无支撑前斜后直倾斜双排桩支护监测与分析

采用自动化实时监测系统平台进行"前斜后直"无支护倾斜桩支护结构内力和位移监测,经有限元数值计算,对比计算值与实测值结果,为基坑施工提供技术支撑和安全保障,同时探讨倾斜桩支护结构特性。结果表明:监测位移量相比计算值略大,"前斜后直"倾斜双排桩桩身最大位移总体发生在桩顶向下的位置,倾斜桩表现出一定斜撑效应,并随开挖深度的加深更加明显;监测及计算表明,直桩与倾斜桩桩身弯矩由桩顶先增大再减小,且上部弯矩与下部弯矩相反,斜桩弯矩总体大于直桩弯矩;当基坑挖深超过8m时,计算与实测结果显示,支护体系内力及位移对挖深更敏感,容易产生突增现象。     

基坑双排斜桩模型试验研究

伴随着地下空间开发的开发,基坑开挖深度逐步加大,当开挖深度较大时,单排桩满足不了位移要求时,发展出双排直桩、斜直交替桩等新型支护形式,然而支护效果仍不够理想。为进一步优化基坑工程中的双排支护桩,增大其抗侧刚度,将桩设置为斜桩形成基坑双排斜桩。为了验证双排斜桩的支护效果,基于室内模型试验对双排斜桩在开挖与堆载作用下的桩顶位移和桩身弯矩进行监测,并与单排桩、双排直立桩、小排距前排倾斜双排桩和常规排距前排倾斜双排桩进行对比。研究结果表明:(1)双排直立桩、小排距前排倾斜双排桩、常规排距前排倾斜双排桩和双排斜桩的侧向刚度均优于单排桩;(2)当桩顶排距较小时,前后排形成的空间刚架作用不强,小排距前排倾斜双排桩承载力弱于双排直立桩,当桩顶排距与双排直立桩相同时,前排倾斜双排桩的桩顶位移增长速度比双排直立桩缓慢,承载力提高;(3)双排斜桩在开挖和堆载过程中,位移增长最为缓慢,桩身弯矩较小,相比单排桩、双排直立桩和前排倾斜双排桩有一定优势;(4)对5种工况的桩型布置进行排序,双排斜桩＞常规排距前排倾斜双排桩＞双排直立桩＞小排距前排倾斜双排桩＞单排桩。     

汉江阶地软土区倾斜预制桩基坑支护计算与实测分析

倾斜桩基坑支护结构具有较好改善桩身变形和受力状况的作用。以长江支流汉江一级阶地基坑工程实例为基础,开展倾斜预制桩基坑支护应用研究,通过对斜-直交替桩支护和前斜后直支护结构的数值计算,同时结合变形监测数据,分析支护结构特性,结果表明：通过位移和内力进行计算对比,发现斜-直交替桩与前斜后直桩位移分别相当于对比直桩支护结构的32%和54%,同时弯矩减少16%以上;采用倾斜预制桩支护,其预制化的桩身材料与倾斜支护结构具有较好结合性;通过监测表明,倾斜支护结构斜撑效应显著,同时冠梁锚固效果对位移控制有一定影响,为避让斜桩对基础的影响,宜采取加强措施减少结构位移。本文可为类似工程提供一定参考。     

基坑工程倾斜桩及其与多级支护组合的工程应用研究

为避免支撑的大量使用造成的资源浪费和固体废物污染,开展了倾斜双排桩、倾斜桩多级支护的工程应用研究.采用数值计算方法研究支护结构内力、位移及整体稳定性,通过对比分析及监测结果验证,探讨倾斜桩及其与多级支护结构组合支护的工程特性.研究结果表明:倾斜双排桩及倾斜桩多级支护相较于传统垂直双排桩,能显著减小基坑位移、提高整体稳定性安全系数,其中,倾斜桩多级支护平台设置连梁时,对于关联式破坏的分级支护具有更好的位移和稳定性控制效果;倾斜双排桩桩身弯矩显著小于垂直双排桩桩身弯矩,但弯矩形态较接近,分级支护平台取消连梁时,具有更小的桩身弯矩,工程应用中可采取结构措施,平衡位移、弯矩及整体稳定性间的关系;通过现场位移监测,倾斜桩支护结构位移总体小于垂直桩.     

