深基坑支护结构上的土压力分布问题研究现状探讨

支护结构内力和变形计算结果的合理性在很大程度上取决于作用在支护结构上的土压力,寻找更加符合基坑工程特点的土压力计算模型具有重要的现实意义和理论价值.但是现在沿用的朗肯土压力理论存在明显的弱点,随着深基坑支护结构的进一步发展复杂化,土压力理论已经不适用.根据国内外学者采用的不同研究方式,针对两种不同的支护结构分别讨论,对深基坑支护结构土压力分布规律及土压力计算方法研究进展进行综述,并分析其中存在问题及今后研究方向.     

桩锚支护体系的受力和变形研究

在深基坑工程中,现场实测主动、被动土压力的大小和分布与经典土压力理论完全不同,分析了产生这一现象的原因,并通过室内模型试验、平面有限元法对桩锚支护体系进行了试验和数值分析,结果表明用这2种方法研究支护结构的变形和受力性状是可行的,试验与数值计算结果较为吻合.     

桩锚支护体系的受力和变形研究

在深基坑工程中,现场实测主动、被动土压力的大小和分布与经典土压力理论完全不同,分析了产生这一现象的原因,并通过室内模型试验、平面有限元法对桩锚支护体系进行了试验和数值分析,结果表明用这2种方法研究支护结构的变形和受力性状是可行的,试验与数值计算结果较为吻合.     

土城住宅楼基坑工程锚杆拉力监测

桩锚支护结构中锚杆的受力直接反映了作用在支护结构上土压力的大小.对锚杆受力进行原位监测,并通过对数据处理了解土压力的大小和分布规律,对于完善支护体系设计方法,优化深基坑支护结构的设计具有实际意义.本文以某基坑工程为依托,对锚杆在张拉锁定及工作过程中的受力情况进行了全程监测,对监测数据进行了分析,并在此基础上讨论了作用于支护结构上的土压力.     

考虑开挖反弹的桩锚结构土压力计算方法研究

桩锚支护结构中,土压力的计算未考虑支护结构位移及坑底土体的卸载反弹影响,可导致主动区土压力计算值偏小,被动区土压力计算值偏大,降低支护结构的安全度水平.以弹性长桩理论和经典土压力理论为基础,考虑施工过程坑底土体开挖反弹效应和土的短期应力历史,研究桩锚支护结构土压力的演化进程和计算方法,提出了土压力的"反零点分布"模式、"零分布"模式、"零点分布"模式、"梯形分布"模式以及"矩形分布"模式之间的相关关系及其影响因素和演化机制.指出桩锚支护结构土压力的计算应综合考虑开挖速度、各工况暴露时间以及土体反弹特性的影响.     

桩锚与土钉联合支护结构的工程实例

桩锚和土钉支护结构是我国目前最常采用的两种深基坑支护形式．根据土钉与桩锚支护结构的特点及设计计算方法，通过河南省郑州市一大型深基坑工程实例，研究了桩锚与土钉联合支护结构的受力和变形特点及其设计计算方法，对类似工程具有一定的参考价值．     

深基坑护结构土压力初探

简要介绍了深基坑开挖支护结构，论述了不同支护结构上可能产生的土压力大小及其随深度分布规律，讨论了几种理论和经验公式，从而给深基坑开挖的支护设计提供了土压力分析计算的参考依据。     

支撑式支护结构上土压力的模型试验研究

通过对二道内支撑加地下连续墙支护结构进行室内模型试验,模拟深基坑支护结构施工与开挖过程,通过量测试验中每一工况下模型支护结构上的土压力,分析内支撑式支护结构在基坑开挖中土压力分布形态的变化规律.模型试验结果显示二道内支撑式支护结构的主动区土压力基本上均大于朗肯主动土压力.在基坑上部,试验值与静止土压力较为接近,甚至超过静止土压力;在基坑中、下部以及坑底以下,土压力介于主动土压力与静止土压力之间.采用太沙基-佩克土压力包络图计算内支撑支护结构的墙后土压力是偏于安全的.     

