混凝土立柱与围护结构组合支护方式下地铁车站深基坑变形研究

考虑土体与深基坑支护结构的联合作用对施工安全具有重要意义.文章以某地铁车站深基坑工程为背景,通过FLAC3D数值模拟软件建立混凝土立柱与围护结构组合支护下的三维数值模型,模拟开挖不同阶段下基坑围护结构及周边土体沉降变形规律.模拟结果表明:基坑开挖施工会导致围护桩及周边土体产生变形,混凝土立柱能使围护桩的侧向变形降低11.42％;同时使土体沉降量减小及最大沉降位置远离基坑;基坑周边土体沉降影响范围约为支护结构深度4倍.采用混凝土立柱与围护结构组合支护形式能有效地控制变形及保障施工安全.     

超高层建筑深基坑排桩支护结构受力模拟

为保证工程施工的安全性，对超高层建筑深基坑排桩支护结构进行受力模拟，基于数值模拟分析方法，计算前排桩在后排桩影响下受到的土体压力与后排桩在刚度结构下的侧向压力，并设置相应的双排桩支护比例修正系数；建立超高层建筑等效弯矩模型，通过双排桩直径等效结构得到支护结构的整体抗弯刚度，进而获得深基坑排桩支护结构受力模拟方法。结合工程实例中分别分析七个施工步骤下基坑的变形情况，由实验结果可知，在施工逐步推进的同时，基坑周边土体的最大水平位移、基底竖直位移以指数形式逐渐增加，而基坑排桩沉降值却不会随之发生变化。由不同支护结构支撑内力的变化可知，三道钢支撑轴以及围护桩基会对深基坑起到一定的支护作用，对稳定周边土体存在正向促进作用。     

台阶后退式开挖对基坑围护桩的变形影响分析

结合合肥某地铁车站深基坑实例,利用数值模拟方法研究分层开挖和台阶后退式开挖对围护桩的影响,同时将计算结果与监测数据进行比较.结果表明:采用台阶后退式开挖的数值模拟更能反映实际工程中围护桩的侧移变化情况.基坑两侧围护桩的侧移随台阶后退式开挖呈现明显的时空效应.随着台阶式开挖有沿基坑长度方向上的侧移和基坑宽度方向上的侧移,沿基坑长度方向上的侧移近似呈椭圆形向后扩散,直至开挖至端头井处呈现半椭圆形状,沿基坑宽度方向上的侧移近似呈半椭圆形向后扩散;围护桩的侧移峰值和其深度随周围开挖土体深度的增加而增加,直至开挖土体远离该围护桩时趋于稳定.     

预应力锚索围护桩支护方案可行性有限元分析

在岩土及地下结构工程中 ,预应力锚索、围护桩等地下结构在一定的受力条件下既可能与其相互接触的土体产生开裂又可能产生错动滑移现象。为了较真实地反映接触面间的这种受力特性 ,通过引入一种可以模拟开裂和错动滑移现象的接触面单元 ,对预应力锚索和围护桩与土体间的相互作用进行模拟 ,提出了预应力锚索施工过程的简化模拟方法 ,并运用同济曙光岩土及地下工程设计与分析软件对某基坑预应力锚索围护桩支护方案进行了基坑动态施工全过程模拟 ,计算得到了该基坑施工过程地表位移、临近建筑物基底沉降、围护桩位移、受力和预应力锚索轴力 ,并据此计算结果分析了该支护方案的可行性     

临近地铁隧道深基坑工程实例研究

中心城区的深基坑工程经常紧邻正在运营的地铁区间隧道,深基坑开挖需满足邻近地铁区间隧道严格的变形保护要求。本文以苏州某深基坑联合支护工程为研究对象,利用FLAC3D软件对深基坑的施工过程进行了模拟,对比分析了围护结构变形、周边管线以及轨道交通隧道变形的计算结果与监测结果,研究结果表明,坑内留土、分坑开挖并采用围护桩与支撑组合结构能有效地控制深基坑施工过程中的土体变形,对邻近地铁区间隧道的影响也在安全可控的范围内,对苏州地区类似基坑的围护设计和施工具有一定借签意义。     

