灌注桩加砼内支撑基坑支护结构截面设计分析

为研究影响灌注桩加混凝土内支撑基坑支护工程中,支护结构截面尺寸的选取问题,采用弹性地基梁法结合增量法,以南京某软土基坑工程为例,建立了计算模型,分析在多种支护桩直径和内支撑截面宽度组合情况下,支护结构水平位移、结构内力及地面沉降的变化情况。结果表明:对于增大支撑刚度,增加支护桩直径比增加支撑截面宽度有效;增加支护桩直径或支撑截面宽度均会使支护结构变形减小,而增加支护桩直径效果更好;增大支撑刚度可降低支护桩抗弯配筋量,而抗剪配筋略有增加;增大支撑刚度,第一道支撑轴力减小,但两道支撑轴力总和基本不变;已确定的计算模型,主动土压力大小与支撑刚度无关;减小地面沉降可增加支护桩直径或增加支撑截面宽度。     

基坑支撑刚度计算方法辨析及其对支护桩内力的影响

分析了目前常见的两种计算基坑支撑刚度方法的差异、优缺点和适用范围。通过建模,用弹性支点法分别计算分析了单道支撑和两道支撑条件下,支撑刚度变化对支撑轴力及支护桩桩身内力的影响。计算结果表明:对于单层支撑系统,随着支撑刚度的增大,支护桩的最大弯矩和剪力稍有增加,而支撑轴力的增大幅度比较明显,且当支撑刚度增大到临界值后轴力趋于稳定;对于双层支撑系统,增加支撑刚度对支撑轴力起到增大的作用,但对支护桩内力的影响却各不相同。     

SMW工法中水泥土作用及支撑对基坑变形及内力的影响

SMW工法中水泥土对于支护桩体刚度的贡献大小至今没有完整的理论,所以水泥土刚度贡献的研究仍将是以后的重点。SMW工法桩体刚度较小,为柔性支护结构,那么过大的支撑预加轴力及支撑可能对支护桩体局部的变形及内力分布有较大的影响。通过分析水泥土对支护桩刚度的贡献及支撑刚度和预加轴力对基坑变形内力的影响,从而为此类基坑设计及施工提供理论指导作用。     

支护桩墙刚度对支护结构内力影响的数值模拟研究

当前的深基坑工程设计多以变形控制为主。对于特定地层条件下,增加支护结构体系的整体刚度是控制基坑变形的主要途径。提高围护结构的抗弯刚度可以减小基坑的变形,且通过增加围护结构刚度的方式来控制变形,不会对基坑后续施工产生影响。但增加支护桩墙的刚度会对支护结构的内力产生影响,从而影响支护结构的设计。借助PLAXIS2D有限元软件,并采用土的HS本构模型,系统研究了悬臂支护、单支点支护以及多支点支护条件下,支护桩墙抗弯刚度对支护桩墙弯矩以及内支撑轴力的影响,并通过分析研究揭示了造成该影响的内在原因。     

圆形支撑在软土深基坑中的应用

基坑在地下工程领域的应用已然不再新奇,但其诸多支护设计方式却不断推陈出新且各有特色。本文对采用圆形支撑体系的福建省某深基坑进行研究,对大量的监测数据进行了统计分析,对该基坑的支护变形、支撑轴力变化以及基坑周围地表沉降规律进行了分析,发现圆形支撑条件下的基坑支护桩变形同常规支护基坑并无大异;基坑危险期当属基坑第二道支撑施工节点,此时不仅支护桩变形增量大,支撑轴力也出现陡增;周边沉降受多种因素影响等规律。所得规律可以为类似工程实践提供参考,具有实际研究意义。     

周边复杂环境作用下受煤坑支护研究

以淮北某受煤坑基坑工程为背景,对放坡+支护桩+内支撑这种组合支护方式进行研究。分析了支护桩的弯矩内力及内支撑的轴力随开挖过程的变化规律,结果显示弯矩以及轴力均在可控范围内,表明这种支护方式起到了一定的作用,得到了比较理想的支护效果,保证了基坑的安全施工以及周边铁路和厂区的正常运营。     

深基坑环梁支护结构的性状分析

环梁支护结构包括支护桩、压顶梁、环梁及内支撑和竖向支柱等,空间作用明显.针对结构体系内力、变形较为复杂,而其内力、变形特性在工程应用中极为重要的情况,将环梁支护结构体系假设为在水、土压力和地面超载等荷载作用下、由桩和环梁等构成的空间体系,进行整体分析和计算.通过一个典型空间分析模型,重点探讨了环梁抗弯刚度、压顶梁刚度、水平支撑系统的竖向位置等因素对这种支护结构内力、变形性状的影响规律,得出了一些对该种支护结构研究及工程应用较有价值的结论.     

