深基坑开挖中双排桩支护结构的数值分析与工程应用

采用平面应变线弹性有限单元法，对深基坑双排桩支护结构的内力和变形进行了数值分析，揭示了桩身及连梁刚度，桩长，排距，土体性质等各种因素对双排桩影响的规律，并分析了不同区域的土体加固效果与加固宽度，加固深度之间的关系，为双排桩的优化设计提供了参考依据。     

双排桩支护结构受力特点与影响因素研究

论述了双排桩支护结构设计的基本理论、简化模型及内力计算方法.运用ANSYS有限元软件建立了平面应变模型,对双排桩支护结构进行分析与研究.讨论了前后排桩排距、桩身刚度等因素对围护结构侧向位移及桩身内力的影响,得出了可供实际工程参考的结论.     

边坡支护双排桩变形和内力的解析分析

对于边坡支护中的双排桩结构体系,将滑面以上桩间土视为前后排桩之间的水平连系弹簧,滑面以下土体视为桩的弹性约束,桩顶连梁看成刚性梁.在此基础上,利用桩的弯曲微分方程,考虑桩在滑面处的变形连续和内力连续性条件,进行解析分析,得到双排桩的变形曲线、弯矩和剪力的解析解.算例表明,理论推导正确,结果可靠,方法便于工程应用.     

双排悬臂支护桩受力机理分析

以工程实践为基础，分析双排悬臂支护桩的受力机理，探讨双排支护桩的结构布局和内力分析，将支护结构考虑为门式刚架，在合理假设的基础上，进行桩顶弯矩、剪力计算，为前后排桩间距、嵌入深度等设计提供了理论依据．并以某支护工程为例，介绍了双排桩作为支护结构的设计与施工过程，在施工过程中，于桩顶梁上布置变形观测点，进行基坑侧壁的变形观测，作为检验和评价边壁最终稳定性的依据．实际检测证明，双排悬臂支护桩不仅施工简单便利，无须进行锚杆施工，而且具有位移小、弯矩小的优点。     

双排桩支护结构变形特点与土压力有限元分析

论述了双排桩支护结构设计的基奉理论、简化模型及内力计算方法;运用有限元建立平面应变模型分析双排桩支护结构,对双排桩支护结构所受土压力取值进行了分析与修正。研究表明,双排桩具有较大的侧向刚度,可有效限制围护结构的侧向变形,应将桩顶与连梁做成刚性连接,以保证有效发挥双排桩的支护效果。基坑开挖面以上桩身所受主动土压力与理论主动土压力值相近,开挖面以下桩身所受土压力介于理论主动土压力与静止土压力之间,并随着深度的增加,愈来愈接近静止土压力值。前、后排桩所受的被动土压力与理论被动土压力值相差较大,后排桩被动土压力值接近静止土压力。     

巢湖软土基坑双排桩支护有限元分析

根据巢湖软土工程地质勘查报告,建立了某基坑双排桩支护结构体系二维有限元数值计算模型。在合理选取土的本构模型参数的基础上,进行了双排桩支护结构的内力和变形特性数值模拟分析。计算结果显现了双排桩支护结构最大弯矩,基坑最大侧移变形,基坑地表最大沉降,为巢湖软土基坑双排桩支护结构设计的优化提供了参考依据。     

双排桩-锚支护结构影响因素分析研究

以武汉城市花园基坑支护项目为依托,建立基坑支护模型,分析双排桩桩长、锚索长度及预应力对支护结构变形、内力的影响,其模拟结果与监测资料相吻合,两者对比得出:桩长、锚索长度达到一定值后,再增加其长度,对双排桩锚支护结构变形和内力影响不明显,但适当增加锚索预应力,能够有效限制基坑的变形。     

软土深基坑围护结构水平变形特性研究

结合广州某软土深基坑工程实例,建立了地下连续墙、钢筋混凝土内支撑和土层的二维有限元模型,对深基坑开挖过程进行数值模拟.研究结果表明：随着基坑开挖深度的增大,围护结构水平位移增大,最大水平位移的位置由桩顶往下移,而且围护桩水平变形曲线发展形态呈现出向坑内凸的“大肚形”,与实测结果基本一致.支撑结构对减小基坑围护结构的变形起着重要作用,无支撑结构的桩体水平位移最大值达到24.6 mm;土体弹性模量及围护结构刚度对基坑围护结构变形影响较大,桩体水平位移随着土体弹性模量及围护结构刚度的增大而减小.     

不同锚固深度对双排抗滑桩稳定性及内力的影响

基于FLAC3D建立简化的双排抗滑桩数值计算模型,考虑桩土相互作用,通过在滑坡体边界施加荷载的方法模拟作用在抗滑桩上的水平推力,系统研究抗滑桩锚固深度改变对双排抗滑桩稳定性及桩身内力的影响.研究发现,前、后排抗滑桩锚固深度的变化对双排桩桩身变形、弯矩、剪力有显著影响:锚固深度变化对前、后两排抗滑桩的桩身变形均有较大影响且前排抗滑桩锚固深度改变对桩体变形的影响大于后排桩,但适当减少前排桩锚固深度对双排抗滑桩整体稳定性影响不大;后排桩锚固深度的改变对双排抗滑桩桩身弯矩及剪力的影响大于前排桩锚固深度的改变.因此,选取合理的双排抗滑桩锚固深度能够在确保加固效果的同时减小工程投资.     

