圆形地连墙环向刚度非线性及自锁效应的研究

圆形支护形式因其结构稳定、变形较小,具有拱效应等特点,使得混凝土能充分发挥其抗压能力,得以广泛应用于盾构施工工作井中。通过考虑圆形地连墙槽段间接缝泥皮的压缩变形,进而提出环向刚度折减系数的非线性变化计算方法。结果表明:地连墙环向刚度随位移增加而增加,从而发现圆形支护在变形中具有较好的自锁效应,说明其具有较好的安全性,与通常按圆形地连墙环向刚度等值折减的计算方法相比更安全且符合实际。用于珠三角水资源配置工程中开挖最深的LG03#圆形竖井进行支护变形内力分析,与实测数据进行比较,发现考虑环向刚度非线性的技术方法更符合实际,可为圆形地连墙提供一种新的计算方法。     

考虑墙体位移与土压力耦合的弹性地基梁法

引入墙土摩擦角和土体内摩擦角发展规律的公式,建立非极限土压力与围护结构水平位移的耦合关系。并将该土压力模型嵌入弹性地基梁法的控制方程,利用杆系有限元法求解开挖全过程地下连续墙的受力变形特性。算法经应用于实际基坑案例,并与传统弹性地基梁法计算结果及现场实测数据对比分析,结果表明:考虑围护墙位移与土压力耦合关系的弹性地基梁法能够合理计算及反映土压力从静止土压力向主动土压力的发展过程;对比传统弹性地基梁法,该修正方法计算的围护结构的受力变形特性计算值与实测值更吻合,可为工程实践与设计优化提供更好的理论支持。     

软黏土中双排微型桩围护结构的开挖过程性能分析

双排微型桩围护结构兼具施工便利和侧向刚度高的优点。为获知其原位工作性能,在软黏土场地内施工88根微型桩构成双排桩围护结构,通过测斜管、土压力盒、钢筋应力计等量测单元测定挖土过程中的围护结构工作性状。试验结果结合数值分析后发现,随着开挖深度的增加,桩身最大位移不断增大,且最大位移处位于开挖面附近。桩顶能够承受一定的弯矩且弯矩值大小与开挖深度相关,同时桩身弯矩的分布与开挖深度有关。后排桩所受土压力可以通过冠梁和桩间土传递到前排桩上,随着开挖深度的增加,桩间土压力在开挖面上部呈减小趋势,在基坑底以下呈增大趋势,其实测值介于体积比例系数法和弹性地基梁法计算值之间。后排桩所受主动土压力、基坑底部所受被动土压力和桩身位移有关,被动区的实测土压力和弹性地基梁法计算值比较接近。     

圆形地下连续墙环向刚度影响因素及折减系数取值研究

圆形地连墙环向刚度折减系数的不同取值对结构内力和变形计算结果的影响很大。为了更准确、合理并量化确定环向刚度折减系数,采用理论分析和有限元计算,研究了多边形代替“真圆”导致墙体有效厚度的折减、地连墙垂直度误差导致墙体有效厚度的折减、相邻槽段间泥皮厚度对墙体环向刚度的削弱、槽段接头的类型（刚接、铰接和柔性）的影响和地面超载不均匀对环向刚度的定量化影响。分析表明影响圆形地连墙环刚折减系数取值的因素多且复杂,目前尚无法给出一个定量化的计算公式,但可以在设计计算时,先分别计算出各因素影响的折减系数,以量化其影响程度,最后综合判定环向刚度折减系数的取值。文章的分析方法对圆形地连墙环向刚度折减系数取值如何减少人为经验取值影响,为取值定量化提供了新的途径,值得推广采用。     

基坑支护结构的非线性土抗力分析法

考虑基坑开挖过程中土体和支护墙的非线性相互作用特性 ,提出了一种合理模拟基坑施工过程的支护结构内力和变形分析的土抗力法。该方法在地基土抗力和土压力的模拟上优于现行的弹性地基梁法 ,使计算结果比较符合实际     

饱和软土中深基坑主动土压力实测研究

对饱和软黏土中11.0m的深基坑进行了主动土压力与深层位移监测。基坑竖向支护体采用钻孔灌注桩,水平向采用两道钢筋混凝土内支撑。实测主动土压力大于按照朗肯主动土压力公式的计算值,实测值约是计算值的1.20倍,阳角处的主动土压力实测值与计算值的比值大于正常位置的比值,约是正常处的1.13倍。实测主动土压力与墙后土体水平位移关系符合双曲线规律。达到主动土压力状态时,对应的墙后土体水平位移约为开挖深度的0.1%。     

土体位移对支护结构土压力分布的影响

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。文章针对基坑支护结构的工作特点和土体的具体情况,对朗肯土压理论的合理性和局限性进行了有益探讨,指出朗肯土压理论在支护结构土压力计算上的不足。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

深基坑支护结构的计算与监测

介绍了某地税局办公楼基坑支护结构的计算与监测情况.计算采用弹性地基梁法.对现场土压力、钢筋应力、位移等进行监测,并与计算结果进行比较.研究影响基坑开挖应力和变形的原因.     