基坑支护倾斜悬臂桩受力变形特性试验研究

为改善基坑工程中支护桩的受力特性,将传统的直立悬臂桩背向基坑倾斜一定角度,形成基坑支护倾斜悬臂桩,可以更好地承担水平荷载,减小水平位移和变形。通过模型试验的方法对基坑开挖过程中倾斜悬臂桩的桩顶水平位移、桩后土体沉降和桩身弯矩进行研究。试验共进行3种不同工况下的模拟,分析倾斜悬臂桩在不同倾角不同布桩方式下的受力特性。分析结果显示,同等条件下,倾斜悬臂桩较传统直立桩相比,可以有效减小桩底水平位移和桩后土体沉降;桩身弯矩会因基坑开挖深度的增大而增加,桩身的正弯矩峰值接近负弯矩峰值,斜桩的最大弯矩值显著小于直桩支护形式下的弯矩峰值。     

前斜后直双排桩施工技术研究与应用

传统的深基坑支护体系施工周期长、循环利用率低等问题,介绍了武汉金银湖协和医院项目深基坑工程局部支护区域采用15°前桩倾斜双排桩的应用实例,该工程斜桩采用钻孔灌注桩施工工艺,实现了无支撑基坑开挖深度达10m的效果。该工程采用前桩倾斜双排桩支护方法效果明显,受力机理合理,且水平位移等均相较于传统支护结构更低,有效节约施工造价与工期。     

倾斜PRC管桩组合支护结构在基坑工程中的应用

预应力混凝土(PRC)管桩具有抗弯刚度大、延性高及成桩可靠等特点,更适合于以受水平力为主的基坑工程;斜直交替及斜直组合双排桩支护体具有重力、刚架及斜撑效应,可以有效减小桩身水平变形及内力。以淤泥质地区倾斜PRC管桩基坑支护为例,结合设计方案比选、倾斜PRC管桩施工、基坑变形监测和分析、探讨倾斜PRC管桩组合结构的支护效果,结果表明倾斜PRC组合支护结构较好地控制了基坑变形,在淤泥质地区的应用效果良好。     

不同嵌固深度排桩受力与变形特性现场试验研究

根据某一水闸基坑开挖工程,在排桩桩体内埋设测斜仪、钢筋应力计对非等长双排桩基坑支护结构变形特性进行了现场观测,采用规范法讨论了后排桩不同嵌固对前、后排桩的变形、内力影响。研究结果表明：非等长双排桩桩顶位移、桩身剪力、弯矩与传统等长双排桩基坑支护结构规律一致;增大后排桩的嵌固深度,前、后排桩的桩顶位移均减小;前排桩桩身剪力、弯矩减小,后排桩增大,但当嵌固深度超过桩长3/4时,前、后排桩的桩顶水平位移、桩身剪力、弯矩减小或增大趋势均不明显;研究成果为双排桩基坑支护结构设计优化提供一定参考。     

前桩倾斜双排桩基坑支护抗倾覆稳定性计算与分析

参照规范计算方法或模型,探讨并提出"前斜后直"倾斜双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法,通过工程应用分析表明,因采取前桩倾斜支护结构,抗倾覆稳定安全系数提高56.8%,显著增加了基坑支护安全。为进一步研究倾斜桩抗倾覆稳定性安全系数影响因素,分别计算"前斜后直"倾斜双排桩在不同嵌固深度、排距、前桩倾斜角度情况下的抗倾覆稳定性安全系数,同时计算垂直双排桩抗倾覆稳定性安全系数并作对比分析,结果表明:随着嵌固深度的加大,倾斜双排桩相比垂直双排桩在各地层中抗倾覆稳定性安全系数总体提升幅度60%;在2.5d～5d排距范围内,随着排距增加,抗倾覆稳定性安全系数总体提升幅度85%;随着前桩倾斜角度的增加,各地层抗倾覆稳定性安全系数随角度近似线性增加。     

软土地区基坑斜-直交替支护桩性能研究及实测分析

软土地区某基坑工程中采用斜-直交替支护桩新技术,本文结合该基坑工程的斜桩和直桩侧向变形、桩顶的水平位移和竖向位移与地表沉降等实测结果,研究了开挖及超载影响下斜-直交替支护桩的性能,分析了“一直一斜”和“两直两斜”两种布置形式的支护效果.结果 表明:斜-直交替桩支护技术变形小于双排桩支护,变形大于内支撑支护,在造价、工期及环保方面具有明显的优势;随着开挖的进行,直桩桩身侧移大于斜桩;比较“一直一斜”和“两直两斜”两种不同的可行布桩形式,结合桩身变形和地表沉降,前者较优;斜直交替桩支护技术在基坑周边一定范围内产生超载的情况下,仍可保证基坑工程的安全实施.     

深水倾斜岩面桩基施工技术

以新邵资江二桥1号墩桩基施工为例,介绍在水位高、河床基岩裸露、岩面倾角较大、桩基承台体积大且淹没于水下的情况下。为保证桩基钻孔定位精度和完成水下承台浇筑采取的一系列施工措施和工艺。工程实践表明,由于施工方法得当,达到了预期效果。     

倾斜煤层回采巷道的矿压显现特征及其锚杆支护研究

采用可充分变形的离散无法，对一个倾斜煤层回采巷道的稳定性进行了分析，并进行了围岩松动范围的测试。在此基础上，提出了锚杆加钢带的巷道综合支护方案。用离散无法及现场围岩位移测试对支护方案的合理性进行了评价。经施工验证，支护方案是成功可行的。根据分析和现场观测，提出了倾斜煤层回采巷道锚杆支护应注意的问题。     

