微型注浆钢管桩复合土钉墙在基坑工程中的应用

针对回填土较厚、自立稳定性较差的基础,探讨了微型注浆钢管桩复合土钉墙支护结构,并通过合肥市新华书店家属楼2#楼基坑支护的成功案例,对微型注浆钢管桩复合土钉墙支护结构的应用进行分析和总结,实践证明,该施工方法可保证基坑的稳定性,降低工程造价。     

深基坑工程复合式土钉墙支护技术的应用综述

以基坑工程实例形式介绍了复合式土钉墙支护技术的应用效果,并论述了复合式土钉墙的计算方法和构造设计,提出选用复合式土钉墙支护方案的建议。复合式土钉墙是在传统土钉墙的基础上,配合采用预应力锚杆、水泥土搅拌桩、超前树根桩（微型桩）、S．M．W工法等技术措施,以控制土钉支护的变形,满足环境对支护的设计要求而形成的一种组合式支护技术。该支护技术能有效地缩短施工工期,具有成本低,适用面广,安全可靠等优点。     

微型桩-锚杆-土钉复合支护结构相互作用分析

结合郑州一基坑工程项目,应用分布式光纤传感技术对土钉和锚杆的轴力进行监测,根据实测数据分析土钉和锚杆轴力随基坑开挖而变化的规律.运用FLAC3D软件建立两种复合土钉支护结构的三维模型,进行开挖支护施工过程的三维动态模拟分析,并通过两种模型的对比分析得出微型桩在复合土钉支护结构中的作用.最后把数值分析结果与现场实测结果相比较.结果表明,这种复合支护结构可以充分发挥锚杆的锚固作用.微型桩能有效控制基坑的稳定性与变形,并能改善土钉和锚杆受力状态.基坑侧壁水平位移最大处几乎与微型桩最大正弯矩处相重合,最大负弯矩处近似在基坑边壁坡脚处.     

椭圆形排桩支护结构的工程优化选型

椭圆形支护结构通过合理选型可以成为以受压为主的支护结构，水泥土桩施工简单，经过适当咬合可起到止水帷幕作用，因此在开挖深度不大情况下，可优先采用椭圆形水泥土支护结构．根据某水泥土桩基坑支护工程的实践，以水泥土桩挡墙结构的承载力为控制条件，研究分析了椭圆形水泥土支护结构的优化选型方法。对椭圆形支护结构的工程应用具有一定的工程意义．     

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。     

注浆微型桩复合土钉在深基坑支护中的应用与数值模拟

为研究钢管桩、树根桩两种注浆微型桩复合土钉在深基坑中的支护效果以及开挖过程中基坑的变形情况,以应用两种注浆微型桩复合土钉的深基坑支护工程为例,借助ABAQUS有限元建立数值分析模型,对微型桩复合土钉施工开挖过程进行模拟,将模拟值与实测数据进行对比分析.研究表明:基坑的变形参数均在预警值范围内,微型桩复合土钉支护效果良好;随着开挖深度的增加,顶部水平位移出现先增大再减小,竖向位移不断增加,二者开挖完成后趋于稳定;开挖中基坑边不同深度的水平位移出现先增大后减小,再增大再减小的趋势,最大水平位移出现在深约6 m处微型钢管桩的顶部,在基坑施工中应重点关注;基坑不同深度部位的竖向位移会逐渐增大,并在坑底土体出现约19 mm的隆起.     

水泥土搅拌桩在基坑工程中的应用

从水泥土搅拌桩的作用机理出发，介绍了水泥土搅拌桩在基坑支护工程中的应用。通过工程实例，充分说明了水泥土搅拌桩在基坑支护工程中的有效性和优越性。     

地震作用下微型桩复合土钉墙动力响应分析

微型桩复合土钉墙支护结构在地震作用下能充分发挥增强土体自稳能力、提高基坑支护结构整体稳定性的优势,研究其结构动力响应,可为地震作用下基坑支护设计提供参考依据.文章利用有限差分软件,建立某微型桩复合土钉墙支护基坑的三维有限差分模型,对比分析了有无微型桩对复合土钉墙支护结构位移场及塑性区发展的影响,研究了地震作用下微型桩排...     

在深基坑支护中钢管桩、土钉组合式支护体系的应用

简述了钢管桩、土钉组合式深基坑支护的作用机理及特点,通过工程实例,介绍了在基坑开挖深度12米,临边有建筑物及城市主要干道,不能放坡时,基坑支护方案的选择,钢管桩、土钉墙组合式支护的设计、施工.     