温度应力对环形地连墙围护结构受力变形的影响分析

温度场对深基坑围护结构受力变形的影响不仅是温度场与应力场的热力耦合问题,同时也是水、土、围护结构共同作用问题。通过对日本东京新丰洲变电所深基坑工程实测结果的反分析,确定了温度场对环形深基坑围护结构受力变形影响的分析方法,获得了温度场变化引起的围护结构受力变形模式,并将研究成果应用于上海世博变深基坑围护结构受力变形分析。分析结果表明：基坑开挖后,围护结构的内侧面暴露在大气中,受大气温度变化的影响,地连墙内外侧存在温度差,且不同位置、不同施工阶段,地连墙的温度场不同;开挖面以上的地连墙没有坑内土体的约束作用,其环向应力的大小主要取决于坑外水、土压力的作用,温度下降时,地连墙向坑内收缩变形;开挖面以下及开挖面附近的墙体,墙体收缩变形受到坑内土体的约束,温度下降时,地连墙的环向应力减小。     

基于midasCivil的基坑支锚结构弹性支点法模拟分析

极限平衡法假定了基坑内侧的土抗力为被动土压力状态。对于有支撑的支护结构等值梁法,支点力的计算假定与支点刚度系数是无关的,在使用上受到较大的限制,从理论上也无法反映支护结构的真实工作状态。因此,考虑支撑点刚度及土体变形与应力状态的弹性支点法是一种趋势。弹性支点法分析计算可采用midasCivil中面弹性支承理论作为土体和支挡结构的接触边界条件,通过分析位移结果值,结合规范求解支撑反力和被动侧分布土压力,应用于工程设计中。     

软土基坑主动区土压力与位移关系实测研究

在对上海地铁M8线延吉中路站基坑主动区土压力和地下连续墙水平位移实测资料分析处理的基础上,就主动区土压力强度和连续墙水平位移之间关系进行深入研究。分析结果表明,土压力和位移之间关系与双曲线具有很好的相关性,土体水平基床系数沿深度增加,但超过一定深度后增加趋缓。     

上海软土地区深基坑连续墙的变形特性浅析

地下连续墙是上海地区深基坑的主要围护形式.根据上海软土地区50个深基坑工程的实测结果,研究了连续墙的变形特性,包括基坑开挖深度、支撑系统的相对刚度对连续墙最大侧移的影响,最大侧移的深度及墙后软土层厚度对基坑变形特性的影响,得到的若干规律性结果,可为今后同类基坑工程的设计提供参考.     

柔性挡土结构空间土压力性状的三维有限元分析

为了研究基坑开挖对柔性挡土结构土压力空间分布规律的影响,进而为基坑的设计与安全防护提供相应依据,用ABAQUS建立基坑开挖的有限元模型,分析基坑开挖对挡土结构“单片墙”空间土压力的影响。考虑了不同刚度、有无支撑、不同开挖深度对挡土墙不同部位的土压力分布和挡土墙位移的影响,并将挡土结构三维土压力分布规律与二维数据进行了对比,验证了三维有限元模拟的必要性,对比了加支撑与否对基坑土压力空间分布的影响。结果表明:“单片墙”主动区土压力呈马鞍状分布,挡土结构后部土体的影响范围和下部土体的影响范围都约为2倍开挖深度;支撑结构极大地限制了墙后土体危险区域的范围,但是对墙下土体的限制作用并不是很明显。     

Spannungs‐ und Porenwasserdruckentwicklung infolge Schlitzwand‐Herstellung in weichen bindigen Böden

Stress and pore water pressure development during the construction process of dipahragm walls in soft clay. The influence of a diaphragm wall construction on the stress field in a soft clayey soil is investigated by the use of a three‐dimensional FE‐model of seven adjacent wall panels. The installation procedure comprises the excavation and the subsequent pouring of each panel taking into account the increasing stiffness of the placed fresh concrete. The soft clay deposit is described by a visco‐hypoplastic constitutive model considering the rheological properties and the small‐strain stiffness of the soil. The construction process considerably affects the effective earth and pore water pressures adjacent to the wall. Due to concreting, a high excess pore water pressure arises, which dissipates during the following construction steps. The earth pressure finally shows an oscillating, distinct three‐dimensional distribution along the retaining wall which depends on the installation sequence of the panels and the difference between the fresh concrete pressure and the total horizontal earth pressure at rest. In comparison to FE‐calculations adopting the earth pressure at rest as initial condition, greater wall deflections and surface ground settlements during the subsequent pit excavation can be expected, as the average stress level especially in the upper half of the wall is increased by the construction procedure of the retaining structure.     