条形均布超载作用下挡土墙上土压力分析

针对地面堆载和相邻建筑物荷载对深基坑支护结构上土压力分布会产生影响的实际问题，指出现行设计计算方法中存在的缺陷，应用半无限体地基中附加应力的弹性解，分析了在条形均布超载作用下挡土墙上附加土压力的分布规律．     

条形均布超载作用下挡土墙上土压力分析

针对地面堆载和相邻建筑物荷载对深基坑支护结构上土压力分布会产生影响的实际问题，指出现行设计计算方法中存在的缺陷，应用半无限体地基中附加应力的弹性解，分析了在条形均布超载作用下挡土墙上附加土压力的分布规律。     

预应力锚杆柔性支护在深基坑工程中的应用

预应力锚杆柔性支护技术广泛应用在深基坑工程中,为了研究其工作机理,对某一实际深基坑工程进行了数值模拟分析,并将预应力锚杆柔性支护和土钉支护两种方案进行了对比研究。分析结果表明:二维数值模型未考虑实际工程中基坑的空间效应,其数值计算结果偏安全;预应力在锚杆支护中起着重要作用,施加预应力可以明显减小基坑的变形;增加土钉长度或减小土钉间距,在一定程度上能减小基坑的变形,但很难控制基坑的整体稳定性;与土钉支护相比,预应力锚杆柔性支护可以有效控制基坑变形,从而保证基坑的整体稳定,能满足深基坑工程防护需求。     

黄河流域冲积层本构模型的深基坑适用性研究

以沿黄河流域不同地区地质力学特征差异较大的3种类别基坑为工程背景,分析所甄选的5种本构模型各自的屈服特征及适用条件,结合厚冲积层典型流域的地质力学参数特征,采用有限差分法模拟软件二次开发平台及实测数据,研究了各自区域基坑开挖结构变形所匹配的本构模型。研究表明：沿黄河冲积流域线,地质力学特征出现较大差异,总体上来说东部颗粒级配较好,西部地层深处以未固结的粘土和细砂为主;简尼模型能较为准确模拟济南基坑围护桩变形特征,邓肯张模型可表征该地区基坑地表的沉降变化发展规律;摩尔库伦模型在拟合郑州地区主动土压力时具有较高的精准性;修正剑桥模型在跟踪兰州地区基坑锚索轴力随时间变化的轨迹时与实测数据较为吻合。     

隔水帷幕对深基坑降水开挖变形控制的影响

依托杭州沿江大道地下综合管廊深基坑工程,土体采用HSS模型进行有限元数值模拟,分析基坑降水开挖下基坑及邻近管线的变形,模拟结果与监测结果吻合较好,验证了有限元计算模型和参数选取的合理性。基于模拟提出隔断式基坑降水优化方案,并研究稳态渗流下隔水帷幕插入深度不同时基坑及邻近管线的变形响应。结果表明：随着悬挂式隔水帷幕深度加深,坑内外水头差线性增大,围护结构侧移峰值线性增大,管线竖向位移、坑外地表沉降线性减小;相较于悬挂式隔水帷幕,隔断式隔水帷幕对控制基坑降水引起的坑外地表沉降及邻近管线变形均有着显著优势,但对于围护结构变形控制则不利。     

受限的桩锚与土钉联合支护结构的计算模式

桩锚支护结构主要依靠锚杆预应力承载并显著减小坑壁侧移,土钉支护主要依靠对坑壁土体的加强来减小土体侧压力并承载,将二者有机地联合起来成为一个共同承载的整体是目前基坑支护工程中常用的结构形式.在坑壁土压力及地面超载作用下,桩锚与土钉作为一个整体共同抵抗荷载和变形,但实际工程中基坑支护结构的可用空间常受到场地限制.根据桩锚和土钉联合支护结构的受力特点、施工特点及设计规范的相应要求,考虑预应力锚杆自由段长度与土钉直线破裂面间的协调关系,按照总锚固力等效原则,研究总结了受限的联合支护结构的设计计算方法,对受场地条件限制的基坑工程支护和开挖具有一定的理论指导意义.     

