预应力锚杆复合土钉基坑支护监测分析

结合北京某研发楼工程,介绍了预应力锚杆复合土钉基坑支护结构的方案设计及施工方法,通过基坑支护监测,分析了基坑坑壁水平位移和锚杆拉力的分布情况,指出采用土钉墙和预应力锚杆复合土钉支护可提高基坑的安全性。     

采用土钉墙支护的深基坑险情原因及加固施工

某电厂基坑开挖深度9.5m，采用土钉墙作为支护结构，施工中曾出现水平和斜裂缝，分析裂缝原因后对基坑进行加固，采取加长土钉长度并加大角度以提高摩阻力，设置超前桩以保证支护体系安全稳定，降低地下水位以减轻坑壁侧压力等措施，使基坑位移增量明显减小，累计位移增量小于10mm，保证了施工安全。     

风化凝灰岩土钉支护基坑工程的数值分析和模拟

基于具体基坑工程项目的现场地层土工参数,利用PLAXIS有限元软件对其进行数值模拟和分析,系统分析基坑开挖支护过程,风化凝灰岩中的土钉支护结构在基坑开挖过程的受力状况与稳定性、土体变形情况以及渗流场分布情况,展示了土钉支护结构的作用原理。研究结果表明,土钉支护结构的基坑开挖过程出现坑壁水平位移、基坑底部隆起、基坑周围岩土体沉降等变形现象,且基坑坑壁坡脚处剪应力集中、基坑内部产生渗流场等,分析也显示,基坑支护结构在开挖过程变形都在允许值范围内,未产生破坏。     

土钉支护基坑阳角的冗余度研究

基坑阳角是变形控制的不利位置,在设计中应予以重点加固。在基坑工程领域引入冗余度设计理论的概念,对土钉支护基坑的阳角进行腰梁加固,并对其冗余度进行分析。对比分析了原体系与冗余体系的坑壁水平位移、土钉轴力等内容;研究了局部土钉失效时,土钉-腰梁支护体系的工作状况。结果证明对土钉支护基坑的阳角进行腰梁加固能够有效控制危险位置位移,转移冗余荷载,增加荷载传递路径,即能够提高支护体系冗余度。     

微型钢管桩复合土钉支护工作性能现场测试研究

通过对基坑复合土钉支护的坑壁水平位移和土钉应力现场测试,数据分析表明:土体最大水平位移发生于基坑顶部;基坑深度范围内中部土钉受力最大;土钉布置宜上长下短,下部土钉适当加密,以抵抗基坑底部存在的剪应力集中;重要区段基坑采用复合土钉支护,可提高基坑支护整体刚度,减小基坑变形,提高基坑安全度。     

土钉墙水平位移的计算与分析

土钉支护已在基坑和边坡中得到广泛的应用,土钉支护的内力和变形与其施工中"边支护边开挖"的特点是密不可分,常用的计算方法无法计算土钉支护坑壁的水平位移.针对土钉支护的施工特点,建立了考虑施工过程的土钉支护模型,并对施工阶段土钉支护上的坑壁水平位移进行了分析.在此基础之上,采用软件Matlab编写了有限元计算程序,并用大型有限元软件ADINA验证其结果,说明其正确性.     

关于基坑工程的几点思考

文中讨论了基坑围护设计中土压力的合理选用,坑外卸土和坑中坑对基坑围护稳定和变形的影响,基坑围护的主要矛盾和围护型式的合理选用,土钉支护的临界高度和复合土钉支护有关问题,基坑工程设计与施工组织设计,基坑工程环境效应与按变形控制设计,关于基坑工程规范和基坑工程设计计算机软件等方面的问题。     

三种支护形式应用于深基坑开挖的数值模拟对比分析

结合工程实例,运用有限元法,采用Drucker-Prager模型,对深基坑开挖与支护进行了数值模拟研究,得到了在纯土钉支护、预应力锚杆复合土钉支护和纯锚杆支护条件下,坑壁的最大竖直位移和最大水平位移、土钉和锚杆的最大轴力,并且对结果进行了比较分析。得出了随着基坑开挖深度变化基坑坑壁水平位移、土钉内力、锚杆锚固段轴力等的变化规律,可作为工程设计与施工的参考。     

土钉支护现场量测及工作性能分析

通过对基坑土钉支护的坑壁水平位移和土钉应力现场量测数据分析表明:土体最大水平位移发生于基坑顶部;基坑深度范围内中部土钉受力最大;土钉最大应力作用点的连线为边坡最危险滑裂面的位置。土钉布置宜上长下短,下部土钉适当加密,以抵抗基坑底部存在的剪应力集中。     

基坑中几种支护设计方法的分析应用

本文对基坑坑壁遇到杂填土、砂土等土层采用花管土钉支护,桩锚支护中锚杆(锚索)自由段长度的设置,基坑坑壁遇到砂卵石、碎石及砾石等土层支护施工工艺及排桩的嵌固深度等设计方法进行分析应用。本文可供设计、施工人员参考。     

地震作用下土钉支护边坡动力分析

应用动力弹塑性有限元方法,研究了双向地震激励下土钉支护边坡动力响应。考虑土体与支护结构相互作用及其协同工作建立三维有限元模型。给出了地震波和阻尼的选取方法。应用了非线性静动力性能的弹塑性模型模拟土体;采用了可以描述土钉在进入塑性阶段强化性质的双线形弹塑性模型模拟土钉;土与结构的相互作用由接触单元模拟。研究内容包括边坡竖向地震响应、水平地震响应,土钉的地震响应,土压力地震响应。结果表明土钉支护边坡延性大,有很好的抗震性能;地震作用后各层土钉轴力都增大;边坡在地震作用下产生永久位移;地震作用下土压力峰值形状与地震作用前的土压力形状相似。这些结论对土钉支护边坡的抗震设计与动力分析有较高的参考价值。     