某超大深基坑工程围护墙变形实测与分析

某深大基坑工程采用主楼顺作、裙房逆作的总体施工方案。基于实测数据,对裙房逆作深大基坑工程的围护墙变形性状及影响因素作了深入分析。分析结果表明:首层开挖时,在东、北两侧基坑盆边预留土堤尺寸较大的条件下,盆中土方开挖所引起的墙体侧移也较为可观;围护墙平均最大侧移与开挖深度的比值为0.262%;各阶段围护墙侧移增量最大值发生位置的深度与开挖面之下的土层硬度相关,当开挖深度达15.7 m以后,因开挖面之下的土层变硬,侧移增量最大值发生的位置都在开挖面之上;基坑边角附近存在显著的空间效应,且基坑的角部空间效应随基坑角部的角度增大而减小,当基坑角部角度达110°时,基坑角部的空间效应不明显;在一定的开挖深度条件下,墙体侧移随开挖深度的增加而增大,但当开挖宽度达到一定值后,墙体侧移将不随开挖宽度的增加而增大;施工场地大门出入口处的墙体侧移受车辆动载的影响较大。     

深基坑基底注浆加固效果数值模拟分析

采用高压旋喷注浆工艺对软土地区的基坑底部土体进行加固是保证深基坑施工安全与工程稳定常采用的方法。基于某地铁站监测数据,利用PLAXIS 2D软件建立了其数值计算模型并进行模型校核,对加固和未加固两种工况进行了数值模拟,对比分析了地连墙的位移和弯矩、地表沉降等开挖响应。研究表明,对软土地区基坑进行基底注浆加固,能有效减小地连墙的侧向变形和地表沉降。并针对加固区厚度、地连墙嵌入深度及刚度、软土层厚度4个参数进行了分析与讨论,优化了加固区的合理厚度、地连墙的合理嵌入深度,研究了基坑变形受地连墙刚度和软土层厚度影响的敏感性。     

超深逆作基坑围护结构变形分析

基于天津站交通枢纽基坑工程2标段施工监测资料,对超深逆作基坑开挖过程中地下连续墙及墙后土体水平变形、竖向位移等进行了分析。由分析结果可知,逆作基坑地连墙水平变形随深度变化近似呈弓形分布,在坑口处有向坑外的变形;水平变形最大值出现在基坑开挖面以上约1/3深度处,与顺作法发生在基底开挖面附近有显著不同。墙后土体的水平变形与墙体变形趋势大致相同,但变形值要小。在竖直方向上,随开挖深度的增加,地连墙不断隆起,层板浇筑后隆起值变小,最终变形趋于稳定。通过对逆作基坑开挖的监测分析,得出了有别于顺作基坑围护结构变形的规律,体现了逆作法变形小、整体性强的特点。     

基于渗流应力耦合的深基坑工程渗流场与变形数值模拟

基于渗流一应力耦合的Biot三维固结有限元方程,对深基坑工程进行数值模拟。结果表明,地下连续墙的设置有效降低了基坑底部的水力梯度,有利坑底稳定。同时,随着开挖深度增加,坑底隆起变形、围护结构水平位移和地下连续墙承受的主动土压力均随之增大,围护结构最大水平位移点深度和地下连续墙反弯点位置逐渐下移。与工程实际规律吻合较好,可为类似工程借鉴。     

粉质黏土深基坑土钉墙支护作用机理模型试验研究

以相似理论为基础,确定模型试验的相似比,然后按照相似比的要求选定相似材料,建立试验所需的土钉墙物理模型。设计合理的测试系统、加载系统模拟基坑开挖、土钉墙支护及降雨过程。测试整个试验过程中的土钉墙的墙顶水平位移、土钉内力、土压力等。试验结果表明,基坑开挖引起土体应力重新分布是影响土钉墙墙顶水平位移变化的主要因素,且每步开挖均都会引起墙顶水平位移呈台阶式增大,在土钉墙的施工阶段墙顶最终水平位移达基坑开挖深度的2.3‰;在墙顶的均布荷载不是很大的情况下,墙顶水平位移会随荷载的增大近似呈线性增大,且降雨是引起粉质黏土基坑位移的重要因素;基坑开挖过程中,墙侧土压力呈现先增大后减小再逐渐增加的变化规律;随基坑开挖深度增加,土钉受力逐渐由尾部向内部发展。     

滇中引水工程超深圆形基坑施工变形和内力监测结果分析

以滇中引水龙泉倒虹吸盾构接收井77.3m超深圆形基坑工程为例,介绍了超深基坑监测布置方案,并基于监测数据研究圆形基坑受力变形规律。研究结果表明：①基坑开挖引起圆筒状地连墙逐渐变成沿一个方向拉长、而另一方向缩短的椭圆筒形状,朝向基坑内、外侧的变形值较小,远低于目前规范中对一级基坑的变形量要求;②圆形超深基坑开挖过程中,位于地连墙外侧的环向钢筋以受压为主,内侧的环向钢筋局部出现拉应力,而竖向钢筋既有部分受拉,也有部分受压,主要受圆筒结构空间变形影响所致;③墙体所受弯矩较小,最大弯矩仅为-390kN·m,出现在开挖至40m深度时;④地表变形以隆起为主,地连墙与土体之间并未发生有效滑移,土体卸荷作用使得坑底土体带动地连墙以及周边土体发生隆起;⑤基坑周围水位下降幅度很小,说明本工程地连墙采用铣接头能较好地保证圆形围护结构的完整性,具有良好的隔水效果。