基坑支护非对称荷载下支撑结构的刚度计算

规范推荐的基坑支撑体系的水平刚度系数计算前提之一是基坑两侧荷载对称,基坑内支撑结构在两侧非对称荷载下,其水平刚度系数和结构内力、变形均与对称荷载条件下不同。支撑结构在两侧不对称荷载下将产生附加变形,从而引起内力重分布,最终达到受力平衡。本文分析基坑的支撑体系在非对称荷载条件下的变形特征,采用迭代计算得到内支撑结构的刚度,并进而求解出基坑支护的内力及变形,并对计算结果进行了讨论,其计算结果与按对称荷载的计算相比更显合理。     

基坑降水开挖对邻近隧道附加变形和内力分析

近接隧道基坑开挖必然会导致隧道产生附加变形和内力。针对目前基坑开挖忽略降水作用的问题,文章提出考虑基坑降水引起隧道附加应力的计算方法。分析结果表明:①基坑降水对隧道的附加变形和内力均有较大的影响,在研究近接隧道基坑施工时不可忽略;②各参数均对隧道附加变形和内力有显著影响,其中与隧道平行侧基坑开挖尺寸对隧道影响最大;③初始水位高度和基坑开挖深度越大,给水度大小对降水开挖引起的隧道附加变形和内力影响越明显。     

两级循环加载下路基土附加变形特性的试验研究

为研究既有路基运营变形稳定后,在新增加交通荷重情况下路基的附加变形发展趋势,基于动三轴仪,设计了两级动荷载的循环加载试验方案,在第一级动力加载变形稳定后,通过施加不同的循环荷载幅值、频率分析后续动力加载条件下路基土的附加变形。结果表明,路基土的附加变形随第二级循环荷载幅值增加显著增大,随第二级循环荷载频率的增大而减小;第一级循环荷载幅值越大或频率越低,第二级循环荷载作用下路基土的附加变形越小。路基土经历第一级循环荷载作用变形稳定后,再次受更大幅值水平的第二级循环荷载作用,由此产生的新的附加变形较第一级循环荷载引起的塑性变形小许多。试验结果为路基永久变形计算和评估提供了数据基础。     

基坑施工对下卧地铁隧道上抬变形影响的简化理论分析

为了合理地分析基坑施工对下卧已建地铁隧道上抬变形的影响,首先,将软土地基考虑为三参量H-K黏–弹性体,推导了自由边界半无限黏–弹性空间体在内部集中荷载作用下的Mindlin时域解,并采用积分、叠加的方法,提出了一种用于计算基坑开挖及工程降水所引起的邻近隧道附加应力的方法;然后,将已建隧道视为Pasternak黏–弹性地基上的欧拉伯努利长梁,建立了隧道在附加荷载作用下的平衡微分方程,求得了隧道纵向附加变形和内力的表达式;最后,将所提方法运用于某近接既有地铁隧道的基坑工程中,并与三维数值模拟流变分析结果和现场实测结果进行了对比分析。研究发现:提出方法能较好地反映软土隧道变形随时间的发展趋势;隧道纵向附加变形、曲率和弯矩的解析解与数值解基本一致,且上抬变形的解析解与实测值能较好地吻合;成果可为基坑施工对邻近隧道的影响分析及保护措施的制定提供一定的理论依据。     

滨海砂层地基锚管索基坑支护

本工程位处城市商业中心,基坑地基土层为强透水砂层且与海水连通,场地用地窄小,周边环境紧张。本文针对滨海深厚砂层地基超深基坑开挖,主要从控制变形和有效防水保证基坑开挖的顺利进行。中心城区紧邻的桩基础建筑附加荷载采用分层摩阻力计算方法,将桩基摩阻力换算成分层附加荷载。支护结构采用桩锚形式,锚管索成功用于海积砂层基坑支护,成锚过程中对地基扰动较小,施工简便其质量可靠。     