软土深基坑不对等开挖深度的支护结构设计

对于深基坑支护工程,当基坑周边不同位置开挖深度不同时,基坑四周的土压力是不均衡的,围护桩的变形趋势也是不同的。当围护桩出现往坑外位移趋势时,作用在围护桩上的土压力应按被动土压力考虑,而不是主动土压力。当围护桩外侧的被动土压力不足以抵抗支撑力时,会出现坑外土体破坏,特别是软土深基坑。此时应对坑外土体进行加固处理,或者调整支撑体系改变支撑力的传递路线。     

太湖明挖隧道围护结构变形监测与参数智能反演

获得准确的土体参数对软土工程的施工安全和工程质量意义重大,然而,软土具有特殊的工程性质,采用室内或原位试验都不可避免会对土体造成不同程度的扰动,从而影响土体参数的准确获取。反分析方法则可以通过现场大量监测数据的反向挖掘,能够有效的优化和补充原位测试和室内试验测得的参数。依托太湖明挖隧道临时大堤段深基坑工程,分析了基坑围护桩位移的监测数据,采用BP神经网络对该深基坑工程施工参数进行了动态反演,并论证了反演结果的合理性。结果表明,基于反演参数建立的计算模型,能够有效的模拟围护桩的变形位移,较好地吻合了实际监测结果,从而验证了参数反演分析方法的合理性。     

深大基坑桩锚支护体系的有限元分析

结合桩锚支护的工程实例,选用合适的土体模型和接触面,运用预应力锚索施工过程的简化模拟方法,对预应力锚索和围护桩与土体的相互作用进行了模拟,得到该基坑施工过程的地表位移,沉降,围护桩位移,受力和锚索轴力,并根据计算结果分析了该基坑支护方案的可行性。     

深基坑开挖与支护过程的平面有限元模拟

对厦门市普达广场深基坑使用围护桩与预应力长锚索作为支挡结构的开挖、支护施工进行了有限元数值模拟,据此分析了土体的位移、塑性区、主应力分布、围护桩及锚索受力状态,并比较了基坑顶部边缘计算与实测的位移值,两者水平位移较为一致。计算结果表明围护桩加预应力锚索的支护效果要比单用围护桩支护好得多。     

基于三维耦合有限-无限单元的深基坑变形分析

采用无限元模拟远场区域土体、有限元模拟临近基坑土体,提出深基坑开挖分析的有限元-无限元边界耦合分析方法,建立了三维耦合有限-无限单元的深基坑开挖模型,分析了支撑杆轴力变化与围护墙体的变形。并验证了无限元与有限元耦合分析的合理性。     

桩-土接触面力学特性的研究现状

桩-土接触面力学特性的研究是解决桩-土相互作用问题的前提,尤其对于摩擦型桩而言,桩-土接触面问题直接影响到桩基的承载力,因此长期以来这一问题受到了众多学者的关注和重视。文中回顾了国内外桩-土接触面力学特性的试验研究现状,讨论了目前适用于接触面的多种本构模型以及接触面单元的计算方法,对今后桩-土接触面的研究提出了几点看法。     

Pile under torque in nonlinear soils and soil-pile interfaces

This paper presents a new method for analyzing the nonlinear response of a single, vertical pile with the circular cross-section under torque in layered soils. The nonlinear stress-strain relationships of both soil-pile interface and soil are approximated by the hyperbolic model, whereas the pile material is elastic. The torsional spring stiffness of the soil-pile interface and the soil are determined by traditionally available methods. A four-node finite element model for the soil-pile interface is proposed to represent nonlinear behaviors of the soil-pile interface and the soil, separately. A new iterative scheme for nonlinear analysis of a single pile under torque is also developed that avoids having to solve a large number of simultaneous equations found in traditional solution schemes. The new solution method is based on the tangential stiffness of the soil-pile interface and soil springs, which are determined at each load step. From this solution scheme, an equivalent stiffness of the soil-pile-interface system of each pile element is calculated from the bottom element to the top element while torque and angle of twist are calculated from the top to the bottom elements. The solution gives the distribution of the angle of twist and torque along the pile, and the equivalent stiffness of the soil-pile system and torque-angle of twist curves at any depth. The solution method can be easily applied to the practice field in nonlinear analysis and in designing a single pile under torque in layered soils. The analysis results using the new solution scheme compared well with the results from other analytical methods studied by previous researchers. The proposed method is also used to predict the behavior of two full-scale piles under torques. The predictions are in good to excellent agreement with measurements.     