土钉墙+水泥土桩墙联合支护结构的力学特性分析

为充分发挥水泥土桩墙的高强度特性,提出了一种土钉墙+水泥土桩墙的基坑联合支护结构,并介绍了其设计理念。基于有限元数值模型,结合南昌地区典型地质条件,系统地研究了联合支护结构对渗流场、土体水平位移、土钉轴力、水泥土桩墙桩身应力、基坑破坏模式的影响,以及坑底加固、水泥土桩墙距离对基坑支护性能的影响,并与传统土钉墙和复合土钉墙支护结构进行了对比分析。结果表明：在保证墙体安全的条件下,联合支护结构的受力机制更合理,开挖面处土体水平位移、桩身轴向及切向应力均小于传统的土钉墙和复合土钉墙;基坑破坏模式表现为重力式挡土墙破坏模式,对坑底进行加固处理可进一步显著改善其支护性能。     

既有地下室外墙影响下的挡土结构非极限主动土压力

针对挡土结构土压力与位移之间的关系,提出一种适用于既有地下室外墙影响下的挡土结构非极限主动土压力计算方法。基于卸荷路径推导了土体力学参数与位移关系和考虑土拱效应下的非极限主动土压力系数,运用应力状态法和静力平衡法给出了既有地下室外墙影响下的非极限主动土压力统一解,通过与室内相关模拟试验对比,采用应力状态法得到的结果较静力平衡法更接近于实际。基于挡土结构非极限主动土压力变化规律,讨论了位移比、两墙间距、墙土摩擦角、黏聚力等参数对土压力分布、合力及倾覆力矩的影响,揭示了其变化规律。通过与物理实验和算例与理论计算方法所得土压力和力矩的对比表明,所建立的计算方法合理可行,为进一步研究挡土结构非极限主动土压力理论计算提供了一定的依据。     

FLAC3D在深基坑支护优化设计中的应用

针对现有基坑支护计算理论的缺点,运用FLAC3D对西安市某深基坑在无支护条件下的开挖过程进行了数值模拟,分析了基坑的变形和失稳机理,确定出基坑的破坏模式。据此,对原基坑支护方案进行优化,优化方案又用FLAC3D进行了模拟和现场实验验证。结果表明优化方案是可行的,同时也证实了FLAC3D可以用来对深基坑支护进行优化。     

基坑开挖过程中地下水渗流数值模拟

地下水渗流会对基坑的安全构成威胁。本文基于深基坑工程实例,建立了三维基坑渗流模型。通过对邯郸市某建筑基坑开挖过程中渗流情况的数值模拟,分析了基坑分阶段开挖过程中基坑内外土体中孔隙水压力在时间和空间上的分布规律。分析结果表明基坑开挖过程中地下水由基坑外部向内部渗流,基坑内、外部形成主、被动压力区,对基坑内部稳定性不利。研究结论为深基坑的设计与支护提供理论指导。     

深基坑支护结构土压力初探

简要介绍了探基坑开挖支护结构，论述了不同支护结构上可能产生的土压力大小及其随深度分布规律，讨论了几种理论和经验公式，从而给深基坑开挖的支护设计提供了土压力分析计算的参考依据．     

盖挖顺做法地铁车站施工加倒撑对地连墙偏移影响分析

本文采用有限元软件MIDAS/GTS对合肥地铁一号线某地铁站的深基坑工程的施工过程采用分段盖挖顺作法进行数值模拟分析,得出地连墙的偏移结果,并与实际的监测数据做对比。研究表明:地连墙的偏移成拱形,最大值一般出现在基坑中部,加倒撑可以减小地连墙的偏移,但影响范围较小。研究结果将对类似施工和设计提供重要参考作用。