CFG桩复合地基-深基坑工程环境变形监测

以采用CFG桩复合地基并以复合土钉作支护结构的基坑工程为背景,具体介绍坑壁测斜、邻域内结构物沉降及坡顶水平位移监测方法及成果,并对成果进行分析,认为基坑降水和CFG桩施工对基坑底面以下的粉砂层扰动最大,邻域内结构物的沉降与其基础埋深和基础形式直接相关,当基础埋深大、基础整体性强时,基坑施工对其影响不明显.     

深基坑开挖对坑底桩受力变形特性的影响研究

随着基坑开挖深度不断加大,基坑开挖过程对已施工坑底工程桩的受力和变形影响不容忽视,针对该问题,对深开挖条件下桩基进行了桩身内力及位移的工程现场实测。对比分析不同位置及不同长度的坑底桩基在开挖过程中的受力和变形规律。结合工程建立三维数值分析模型,基桩采用钢筋混凝土损伤模型,探究了基坑开挖深度、桩的相对位置等因素对桩身轴力、桩土侧摩阻力和桩身刚度的影响规律。结果表明：基坑开挖过程中,桩身受拉力作用;桩身混凝土在产生塑性应变前,桩身拉力随开挖深度增加逐渐增大;桩身混凝土应变超过极限拉应变后,拉力开始逐渐降低,桩身塑性区侧摩阻力变化显著。此外,坑底桩位置和桩长是影响其受力变形特性的重要因素。相同位置处,长桩的桩顶竖向位移更小;靠近基坑中心部位的桩顶竖向位移大,桩身塑性拉应变区较大。     

考虑桩身非线性压缩的单桩沉降解析算法

桩顶沉降是桩基的主要控制参数。均质土和成层土中单桩桩顶沉降由桩端力引起的沉降、桩侧阻力引起的沉降和桩身压缩引起的沉降三部分组成。针对摩擦桩桩身压缩引起沉降的现有算法没有考虑到其非线性压缩,基于剪切位移法,考虑桩身非线性压缩,从理论上推导它的计算方法,进而得到单桩的沉降。经过对工程实例的计算与实测对比分析,证明了该方法具有较高的精度和可靠性,同时表明,桩身压缩引起的沉降占总沉降较大时,应考虑桩身的非线性压缩。最后对影响单桩沉降的因素进行分析,结果表明桩侧土破坏比、抗剪强度是影响单桩沉降的主要因素。     

咬合桩在苏州地铁南施街站中的应用

通过对苏州地铁南施街站深基坑工程中咬合桩的施工情况介绍及实测变形分析,证明咬合桩在苏州地铁中的应用是成功的,但因其工艺特殊,因此对施工人员的要求较高。监测数据表明基坑南侧的地表沉降相对较小,沉降曲线呈抛物线形分布,基坑西侧的地表沉降相对较大,沉降曲线近似呈三角形分布;围护墙体水平位移两端变形小、中间变形大,第一道砼支撑能有效控制围护桩墙内外位移,对保证基坑开挖安全起到了重要的作用。这些可为后续地铁线路及城市建筑的基坑建设提供借鉴。     

预留土和桩锚结构联合支护下基坑的力学性状

桩锚结构在基坑支护中应用广泛,但在其设计计算时往往以经验为准,存在一定的盲目性和不确定性。依托在建工程,通过数值模拟分析了预留土作用下桩锚结构设计参数的变化对基坑力学性状的影响。结果表明：基坑支护桩的最大水平位移发生在桩顶,桩底的位移非常小;基坑周边地表沉降呈槽形分布,最大沉降在距离基坑边缘5 m左右的位置;弯矩分布曲线沿桩身有2个峰值点,峰值点大概位于桩顶以下3 m和10 m处;当锚索锚固角为15°时,桩身水平位移和弯矩、基坑周边地表沉降都比较小;锚索锚固点距离桩顶越远,桩身水平位移、基坑周边地表沉降越大;当预应力大于200 kN后,桩身水平位移和弯矩、基坑周边地表沉降几乎不再减小。     

新型预应力钢桁架支护桩设计及应用研究

预应力钢桁架作为支护桩尚未在深基坑工程中得到应用。通过分析支护桩受力形态得到其优化线路。以新型预应力钢桁架作为支护桩在实际工程中的应用为例，详细介绍了新型桁架桩的规格尺寸、预应力施加方法、内填水泥浆液的施工方法、桩插入施工的过程等；并以预制预应力混凝土工字桩作为参照组，通过对两者的实测的桩顶水平位移、桩顶沉降、深层水平位移及基坑南侧管线及道路沉降等进行对比，验证新型桁架桩的可行性。结果表明：采用新型桁架桩与工字桩时，两种支护结构桩顶沉降及桩顶水平位移差异不大；基坑开挖面以下桁架桩刚度沿深度减小，这会导致桩体深层最大水平位移的位置的显著下移；基坑南侧管线及道路沉降可满足设计要求。     