SMW用于地铁车站深基坑变形影响参数研究

依托于南京地铁一号线南延线百家湖车站工程,利用经验证的数值模型和计算方法,研究了支护桩入土深度、不同型钢型号、型钢布置形式、不同支撑轴力、不同支撑水平间距等参数对SMW围护结构变形的影响。得出了各因素对围护结构变形的影响规律:支护结构的入土深度过小,会造成“踢脚”现象,在保证基底不失稳的条件下,当入土深度超过1.5H后,继续增加入土深度对减小支护结构水平位移的效果很小;不同形式的内插型钢布置对支护结构变形影响较大,型钢的型号对基坑变形影响较小;增加各道支撑预加轴力可以有效的减小围护结构变形,但施加过大的预应力会导致支护桩的过分后移,影响支护桩的强度,建议按照设计轴力的50%~80%取值;减小支撑水平间距是减小位移的有效方法,本车站工程支撑水平间距设为3.5~4 m为宜。     

深基坑桩锚撑组合支护结构变形影响因素的三维数值分析

桩锚撑组合支护结构是一种复杂的基坑组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对其变形的影响因素进行了分析。得出结论如下：围护桩参数、内支撑刚度以及锚索参数都对该组合支护结构的变形有影响。适当减小围护桩直径以及增大围护桩嵌固深度,都可以减小该组合体系的水平向位移;增大内支撑刚度,内支撑自身承受的力增大,锚索轴力减小;增大锚索间距以及减小锚索的倾斜角都会使体系中内支撑的内力增大。     

深基坑支护结构内力监测技术及应用

深基坑支护结构内力监测属必测项目,包括混凝土支撑轴力、钢支撑轴力、锚索内力、支护桩弯矩等。利用内力监测值结果判断基坑支护结构是否总体稳定,需结合其他监测项目监测结果和巡检情况等综合分析,不可仅凭监测力值就进行判断。     

超大型深基坑变形监测及其分析

以南京市康缘集团总部二期工程为例,在开挖过程中对桩顶水平位移、桩顶沉降、深层水平位移、支撑梁轴力等进行监测。分析结果显示,基坑的水平位移受支护结构和支撑梁刚度的影响较大。通过对监测数据的分析,具体明确地说明了该超大型深基坑的实际情况,可为类似基坑工程的支护结构设计等提供参考。     

深基坑桩锚支护结构受力与变形特性现场试验

在成都地区某基坑支护工程开展了深基坑条件下桩锚支护结构受力与变形特性现场试验,研究了冠梁上土压力与内力变化规律、锚索轴力及支护桩侧向位移分布特征。结果表明:①在基坑中部,冠梁对桩顶侧向位移有一定的协调作用,角点处冠梁协调作用较弱,应适当提高冠梁刚度,并将其与其他部位断开;②锚索轴力沿基坑深度呈类抛物线型分布,且(0～2/3)倍基坑最终开挖深度h_e范围内的中上层锚索对支护桩顶侧向位移影响比较明显,施工时应尽量控制该深度范围的开挖速度及重点关注中上层锚索预应力损失;③受边界效应影响,基坑变形具有空间效应特征,具体表现为基坑中部大于角点处、长边大于较短边,边界效应对其影响范围大致为1h_e。     

黄河冲积地层深基坑支护优化及应用研究

黄河冲积地层的土体软弱、稳定性差、基坑支护困难,施工风险高,极易诱发恶性工程事故。本文以济南省会文化艺术中心大厦深基坑为工程背景,采用现场监测数据分析、统计建模和FLAC^3D数值模拟相结合的方法进行模型优化和辩识参数。以支护桩体水平位移为基坑变形稳定性评价指标,讨论了支护桩插入比、支护桩刚度、锚索预应力等因素对该指标的影响,进而提出了适合于济南市冲积层深基坑支护的合理参数。确保了济南省会文化艺术中心大厦深基坑施工的安全、优质;为同类地层深基坑支护提供了支护设计经验和参考。     

深基坑围护结构内力及变形各影响因素分析

利用正交法安排试验,使用ANSYS软件建立了有限元计算模型,通过计算机电算和极差统计分析评价了桩墙厚度、桩的嵌固深度、支撑的刚度、支撑的道数、支撑的水平间距及支撑所加的预应力等因素对围护结构变形及内力的敏感度。对于L形基坑拐角处支撑的布置问题,利用理正深基坑支护结构设计软件F-SPW来模拟计算,并通过多种平面布置方案的比较分析,得到了一些有益的结论。     