基坑开挖引起邻近管线变形的理论解析

基坑开挖将造成邻近地下预埋管线向基坑方向变形,针对此问题,采用弹性地基梁推导了管线的变形和内力解析式。传统的弹性地基梁模型中,在基坑开挖面施加卸载释放荷载,然后通过Mindlin解获取管线上的附加应力,详细分析了该法的不足,提出采用基坑开挖引起的土体附加变形作为弹性地基梁模型中的外部作用。分析了基坑一侧土体纵向变形适用的经验公式,并以此建立了弹性地基梁微分方程,给出了管线变形和内力的解析解,针对解析解的计算困难,进一步给出了加权残值解。考虑到实际工程为三维问题,推导了管线的扭矩求解公式,完善了弹性地基梁解答。     

非对称荷载作用下基坑变形分析

非对称荷载作用下的基坑开挖对基坑变形、支护结构受力、周边环境等因素的影响与常规基坑开挖对其影响有着显著差异。文章以非对称荷载作用基坑为依托,用有限元模拟计算软件FLAC3D建立模型,结合原位监测,研究其变形规律,得到结论如下:非对称荷载作用下超载侧围护结构水平位移大于另一侧支护结构水平位移;单侧基坑所受荷载也会影响基坑支护结构的变形,单侧基坑荷载与基坑距离发生变化时,基坑围护结构的位移也会随之改变;当基坑两侧荷载差异加大时,基坑会整体向荷载较小一侧发生变形。     

两级土工合成材料加筋分段式挡土墙在附加荷载下的性能实尺载荷试验及3D有限元分析

本文介绍了5 m高的两级土工合成材料加筋分段式挡土墙(GR-SRW)经受附加荷载的实尺载荷试验和3D有限元分析的结果,其目的是研究GR-SRW对不同等级的附加荷载的响应。在工作应力条件下的载荷试验结果揭示GR-SRW对试验荷载的响应处在良好的功能极限范围内,而且目前可用的设计指南趋向于高估附加荷载引起的加筋力。附加荷载的预测结果正好超过试验荷载,显示附加荷载产生的加筋应变随深度呈指数下降,表明与联邦公路管理局设计指南的假设在性质上具有很好的一致性。预测在200 kPa允许承载力下挡土墙的变形处在功能水平以内,表明GR-SRW具有优良的承载能力。对设计意义和研究结果进行了讨论。     

3栋相邻高层建筑上部结构-基础-地基相互作用研究

在同一场地地基上建设多栋高层建筑，应考虑建筑与地基之间的相互影响。利用数值计算方法模拟从基坑开挖到3栋建筑依次建立的整个过程，分析桩筏基础的变形和受力特性以及新建建筑与已建建筑的相互影响等。研究结果表明：已建建筑桩的轴力分布随新建建筑荷载的增加趋于均匀，而其最大值则逐渐减小；基坑开挖的卸荷作用使得基坑开挖面一定范围内应力有所减小；由于附加应力的扩散作用，使新建建筑的基础沉降最大值位置、桩的轴力最大值位置、筏板高应力区域均有向已有建筑物方向偏移的趋势。此外，基坑开挖后，已有建筑物的筏板沉降分布向基坑开挖方向有移动，并产生较明显的附加沉降，并且各种建筑荷载的相互叠加，最终会使基础周边的地面产生一定沉降。     

深基坑支护设计均布附加荷载取值探讨

介绍了基坑支护设计中坑边荷载的种类,从车辆荷载、材料堆载、机械荷载等方面,对坑边附加荷载的取值问题进行了探讨,并对基坑附加荷载进行了组合计算,得出了一些有价值的结论。     