水泥土桩复合土钉中水泥土桩作用机制研究

水泥土桩复合土钉支护体系同时具有止水和基坑边壁支护双重作用,与普通土钉支护相比,可减小坑壁侧移,加大施工开挖速度,以及均匀土钉受力,改善环境影响.通过复合土钉受力变形机理的对比分析,研究了水泥土桩复合土钉支护体系中水泥土桩的基坑自立临空高度的提高机制、桩土摩擦传力机制、支护体系侧移曲线的整合机制以及基坑边壁优势滑裂面的前移机制,对完善此类支护体系施工过程中的侧移控制措施和加快施工进度具有一定的理论指导意义.     

开挖诱发坑内既有基桩附加内力的模型试验

既有建筑下挖改造引起的基坑被动区土体侧移会对坑内基桩承载性产生重要影响. 通过室内模型试验研究坑内基桩在被动区土体侧移作用下的桩身受力特性,重点分析支护结构与坑内基桩距离、开挖深度、桩顶竖向荷载及承台约束高度对基桩弯矩和剪力的影响. 试验结果表明,在悬臂式支护开挖条件下,被动区土体位移模式呈倒三角形,基桩弯矩和剪力沿桩身分布具有多个异号峰值,桩身自上而下可分为开挖裸露段、被动受荷段和主动作用段. 基桩与支护水平间距越小、基坑下挖深度越大,基桩各部位弯矩和剪力越大,且竖向受荷和桩身侧向变形的耦合效应将使桩身弯矩变大. 桩顶约束高度的改变会对基桩弯矩和剪力产生影响,在其他条件相同时,约束高度越大,基桩弯矩和剪力越小. 研究结果可为地下增层工程的设计提供支撑.     

二元结构岩土基坑“吊脚桩”支护设计数值分析

在山地丘陵地区,上层是土体、下层是岩体的岩土二元结构基坑非常普遍。针对此类基坑支护中常用到的“吊脚桩”的设计和施工特点进行有限元数值模拟与分析,研究了其设计方法及其安全稳定性、桩体嵌岩深度、桩脚处锚杆轴力和预留岩肩宽度等各种影响因素。分析结果表明：此类基坑设计对上层土体按传统设计计算方法进行设计施工时能够保证上层土体开挖基坑的稳定性;增加嵌岩深度或增大桩脚处锚杆预应力都能有效地控制下层岩体开挖时基坑的稳定和变形,锚杆预应力为主要控制因素,施工中要注意对其轴力进行监测;预留岩肩宽度越大,支护桩位移越小,当该宽度大于某定值时,其变化对位移和弯矩的影响作用将不再明显。     

盾构开挖对桩基内力和变形的影响

为研究盾构开挖对建筑物的影响,以某6层框架结构为研究对象,考虑上部结构-桩基-土体的共同作用。采用有限元软件ABAQUS6.14-1建立了盾构隧道、土体、桩基、上部框架的整体三维有限元模型,计算分析盾构下穿框架结构对桩基础变形和内力的影响。有限元计算结果表明:桩距盾构轴线的距离不同对桩底水平位移的影响比桩顶大,不同位置的桩的轴力受盾构开挖的影响各有不同,当开挖面推进到桩轴线并前进4倍洞径以内时桩的水平位移、弯矩和轴力的变化最为显著,桩上部所受弯矩较大且距地面0.2倍桩长处弯矩最大,应用采桩基础托换的方法减小该位置处的桩身弯矩。     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3~0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35~0.45倍的开挖深度。     

钙质砂中单桩水平承载特性模型试验研究

通过室内模型试验研究钙质砂地基中桩基的水平承载特性,分析桩长对桩顶位移、桩顶转角、桩身弯矩以及桩侧土体压力分布的影响,并与福建标准砂地基中的模型桩进行了比较。试验结果表明：桩长对水平承载特性具有显著影响;增加桩长能明显提高单桩水平极限承载力,桩身变形逐渐由刚性转动转变为弯曲变形;弯矩沿桩身的分布范围由全段分布转变为集中在桩身上半部分;桩侧土压力主要分布在迎土侧的上部土层中,土体压力随着水平荷载的增加而发生明显变化;在低应力水平下,钙质砂中单桩水平承载力要大于标准砂中桩基承载力,钙质砂在较高应力水平下的模型试验有待进一步探究。     