深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力性状研究

通过对基坑工程坑底工程桩桩顶位移与桩身轴力的实测结果进行分析总结,发现坑底工程桩在基坑开挖后,由于土体卸荷回弹产生较大的桩顶位移与拉力。为研究深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力变化特性,采用有限元分析软件ABAQUS,建立二维轴对称模型,对不同桩长、桩距、开挖深度与开挖半径对坑底抗拔单桩承载力的影响进行了分析。研究结果表明,桩长和桩径可以显著影响开挖后抗拔桩承载特性,可以通过增加桩长与桩径提高抗拔单桩承载力;开挖深度和开挖宽度共同影响坑底抗拔单桩承载力,主要影响基坑开挖后桩体受力特性,对单桩承载力影响较小。因此,当基坑开挖宽度和开挖深度确定后,合理的选择桩长与桩径十分必要。     

冠梁标高对基坑周边环境的影响分析

降低冠梁顶标高以减少基坑工程造价是目前比较盛行的一种做法,但其往往导致基坑周边环境变形过大。以某建筑深基坑工程为例,通过对比该基坑开挖期间周围道路沉降、管线沉降、建筑物沉降、桩顶变形和支撑轴力的实测数据来分析支护结构安全有效、建筑物沉降满足要求,但地表沉降过大现象的原因,认为冠梁标高降低会对基坑顶部土体变形产生较大影响。通过有限元模拟对降低冠梁顶标高对基坑坡顶土体变形的影响进行深入分析。结果表明:坑顶土体变形过大并不意味着支护结构失效;冠梁顶标高降低后,由于坡顶土体失去侧向约束,在坡顶竖向荷载作用下,会产生较大的沉降和水平变形;土体沉降与水平变形具有相关性,但冠梁顶标高对坡顶土体水平变形的影响程度远远超过其对沉降的影响。建议当基坑周围有道路或管线存在时,谨慎降低冠梁标高,如必须降低,应采取其他有效措施约束土体的变形。     

桩-锚支护深基坑变形试验研究

结合北京市某深基坑工程,通过现场原位监测试验,分析了支护桩变形、锚杆轴力、周边地表沉降变形与地下管线沉降变形随基坑开挖进程的变化情况。分析表明支护桩桩身水平位移的最大值发生在桩顶,基坑底面以上2～5m区域的桩身位移较大;基坑开挖对上部锚杆的轴力影响较大,对下部锚杆的轴力影响较小;周边地表沉降变形总体呈现V字型,最大沉降位移发生在距基坑边缘6.5m处,基坑边缘土体的竖向位移表现为反弹位移。地下管线的沉降变形总体呈现波浪型,最大差异沉降值为17mm。     

桩锚支护变形规律及基坑周围变形分析

对基坑开挖过程中的实测数据分析是研究桩锚支护变形的有效方法。本文根据基坑坡顶的水平位移与竖向位移、周边建筑物的沉降数据,讨论了在桩锚支护下基坑降水以及锚索施工对基坑坡顶位移和周边建筑物沉降的影响,并利用统计方法对坡顶的水平位移和竖向位移进行了相关性分析,最后借助PLAXIS 3D有限元软件对基坑开挖进行数值模拟。实测数据以及模拟结果表明:基坑降水对坡顶的竖向位移、周边建筑物沉降影响较大;同时锚索施工也会对基坑坡顶竖向位移、周边建筑物沉降产生一定的影响;基坑坡顶水平位移和沉降呈现非线性关系;数值模拟与实测结果的趋势大体一致,可以为基坑的现场开挖提供一定的参考。     

某基坑桩顶水平位移监测与数值模拟比较

对某基坑工程支护结构在施工过程中桩顶与桩身水平位移监测数据与数值模拟结果进行了分析和比较,总结出基坑桩顶及桩身水平方向位移随着基坑开挖的变形规律,以及基坑变形特性、支护桩刚度、插入深度等对基坑的影响,以期对今后的类似工程的设计与施工提供参考。     

基于桩顶沉降的桩基竖向承载力和位移分析

基于按桩顶沉降分析桩基承载力和位移的思想 ,提出了一种改进的竖向受荷桩荷载传递计算方法。该方法以桩身压缩量为迭代变量 ,根据桩身的轴向变形与桩侧土变形协调关系 ,通过编制的计算程序 ,可按桩顶沉降直接计算桩顶荷载、桩身轴力分布以及桩身各点的位移 ,特别适用于对桩顶沉降有严格控制要求的桩基设计。结合某工程试桩实测数据进行了分析 ,理论计算与实测结果吻合较好。     

双排桩在软土深基坑支护中的应用

在巨厚软土层、开挖深度8.5 m的深基坑支护设计实践中,由于局部地段受临近建筑物管桩基础的影响,不能使用桩锚支护,故采用双排桩支护结构,并对基坑内软土进行加固,以增大被动土压力。拟分析双排桩排距与桩深、支护体结构变形的影响关系,并与变形监测实测结果进行对比,发现随着桩距增大桩深减小,位移和沉降实测值比理论计算值小约50%。     

