到了快速的发展,各种适应基坑实际状况和要求的新支护技术不断涌现。而建筑基坑逆作法作为一种相对成熟的支护技术,由于其原理简单,加上社会和经济效益明显,在建筑相对密集的城市运用的越来越普及。因此,对深基坑逆作法的施工技术与结构分析进行系统研究,这对于基坑工程的发展具有重要的理论价值和现实意义。本文以贵州都匀福安凯莱大饭店基坑工程为背景,在支护桩已经施工完成后,由于锚杆施工不成功,被迫将原有桩锚支护方案改为采用逆作法,进行后续工程施工。逆作法施工中由于结构变动,导致车道由原来位置移动到最靠近支护桩的主体结构的边缘,使逆作法施工下荷载的传递对主体结构变得极为不利,在这种背景下本文做了以下主要研究与分析:(1)阐述基坑支护工程中逆作法的技术特点,并通过分析总结国内外的研究现状,说明该支护形式安全可靠、经济适用,有良好的应用前景。(2)对现场监测数据进行整理分析,重点研究了支护桩身的现场监测弯矩变化情况,由于方案改变导致桩身强度变化,我们用理正基坑设计软件对原桩锚支护方案进行分析,与现场监测对比拟合,分析桩身变形情况。(3)采用弹塑性有限元分析方法对框架节点变更前后基坑周围地表沉降值、支护桩的内力与变形、主体结构变动位置的框架内力与变形进行了数值仿真模拟与整体分析。(4)针对逆做法过程中遇到的节点位置变化,探究节点区刚度对框架性能的影响,并提出了对该部分框架柱强度和刚度的补强方案。
参考文献：
[1]. 大型深基坑逆作法施工关键技术研究及结构分析[D]. 谢小松. 同济大学. 2007
[2]. 深基坑逆作法施工过程动态模拟的研究与应用[D]. 刘杨. 重庆大学. 2004
[3]. 逆作法施工关键技术与施工动态模拟研究[D]. 李守涛. 哈尔滨工业大学. 2007
[4]. 逆作法竖向围护结构变形分析[D]. 钱敏. 安徽建筑大学. 2016
[5]. 哈地铁黑大站逆作与盖挖法评价研究[D]. 安桂香. 哈尔滨工业大学. 2007
[6]. 青岛市地下街逆作施工过程及对周边建筑影响分析[D]. 高广臣. 哈尔滨工业大学. 2010
[7]. 地下车库逆作法基坑支护应用研究[D]. 吴占龙. 石家庄铁道大学. 2017
[8]. 哈电表厂地铁站逆作施工可行性分析[D]. 高艳群. 哈尔滨工业大学. 2006
[9]. “土岩”二元地区深基坑逆作法施工方式优选[D]. 高艳. 中国海洋大学. 2011
[10]. 被动逆作法下框架节点变化的影响分析[D]. 朱浩宇. 湘潭大学. 2017
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