门式刚架斜梁、柱平面外的计算长度和相关问题

重点论述门式刚架斜梁和柱平面外的计算长度、横向支撑和隅撑的作用、正确设置隅撑的重要性,以期对工程设计提供参考。     

倾斜悬臂支护桩受力变形特性模型试验

在基坑支护工程中采用倾斜悬臂桩作为支护桩,可以有效减小桩顶位移以及桩身弯矩,改善桩身受力和变形特性。根据基坑支护倾斜悬臂桩模型试验,对5种不同工况进行模拟,对比分析倾斜角度、布桩方式、桩顶约束方式、桩位置四种因素对基坑支护倾斜悬臂桩受力变形特性的影响。试验结果表明:在一定范围内增大支护桩倾斜角度、增加桩顶约束都可以有效减小桩顶水平位移,改善桩身的变形和受力状态;斜直交替布桩方式较单纯全斜或全竖直布桩方式能更大地提高桩体抗倾覆能力,保持基坑稳定。     

国家体育场混凝土斜(扭)柱模板设计与实践

国家体育场工程是北京2008奥运会的主会场，其外观类似鸟巢，设计理念重要一条是建筑设计和结构追求完美统一，更多的建筑外观直接通过结构实现，因此，对结构施工提出极高的要求。斜（扭）柱是该工程的典型构件之一，斜（扭）柱模板方案的形成和实践过程，可为今后类似构件的施工提供借鉴经验。     

混凝土斜墙及斜柱施工技术和质量控制

北京某会议中心客房楼依山而建,多采用斜墙斜柱等异型结构。针对标高多、结构不规则、配筋率高、倾斜度大、模板难以固定等难点,在定位、插筋、模板支撑体系选择、混凝土入模等施工项目中制订了施工方案和质量控制措施,实现了预期的质量目标。     

加筋水泥土斜锚桩基坑维护结构的稳定性分析及其应用

加筋水泥土斜锚桩通过对土体加注水泥搅拌和拉锚，实现对地层的主动加固，在基坑的四周形成一重力式挡士结构，维护基坑壁的稳定,首先简要介绍了其工作原理及对基坑稳定性的作用机理。利用Kranz理论的有关假设和条分法原理，建立该维护结构的稳定性分析简化模型。该计算模型克服了Kranz理论的不足，简化了条分法的计算，具有较高的实用价值。最后，对广州某地铁车站基坑的加筋水泥土斜锚桩维护结构进行稳定性计算分析，计算结果与实测结果较接近，从而验证了该方法的可靠性。     

不同斜卷边檩条的局部屈曲和畸变屈曲

利用Hancock的简化模型分析了卷边槽形、卷边Z形檩条的畸变屈曲,用有限元方法计算了卷边槽形、卷边Z形檩条的畸变屈曲荷载以及翼缘局部屈曲系数,研究了卷边角度对畸变屈曲荷载的影响,提出斜卷边加劲板的屈曲系数取值以及屈曲系数关于卷边角度变化的公式。经对比验证,在卷边角度40°～90°的范围内,误差在2%以内。可供实际设计参考。     

深部倾斜岩层巷道非对称变形机制及控制对策

 针对深部倾斜岩层巷道围岩在开挖支护后所表现出的非对称变形破坏现象,对其变形破坏机制及耦合控制对策进行了数值模拟与工程应用研究。研究结果表明,深部倾斜岩层巷道断面与岩层倾斜方向的钝角部位是产生非对称变形破坏的关键部位;非对称变形破坏的机制主要表现为受岩体结构的非对称性影响而产生的层间剪切滑移变形机制及高应力扩容变形机制等差异性变形机制。基于上述研究,提出非对称耦合控制对策,即在锚网索耦合支护的基础上,利用锚索、底角锚杆等对产生差异性变形破坏的关键部位进行加强支护,从而达到控制巷道非对称变形的目的。数值模拟与工程应用结果表明,采用非对称耦合支护形式,可以有效地消除巷道围岩关键部位产生的差异性变形,巷道围岩稳定性大大提高。     

缓倾角红层路堑高边坡应力状态与防护研究

在公路建设中，高边坡越来越成为工程界所面临的一大难题。由于其岩体结构的复杂性，将给边坡稳定性及防护带来一定的困难。以四川红层地区某高速公路建设中的路堑开挖高边坡为原型，采用有限元数值模拟技术，研究了高度为40，50，60，70，80m，坡比分别为1：0．5，1：0．75，l：l，l：1．25，l：1,5的开挖路堑高边坡应力状态。研究结果表明，边坡开挖后剪应力集中带随边坡的坡率由陡变缓而由坡脚向坡顶方向迁移，边坡的潜在破坏面随坡度的由陡变缓而向坡体上部迁移，即当坡体坡比陡于1：0．75时坡体剪应力集中在坡脚附近，当坡体开挖坡比缓于1：0．75时剪应力集中位置不在坡脚而在坡体的中上部。依据此结论，提出红层地区开挖路堑高边坡合理的防护模式，可供设计者参考。