桩–土–桩相互作用影响的试验研究

通过大比例尺模型试验、工程实测结果与弹性理论解进行对比,指出弹性理论解夸大了桩–桩、桩–土、土–土相互作用影响,造成沉降计算值偏大和过高估计桩顶反力的不均匀性和筏底地基土反力的不均匀性。据此,建议进行上部结构–基础–桩土共同作用的分析计算时,必须充分估计弹性理论解与真实值的差别,以工程实测和试验数据为基础对弹性理论解进行修正,方可获得较满意的计算结果。     

钻孔咬合桩在地铁基坑施工中的应用

通过对南京地铁三号线明发广场站深基坑工程中咬合桩的施工情况介绍及变形监测分析,证明咬合桩在南京地铁中的应用是成功的。监测数据表明基坑北侧的地表沉降较大,沉降曲线近似呈三角形分布;围护墙体水平位移两端变形小、中间变形大。明发广场站咬合桩的施工及实测研究为后续地铁线路及城市建筑的建设施工提供了重要的借鉴意义。     

隔离桩对基坑外既有隧道变形控制的优化分析

隔离桩对土体深层位移的影响及用于控制一定埋深的邻近既有隧道的作用机制尚缺乏研究。针对天津市采用隔离桩保护邻近既有隧道的某深大基坑工程,实测地下连续墙、坑外土体、隔离桩及隧道的变形。后在工程实测基础上,采用考虑土体小应变特性的有限元方法,对隔离桩的作用机制进行参数分析,研究隔离桩对土体深层位移及隧道位移的控制机制。研究结果表明,隔离桩在控制坑外土体、隧道水平位移时同时存在阻隔作用和牵引作用,当牵引作用较大时,隔离桩反而可加大一定深度范围内土体及该范围内隧道的水平位移;由此提出埋入式隔离桩的形式,可减小其牵引作用从而主要发挥其隔离作用,并减小隧道水平位移。同等条件下,隔离桩距隧道较近时隔离效果更好。     

软土某深基坑开挖的实测性状和环境效应分析

介绍杭州某深大基坑工程的支护设计、施工和监测方案,并对主要监测结果作了分析。实测结果表明:深厚软土地基大型基坑的水平位移偏大,基坑开挖引起的围护结构变形及对周边环境的影响具有明显的三维空间效应,基础底板施工期间基坑的"蠕变"现象明显;坑外地表沉降呈抛物线型分布,沉降影响范围大于开挖深度的1.5倍,最大沉降位于坑外约0.62倍挖深处,最大沉降值约0.37倍挖深,最大沉降约为最大水平位移的0.3倍。     

黄土地区深基坑桩锚支护的数值分析

为验证桩锚支护在黄土地区深基坑施工中的应用效果,以西安幸福林带深基坑工程为研究载体,通过建立三维数值分析模型,对黄土地区基坑工程桩锚支护结构下,不同预应力的施加对基坑周边地表的沉降与支护桩水平位移的影响情况进行深入分析。研究表明:基坑开挖后土体的沉降量最大值在距离基坑边缘4～6 m处,对锚索施加预应力可以减小基坑后土体沉降值,幅度在40%以上;支护桩水平位移最大值在桩顶处,最小值在桩底处;对锚索施加预应力可以显著减少支护桩的水平位移,减少幅度在40%以上。     

双排桩在紧邻箱形隧道深基坑中的应用

以广州某紧邻箱形隧道的深基坑工程为背景,结合其地质条件及其支护结构设计及基坑施工特点,采用有限元方法,模拟并分析了深基坑施工过程及其对双排桩支护结构与箱形隧道结构变形的影响,结合实测数据论证了双排桩支护结构的可行性,并对双排桩桩长及被动区土体加固的影响进行相关探讨。     

穿越软土层嵌岩桩筏基础沉降特征与计算方法

结合某双塔高层建筑核心区桩筏基础和核心区外独立承台桩基础沉降变形监测资料,分析了嵌岩桩筏基础的沉降特征。结果表明,双塔核心区嵌岩桩筏基础沉降变形的整体性较好,沉降随施工加载过程增长较为稳定,而核心区外嵌岩桩基础的沉降对主楼施工和环境条件(如地下水)较为敏感,施工中出现了桩体上浮现象。根据桩顶荷载计算的嵌岩桩桩身压缩量与实测沉降相比,实测值远大于计算值。考虑嵌岩桩施工和桩筏基础工作特点,提出了穿越软土层的嵌岩桩筏基础沉降的两个主要影响因素:沉渣效应和桩侧负摩阻。在此基础上,提出了考虑沉渣和桩侧阻影响的桩筏基础沉降估算方法,并通过本工程及文献中的工程实测对提出公式的适用性进行了检验。