既有竖向荷载对承台桩水平承载特性影响的PIV试验研究

为研究既有竖向荷载下承台桩的水平承载特性,进行了2组PIV模型试验,分析了不同竖向荷载对承台桩的水平位移量、桩身弯矩及桩周土体位移场的影响规律,研究了竖向荷载对承台桩下桩土作用的影响机理。试验结果表明:在同一水平荷载下,桩顶既有竖向荷载有利于减小桩身水平位移,削弱水平荷载引起的桩身弯矩;在水平加载过程中,桩土作用的主要区域为桩周土体的中上部区域,桩顶竖向荷载的施加会调动桩侧土体,形成更大的土体扰动区;竖向荷载引起的土体密实化效应会降低桩身的水平位移和弯矩,提高承台桩的水平承载力;同时这一密实现象也降低了桩侧土体的隆起量与塌陷面积。     

深层开挖条件下自平衡试桩法上段桩承载力损失简化计算方法

针对在深层开挖条件下进行自平衡法试桩时,通过采取有效措施消除开挖段的侧摩阻力影响后,由于深层覆土开挖卸荷导致工程桩桩周土体围压减小,从而导致荷载箱上段桩抗拔承载力降低这一问题,通过借鉴目前在抗拔桩方面已有的相关分析方法、负摩阻力、基底附加应力以及相关土力学基础理论,提出了基于Mindlin解的简化分析方法以及负摩阻力-附加应力法两种简化分析方法,并以北京某地铁车站中间柱下桩为例,分别估算深层开挖土体卸荷引起的上段桩承载力的损失值。两种方法所得出的估算值存在较大差异,对其原因进行了初步分析。两种简化分析方法的合理性及准确性还有待于进一步完善和实践验证。     

大变形条件下单桩水平承载性状分析

针对大变形条件下承受水平荷载的单桩基础,采用沿深度线性增加并能较好的反映上部土体抵抗侧向变形能力的地基反力系数,及简化的土体弹塑性本构关系,推导出桩身变形和内力的计算公式,并用FORTRAN语言编制了计算程序。算例表明:桩的水平位移和弯矩随水平力和力矩的增加而非线性增大;桩身位移随距离地面的距离的增加而减小,距地面的距离超过10倍桩径时桩身响应极小,可忽略不计;桩顶约束是桩身响应沿桩身分布的重要影响因素;随着桩周土体力学性质的改善,桩的最大位移和最大弯矩均明显减小。计算值与现场实测值吻合度很高,且比已有解计算结果更优,所得解及程序是可靠的。     

既有建筑地下开挖工程中在役桩竖向承载特性分析

如何评价土体开挖条件下在役桩的竖向承载能力，是桩支承的既有建筑地下开挖工程中亟待解决的关键问题，围绕上述问题，明确土体开挖条件下土体应力状态改变、回弹等因素对桩侧和桩端承载特性的影响，建立考虑土体开挖效应影响的桩侧荷载传递双曲线模型和桩端荷载传递双折线模型，考虑开挖卸荷效应引起的土体超固结状态提出土体开挖条件下桩侧极限摩阻力的计算方法，基于有限差分法和荷载传递法形成既有建筑地下开挖条件下在役桩基竖向承载特性的计算方法。通过与现有试验结果比对分析，验证计算方法的合理性。结果表明，对地下增层开挖条件下单桩进行分析时，应考虑开挖引起的土体回弹、桩周土超固结状态等因素对桩侧和桩端承载特性的影响，当计算的归一化土体回弹量较小时(<1),沉降分析中可不考虑回弹效应。     

水平荷载作用下斜坡刚性桩非线性分析

在综合分析现有水平荷载作用下桩基分析方法的基础上,建立了考虑桩侧土体受力状态的斜坡刚性桩力学模型;根据极限平衡原理,建立横向荷载作用下斜坡刚性桩弯矩和应力平衡方程;引入考虑斜坡影响的p-y曲线方法,提出了综合考虑桩侧土体极限承载力与水平抗力系数沿深度呈线性增加的侧向极限承载力与土体抗力承载力系数计算方法,同时,将该方法应用于计算实例,通过与已有有限元和理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;并利用该方法,分析了斜坡坡角、桩土接触面系数以及地基水平抗力系数对斜坡刚性桩承载特性的影响因素。分析表明:斜坡的坡角、桩土接触面系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响明显,而桩侧土的抗力系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响不明显。