咬合桩支护体系在河流阶地深基坑工程中的应用

以实际工程为依托,从地质条件、基坑周边环境等方面研究咬合桩支护结构特点,优化支护方案,验证咬合桩围护结构在西北地区河流阶地深基坑工程中的适用性,总结咬合桩基坑围护结构方案设计的难点。     

季节性温度变化对某深大基坑工程的影响分析

通过对软土地区某停滞深大基坑16个月监测数据的整理分析,研究了季节性温度变化对环梁支撑受力、围护结构位移及基坑周边环境的影响规律。该基坑近似呈矩形,长178 m,宽148 m,采用多道钢筋混凝土圆环支撑结合中部对撑的布置形式。监测结果表明:环梁支撑轴力随着夏季到来持续增大,进入冬季后又逐渐减小,支撑内力变化受温度升降趋势影响显著;温度降低阶段,围护桩明显向坑内移动,且桩顶水平位移增量与温度变化近似呈线性关系,降温引起的多道水平支撑体系的围护结构变形增量呈倒三角变形模式;围护结构水平位移的增加,进一步加剧了坑外土体沉降,对基坑的整体变形以及基坑周边环境造成不利的影响。另外,三维有限元分析表明,围护结构刚度对支撑的温度应力影响很大,土质条件越硬,温度对支撑轴力的影响越大。     

厚冲积层深基坑Flac3D数值模拟分析研究

以济南第五医院基坑为实例,利用Flac3D数值模拟技术,建立了深基坑桩锚支护模拟模型。对支护结构进行开挖支护施工过程的三维动态模拟,得到深基坑水平位移、竖直位移和锚杆的内力、土体应力应变等数据,为深基坑支护技术的设计和施工提供指导,并对深入了解桩锚支护作用的机理有较大意义。     

砂卵石地层圆形深基坑排桩支护结构受力特征

平面为圆形的深基坑工程近年来逐渐出现在以砂卵石地层为主的成都平原地区,其支护结构型式多为排桩结合圈梁构成的排桩框架结构。这种空间结构受力较为复杂,针对工程实际的迫切需要,基于数值模拟方法,依托成都某圆形深基坑工程,分析了排桩框架结构的内力和变形特征及桩径、桩端地层、基坑直径等因素对其的影响规律。结果表明,围护桩后侧土压力接近三角形分布,可采用Rankine理论近似计算,结果偏于安全,误差约为30％;围护桩具有双向弯曲特征,冠梁和腰梁均以轴向受压为主,腰梁受力较大;随着坑径增大,作用于围护桩上的土压力先减小后增大,其间存在使土压力最小最佳坑径。     

水泥搅拌桩止水帷幕对支护结构变形的影响分析

以往的基坑设计中水泥搅拌桩多作为止水帷幕,而不考虑其荷载分担作用,但是,一些试验和实测资料表明,水泥搅拌桩还可以分担部分土压力,与支护结构形成复合式围护结构。本文采用非线性有限元软件建立考虑止水帷幕的基坑平面模型,分析水泥搅拌桩的排数、插入比和位置对支护结构的变形和土压力分布的影响,并且发现不同基坑深度下止水帷幕对支护结构变形影响程度是不同的,相关结果可为以后基坑的优化设计提供参考。     

复杂环境下深大基坑开挖监测与数值模拟分析

以兰州市某复杂环境下深大基坑工程为案例,该基坑开挖深度为17.70~19.10m,主要采用“咬合桩＋预应力锚杆”支护结构,局部采用土钉墙。根据该基坑周围土体、支护结构、邻近建筑监测数据和基坑开挖数值模拟,分析基坑开挖过程中基坑变形性状和基坑开挖对邻近建筑的影响。研究发现：在开挖过程中,基坑支护结构、基坑周围土体和邻近建筑三者变形相互影响;基坑支护结构应避免出现结构性状突变;咬合桩加预应力锚杆的支护结构适用于兰州地区深大基坑项目。最后借助Plaxis3D有限元软件对基坑开挖过程进行数值模拟,模拟结果与监测结果趋势一致,但咬合桩的研究需深入。该深大基坑支护结构对邻近建筑变形起到良好的控制作用,为兰州地区类似基坑项目提供了很好的案例,为复杂环境下深大基坑项目的设计提供参考。