路桥交界处地基附加应力修正计算方法

台后地基变形是引起桥台变位的关键因素,对台后过渡段地基变形的探讨有助于对桥台变位问题的深入研究。基于弹性理论,推导了任意断面形式路基荷载作用下,过渡段地基及其临近影响地基内部任意一点的附加应力计算公式,并以铁路标准路基断面为例对推导公式可应用性进行分析,得出路桥过渡段地基附加应力横向和纵向的分布规律,并分析了过渡段路基填筑对既有临近建筑物产生的影响。在此基础上,采取数值模拟的方法,验证了推导公式的合理性。该计算方法思路清晰,数学逻辑严密,且易于计算机编程计算,从而为过渡段及其临近地基附加应力计算提供了理论依据,为桥台变形的研究提供了理论支撑。     

改变结构体系后地基基础可靠性分析

本文针对改变结构体系后地基基础可靠性分析,明确了新旧地基基础在地基承载力和地基变形中的差别,重点分析了旧基础在原较大荷载作用下产生的附加应力对地基现阶段变形的影响。     

既有建筑地基承载力时间效应评价的试验研究

通过大比尺室内模型试验,对既有建筑地基承载力随时间变化的规律进行了分析研究。试验中分别对模型进行持载3d、7d、14d、28d、35d、49d的载荷试验,选定以持载后继续加载产生的附加沉降占加载前总沉降的3％、5％、10％为允许变形控制指标,结合p-s曲线数据得到了在不同的允许变形控制指标下地基承载力随持载时间增长的提高数值,地基承载力在模型持载一周时间内提高的幅度较大,土体的压密效应效果显著。在实际工程中应根据工程允许的沉降变形与载荷板试验的沉降变形的对应关系,通过现场足尺的载荷板持载试验,选择适当的允许变形控制指标来确定地基承载力。通过双曲线拟合进一步得到了既有建筑地基承载力与时间的变化规律,提出了不同允许变形控制指标下的地基承载力提高的极限值。     

基于Duncan-Chang模型的地基沉降分层总和 分析方法探讨

地基沉降分析方法是土力学研究的重要内容。该文在地基沉降变形力学机理研究基础上,首先考虑埋深或初始地应力即先期固结应力对地基土变形模量的影响,并将其区分为初始地应力的体积应力和偏应力影响两部分,引进分级加载思想,建立出不同埋深地基土变形模量的确定方法;其次,将地基沉降区分为附加体积应力和附加偏应力引起的沉降两部分,建立出地基沉降分析计算模型;然后,考虑地基变形的非线性变化特征,引进增量分析方法、虎克定律和Duncan-Chang模型,建立出附加体积应力和附加偏应力引起的地基压缩层变形的分析方法,并利用地基沉降分层总和法分析原理,建立出基于Duncan-Chang模型的地基沉降分析新方法。该方法不仅可以反映初始地应力和附加应力对地基土变形模量的影响,而且,可避免地基土压缩试验曲线和地基静载试验曲线的使用;最后,通过工程实例计算与分析,并与实测沉降值和现有分析方法的计算结果进行比较,表明了该方法可以满足工程计算精度要求,具有一定的合理性与可行性。     

CFG桩复合地基承载变形特性的数值模拟研究

先对单桩复合地基与群桩复合地基的承载变形特性进行了比较,分析了沉降、桩身轴应力、土中附加应力和桩土应力比方面的差异,然后分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度和桩端土性变化对群桩复合地基承载变形性状的影响.数值模拟结果表明:由于辟桩效应影响,单桩复合地基与群桩复合地基在承载变形特性方面差异较大;群桩复合地基中桩与桩间土是否形成...     