钻孔桩与深搅拌复合支护结构的内力及变形分析

以南京地铁奥一元区间基坑围护结构为例,介绍了钻孔桩与深搅桩复合式支护体系在地铁明挖深基坑的应用.采用弹性杆系有限元法对支护体系的内力及变形进行了分析,其中用同济大学的启明星基坑设计软件计算其内力及变形值,并与实际监测值进行比较和分析.     

双排桩等代刚度法的有限元分析

基于有限元ANSYS程序,利用等代刚度的方法,将双排桩体等效为单排桩体,从而为双排桩支护结构的桩顶水平位移提供一种比较简单的预测方法,为施工设计提供必要的参考.     

排桩支护内力试验研究

通过对邯郸某深基坑桩锚式支护结构桩身内力的计算与现场实测,研究分析了深基坑开挖过程中桩身钢筋应力及弯矩的分布和变化规律.在开挖过程中,桩身内力随开挖深度的增大而增加.桩身钢筋应力与基坑的暴露时间、桩体位移及预应力锚杆的施加等因素有关.在桩身内力实测结果和理论计算结果对比分析的基础上,得出在桩锚支护设计中使用弹性法比经典法更加合理,从而为桩锚支护结构设计提供了依据.     

深基坑双排桩支护体系承载机理研究

目的研究分析不同开挖阶段双排桩支护体系位移、应力、应变变化规律,为基坑支护设计的优化、施工提供了有效的理论依据．方法通过MidasGTS有限元数值分析法,对不同开挖阶段,双排桩支护结构位移、受力情况进行分析,得到在不同的开挖阶段双排桩支护体系的位移、受力特征．结果基坑开挖后双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构深度的增加,位移逐渐减小,第一、二次开挖后前排桩最大位移值为1．058mm、42．5mm,第一、二次开挖后后排桩最大位移值1．062mm、42．5mm,前排桩比后排桩值偏大;基坑开挖后,基底处剪切应力最大,双排桩支护结构桩顶、基底处弯矩值较大．结论基坑开挖后,双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构的深度的增加,位移逐渐减小,且前排桩位移值比后排桩位移值偏大;随着基坑开挖深度的加深,桩底处弯矩逐渐减小,最大弯矩处逐渐上移,桩顶位置值显著增大,前后排桩弯矩值变化是一致．     

边坡治理中h型支挡结构的应用与分析方法研究

边坡h型支挡结构桩土协同作用机理复杂,尚未形成一套科学合理的工程设计评价方法,基于刚性联系梁假定以及前、后桩与桩间土协同作用机理,建立了h型支挡结构受荷分析模型,根据Euler-Bernoulli梁理论结合桩周线性土弹簧提出了前、后桩全桩挠曲微分控制方程,保证了桩身变形在滑面处的变形协调关系,利用中心差分格式及矩阵运算方程组对h型结构全桩内力及变形进行了求解,最后基于克枯滑坡h型支挡结构工程设计案例,通过有限元模型与理论分析模型对比,发现二者计算的桩身最大弯矩与剪力误差在5%以内,验证了文中所提方法的可靠性,可满足h型支挡结构的工程设计需求。     

基坑支护桩永久存在对地下室外墙土压力分布的影响

为研究地下室外墙土压力分布状态与基坑支护桩的关系,探究支护结构和地下主体结构在永久工况下的相互作用机理,借助Plaxis-3D有限元软件对采用桩锚支护的某基坑工程进行全工况的有限元模拟,发现支护桩的存在对地下室外墙土压力分布有明显的影响:土压力沿深度方向先增大后减小,呈弧线形分布;地下室外墙最大内力明显减小,挡土能力显著增强。通过对多个工程的模拟结果进行拟合得到地下室外侧土压力分布曲线,对该曲线简化后进行地下室外墙内力的计算分析。计算结果证实,按简化曲线计算所得地下室外墙内力与模拟值较为吻合,即该简化曲线在济南市工程地质条件下具有较好的适用性,可为支护桩存在条件下的地下室外墙设计提供参照。     

公路隧道深基坑围护桩受力与变形监测

针对某市南北快速干线隧道17. 8 m深基坑工程,采用同济启明星Qimstar~?基坑支护结构软件,对基坑开挖过程中围护桩的受力情况进行模拟计算,并用测斜仪对围护桩的水平位移进行现场实时监测,研究桩体受力特点及变形规律.结果表明:模拟结果与监测结果在数值上比较接近,且变化趋势一致;桩身最大水平位移与基坑土层的开挖深度密切相关,随开挖深度的增加而发生非线性增大;受基坑时空效应的影响,桩体最大变形部位不断下移,桩身形状也由最初的前倾形曲线逐步向弓形曲线发展,最终在距基坑设计开挖总深度的2/3处达到11. 25 mm的最大值;在基坑底板浇筑完成后,围护桩变形趋于稳定.     

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.     

水平基床系数的影响因素分析

水平基床系数是在计算深基坑的变形、支护结构的稳定性，以及桩在水平荷载下的位移、内力等方面有重要意义的参数。由于技术上的问题，它也是一个比较难确定的参数。结合在南京地铁南北线一期工程、苏通长江公路大桥等大型工程的工程地质资料，就土的类别、含水量、密实度、压缩性、埋深、应力水平和状态、土和结构物的相互作用，以及测试方法等对水平基床系数的影响进行了初步的分析，这些因素在共同作用的同时，也相互作用、相互影响。