水平荷载下群桩前后土抗力分布的数值分析

群桩基础是土木工程中主要的基础形式之一。利用由竖直桩组成的群桩基础来承受水平荷载已经十分广泛 ,桩前桩后土抗力分布特性是水平荷载下群桩受力变形特性的一个重要组成部分 ,过去的研究主要是通过实验方法和理论分析来进行的。本文用空间 2 0节点有限元进行近域土和桩的分析 ,对远域土采用空间 1 2节点无限单元 ,在桩土接融面引入空间1 6节点接触面单元 ,从而用有限元 -接触面单元 -无限元的耦和方法将群桩和土体作为一个整体进行弹塑性分析。分析中用修正剑桥模型进行近域土体的模拟 ,对桩土接触面及远域土体进行非线性分析。分析结果表明 ,本文的分析能较好的揭示水平荷载下群桩桩前、桩后土抗力的分布特性     

疏桩基础的受力性状分析

在桩土之间设置接触面单元对疏桩基础(桩间距≥6d)用有限元法进行分析.考虑筏板、桩与地基之间相互作用,建立三维的相互耦合的20节点实体单元-16节点接触面单元-8节点板单元数值计算模型,分析桩长、桩间距以及筏板厚度对疏桩基础的受力影响.得出一些规律性结论,便于认识疏桩基础的受力机理.     

基于有限元数值模拟的基坑联合支护系统分析

劲性水泥土桩嵌合钻孔桩支护系统作为一种灵活有效的悬臂排桩软土基坑联合支护模式,已在多个工程中得到成功应用.该支护系统经济可靠性的关键在于钻孔桩嵌合密度的选择.通过确立计算模型方案,运用ANSYS对三维有限元数值模拟计算结果进行塑性区分析和应力分析.结果表明:随着嵌合钻孔桩密度由大到小,塑性区分布范围首先出现在位于中间部...     

用非线性有限元分析倾斜荷载下的群桩基础

采用接触面单元来考虑荷载作用下桩与土体及承台与土体间的滑移、开裂,在应用桩的等效宽度概念将空间问题简化为平面问题后,开发出能考虑桩周土弹塑性及连续性等因素的倾斜荷载下群桩内力及位移分析的计算机程序,最后通过实例分析说明利用非线性有限元对倾斜荷载下群桩进行分析的方法.     

土参数对支盘桩承载力影响的有限元分析

采用有限元分析的方法,对支盘桩桩周土的内摩擦角、粘聚力、桩土界面间摩擦系数、桩土弹性模量比等因素对支盘桩的承载力的影响进行非线性有限元分析。结果表明,桩周土的参数对支盘桩承载力存在比较明显的影响。     

桩-承台基础-土共同作用的非线性有限元分析

利用有限元方法,对桩—承台—土共同作用进行了探讨．采用邓肯张非线性弹性模型,并在桩与土的接触面上设置了ＤａｎｃａｎＣｌｏｕｇｈ 非线性弹性界面模型来模拟两种不同介质接触面形状     

深基坑开挖和支护全过程分析的弹塑性有限元法

采用适当的土与支护结构模型和弹塑性有限元理论,编制了模拟深基坑开挖、支护的程序,并结合工程实例进行计算。结果表明这种考虑桩、锚、土三者共同作用的设计方法较传统的基坑设计方法有许多优点,是复杂基坑支护设计的有效方法。     

双排桩支护软粘土基坑开挖的有限元分析

双排桩支护结构是基坑围护结构的一种形式,但目前的分析方法无法考虑其与土体的共同作用。采用平面应变有限元方法研究了软粘土地基基坑开挖双排桩支护结构的性状,重点分析了桩土界面特性、前后排桩间距等因素对支护结构的内力和变形的影响。分析表明,当双排桩排距过小时,围护结构类似于悬臂式单排桩性质;当排距过大时,后排桩对前排桩起到类似拉锚桩的作用;只有当排间距为4d左右时,双排桩围护结构才能达到最好的效果。