软土地基沟埋式涵管的若干关键设计问题探讨

目前,沟埋式涵管广泛应用于珠三角水利建设中,由于缺乏对软土地基变形规律的正确认识以及合理的涵管垂直土压力计算理论,涵管在运营中常常出现各种病害。本文以广东省肇庆市某涵闸工程为研究背景,分析了软土地基上涵管的一些常见问题,包括地基不均匀沉降、涵管开裂、附加土压力等,通过现场调查、原位试验和有限元分析问题产生的原因,并且对涵闸地基沉降计算以及箱涵顶垂直土压力进行研究。最后,给出解决上述问题的一些方法和建议:①基础设计时,不仅要考虑地基强度问题,更要重点计算地基的沉降,确保处理后地基的刚度差异不大,以减少地基的不均匀沉降;②根据填土荷载大小确定地基刚度,即荷载越大的地方布桩应该越密,反之越疏;③涵管的结构设计必须考虑地基不均匀沉降引起的附加土压力。     

路堤柔性荷载下的粉喷桩复合地基内的附加应力分析

路堤柔性荷载作用下粉喷桩桩身与土上部的位移不协调即桩顶及桩端的刺入变形,宜采用弹性力学中的Mindlin解与Boussinesq解联合求解,计算粉喷桩复合地基内的附加应力和地基沉降。工程实例计算表明,应用上述方法求解的复合地基沿深度的附加应力曲线,与用单一Boussinesq解求解的天然地基沿深度的附加应力曲线差别很大。应用此方法求解总的附加应力及所计算的最终地面沉降,与工程实例的实测结果吻合较好。     

不同桩长对无持力层刺入工况下刚性网格–桩加固路基的影响

 根据刚性桩复合地基和桩承式路堤在有持力层刺入工况下的薄弱部位,分析刚性网格–桩复合地基中张拉网、刚性网格和附加桩对薄弱处的加固作用,研究有、无持力层刺入2种工况下刚性网格–桩复合地基受力和变形在不同桩长影响下的变化特征,对刚性网格–桩复合地基是否适用于无持力层工况进行可行性探讨。研究结果表明：在无持力层刺入工况下,刚性网格–桩复合地基大部分边桩弯矩和剪力较大,当桩长缩小,其分布区域向路堤中心方向扩散;当桩长增加,大部分桩桩体荷载比增大,边桩弯矩及剪力、路堤沉降和路堤外侧竖向变形减小;可通过增加桩长,利用PTC管桩放宽中桩截面,减小附加桩桩径,使刚性网格–桩复合地基实现优化并适用于无持力层刺入工况。     

复杂周边环境深基坑支护结构设计及监测分析

某深基坑紧邻含有三层防空洞室的高边坡,边坡上有基础形式不明的九层建筑物,基坑周边有不规范堆载且施工期为雨季。边坡采用微型桩加洞室内支撑加固,基坑采用桩锚结构支护。在基坑开挖过程中对基坑变形发展进行监测,重点对坑顶水平位移、桩身变形及锚索拉力进行监测,根据监测结果及数据得出:桩锚支护结构可以对此类环境下的基坑变形起到良好的约束作用;施工工况及坑外堆载对锚索使用寿命及边坡变形有较大的影响;锚索反张拉、补张拉、混凝土回填等措施可有效减缓边坡变形速率;监测数据的采集及分析对于处于此类环境的基坑更为重要,可以更好的预测基坑变形的趋势,对施工进行合理的调整。     

盾构隧道穿越历史建筑的监测与变形控制

由于自重、恒载和附加变载的作用以及地基土体的长期固结,既有建筑产生的变形,本文称之为“既有变形”。地下工程施工引起的既有建筑物变形,本文称之为“增量变形”。建筑物的总量变形为既有变形与增量变形之和。为确保盾构穿越过程中既有建筑物的安全,要对既有建筑的总量变形进行控制;而要确保隧道施工不会对既有建筑产生明显破坏,则要对既有建筑的增量变形进行控制;从而提出要对建筑物的总量变形和增量变形进行控制的双控控制标准。基于建筑物的差异沉降变形,提出了建筑物的空间扭曲变形控制指标。结合上海轨道交通11号线下穿越历史建筑,通过现场检测得到建筑的既有变形。根据双控控制标准,建立穿越过程中既有建筑的差异沉降与空间扭曲的增量变形与总量变形控制指标,施工过程中进行全程监测,结果显示,穿越施工是成功的。