土钉支护技术现场测试及有限元分析

通过两个大型土钉支护深基坑工程的现场实测，测得了土钉应力分布、坡顶水平位移及土钉极限抗拔力，并用土工有限元程序ＰＬＡＸＩＳ进行计算，实测结果与有限元计算结果能较好地吻合。     

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。     

Research on vertical bearing capacity of inclined pile in soft soil foundation

在软土地区，由于土方开挖引起桩侧土压力不平衡，或由于基坑支护结构变形过大，常导致已施工的工程桩产生侧移，成为斜桩。结合珠海市某工程项目，利用有限元程序模拟土方开挖过程桩侧不平衡土压力对桩受力和变形的影响，分析桩侧移、倾斜的原因。结果表明，施工阶段桩的侧移与桩侧土层性状及分布厚度密切相关，也与桩的直径、配筋相关。在此基础上，对斜桩在使用阶段的受力及变形情况进行分析，指出桩顶水平约束对桩的受力性状以及竖向承载力会产生很大的影响。选取典型斜桩进行现场静荷载试验，与有限元模拟分析的结果进行对比验证，试验结果与有限元模拟分析的结果基本吻合。     

软土地基倾斜桩竖向承载力研究

在软土地区,由于土方开挖引起桩侧土压力不平衡,或由于基坑支护结构变形过大,常导致已施工的工程桩产生侧移,成为斜桩。结合珠海市某工程项目,利用有限元程序模拟土方开挖过程桩侧不平衡土压力对桩受力和变形的影响,分析桩侧移、倾斜的原因。结果表明,施工阶段桩的侧移与桩侧土层性状及分布厚度密切相关,也与桩的直径、配筋相关。在此基础上,对斜桩在使用阶段的受力及变形情况进行分析,指出桩顶水平约束对桩的受力性状以及竖向承载力会产生很大的影响。选取典型斜桩进行现场静荷载试验,与有限元模拟分析的结果进行对比验证,试验结果与有限元模拟分析的结果基本吻合。     

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。     

基坑周边荷载引起支护结构上土压力的分析

通过理论分析和数值模拟对现行规范规程中有关基坑周边局部荷载引起支护结构上附加土压力的计算进行讨论。从弹性理论解确定了附加土压力值最大点的位置;利用有限元法对比分析了土体抗剪参数c和φ对附加土压力弹塑性解的影响,发现其与静止侧压力系数呈正比;针对土体分层情况,利用有限元法分析附加土压力的分布形式,并与均质地基时的情况进行对比;针对基坑周边建筑物荷载的作用,分析基础埋深对附加土压力的影响。     

基于MINDLIN解的土钉墙变形计算方法

 土钉墙变形是影响其安全的关键指标，已有的研究没有给出其变形的合理理论计算方法。提出基于MINDLIN解的土钉墙变形理论计算方法，该方法通过虚拟开挖应力模拟土钉墙开挖状态，基于实测资料假定钉土剪力在潜在滑动面两侧沿土钉方向呈双三角形分布，利用MIDLIN应变解计算虚拟应力和钉土剪力在钉尾和潜在滑动面位置产生的侧向变形，根据钉土剪力在潜在滑动面位置等于0的特点得到钉土相对位移在潜在滑动面位置为0的结论，并利用该结论及土钉力学平衡条件得到钉土剪力计算模型的2个相关参数，最后通过钉尾变形和土钉自身拉伸变形的叠加得到土钉墙任意位置的侧向变形。通过与法国CEBTP大型试验1#墙实测数据的对比分析，初步验证该计算方法的合理性和可行性。     

毛竹复合土钉墙数值分析

本文采用非线性有限元法探讨软土深基坑毛竹复合土钉墙支护机理。数值模拟采用ABAQUS三维非线性有限元软件和实体单元(取代传统的结构单元)来模拟毛竹土钉与土体的相互作用,土体采用莫尔-库仑理想弹塑性模型,基坑的变形分析采用在此软件平台上二次开发能反映基坑开挖卸载的邓肯-张E-B模型,模型参数采用三轴加、卸载应力路径试验值或经验值。毛竹土钉按张拉破坏的弹性材料进行模拟,坡脚毛竹排桩等效为连续板桩来模拟。数值模拟预测结果与现场实测结果吻合较好,表明三维非线性有限元法对毛竹复合土钉墙的变形预测具有定量计算精度,可用于动态指导基坑开挖、支护设计和施工。     

集约式微型桩群水平承载性能试验研究

 对矩形布置的集约式微型桩群支护体系采用分级加载的方法,进行水平荷载原型试验及数值计算,研究滑坡推力作用下集约式微型桩群抗滑作用机制,并分析桩间土体参数、桩身强度、桩排间距等设计参数变化对桩群水平承载性能影响的敏感程度。结果表明,在滑体介质为粉质黏土的地层中,当滑坡推力超过某一定值时前排桩才会发挥支挡作用,桩群前方土压力峰值的位置深于桩群内部,微型桩群与土体水平荷载分担比约为7：3;控制最佳排间距,相比优化其他设计参数对提高集约式微型桩群水平承载力、减小桩顶位移效果明显。试验成果为深入分析集约式微型桩群的抗滑机制和优化工程设计提供了参考。