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。     

排桩复合土钉支护结构在深基坑工程中的应用

排桩复合土钉支护结构是介于桩锚和土钉墙之间的一种支护结构,既有桩锚结构限制变形的能力,也有土钉墙支护的经济性。结合郑州某基坑工程,介绍排桩复合土钉支护技术概念,提出排桩复合土钉支护结构设计计算方法,并将计算值与现场实测结果进行比较。结果显示,实测基坑各项变形指标均小于计算值,土钉轴力与计算值基本吻合,技术成果可供同类基坑工程采用排桩复合土钉支护设计时参考。     

复合土钉墙现场测试及数值模拟分析研究

整理分析了济南西部新城某地下车库基坑的复合土钉墙支护结构现场监测数据,采用有限元软件ABAQUS建立基坑支护结构单元三维模型,模拟了其开挖支护施工过程,动态分析基坑边坡坡顶地表水平位移、沉降变化规律,并与现场监测值进行对比,分析了微型桩与止水帷幕对复合土钉墙的影响。表明由土钉、止水帷幕、微型桩、预应力锚杆与土体相互作用的有限元力学模型能较好模拟复合土钉墙支护施工过程,结果可供同类复合土钉墙设计施工提供参考。     

排桩复合土钉支护结构受力变形机理分析

排桩复合土钉支护结构是近年来在基坑工程实践中得到成功应用的一种新型支护形式,为研究其受力变形机理,在工程案例分析基础上,采用有限元软件建立排桩复合土钉支护结构三维数值模型,模拟基坑分步开挖工况,对排桩侧移、坑后地表竖向沉降、坑底土体隆起变形、土钉轴力及桩身弯矩等进行了研究分析。结果表明:排桩复合土钉支护结构中土钉起着“弱锚杆”作用,相对于纯排桩支护结构,改变了排桩的变形和受力性状;相对于纯土钉支护结构,排桩复合土钉支护结构中土钉轴力峰值较小且靠近基坑侧壁,土钉受排桩-面层系统的拉拔作用,钉头处轴力较大。研究成果可为排桩复合土钉支护结构的设计、施工提供理论参考。     

毛竹复合土钉墙施工技术

毛竹复合土钉墙基坑支护以毛竹取代钢质土钉,用竹篾网取代钢筋网,基坑坡脚的毛竹排桩与毛竹土钉一起构成复合土钉墙结构。与国内外常规土钉墙相比,可降低支护成本30%-50%,大幅减少用钢量、降低碳排放,不仅符合低碳、绿色、环保和可持续发展的国策,而且具有很好经济和社会效益,是基坑土钉墙技术上的重大突破。文章详细阐述了毛竹复合土钉墙基坑支护施工中,毛竹土钉的毛竹选材与砍伐要求、制作工艺、安置方法、面层竹篾网扎制方法、挂网喷砼面层与毛竹土钉锚头的连接工艺、侧壁坡脚毛竹排桩的设置等施工技术问题。     

深基坑微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护的变形分析

微型桩—预应力锚杆复合土钉墙具有施工方便、质量可靠的优点,广泛应用于深基坑边坡支护中,目前主要对其稳定性进行分析,对其变形特性的研究还比较少。本文依托湘潭市某微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护工程,运用理论计算方法弹性支点法对支护结构进行了不同工况下的变形计算,同时对工程进行变形监测工作,将理论计算结果与现场监测数据进行比较分析,确定微型桩—预应力锚杆复合土钉墙的变形特点,总结变形规律,为类似工程设计与施工提供参考。     

复合型土钉支护结构有限元数值分析

在总结前人的研究成果下,针对土钉墙和复合土钉墙构造的特点,首次引入徐干成、郑颖人等提出的等面积圆屈服准则,建立了模拟它们受力变形的计算模型,并结合工程实测资料,运用大型通用有限元程序ANSYS对土钉墙和复合土钉墙进行了有限元分析,详细讨论了土钉支护结构和复合土钉支护结构在不同地基条件下的变形特性,并将复合土钉支护结构与土钉支护结构做了详细对比,对复合土钉支护结构的设计、施工等提出了一些建议。     

多种支护技术在复杂深基坑工程中的综合应用实例

通过对青岛某大厦基坑工程设计和施工实例分析,介绍了小角度旋喷桩、加筋旋喷桩、和复合土钉墙三种支护技术在复杂深基坑中的成功应用.实践证明,采用小角度旋喷桩结合土钉墙支护技术对巨厚回填土进行支护,采用加筋旋喷桩保护高大挡土墙,采用复合土钉墙支护毗邻建筑物的超深基坑是合理有效的.     

土钉墙变形监测分析

土钉墙是新型的支护方式,完全不同于传统的桩排支护。土钉墙支护由于经济性好、施工速度快、安全可靠等优点在基坑支护过程中被普遍采用。但由于土钉墙的变形规律比较复杂,影响其变形的因素又多,笔者试图通过对基坑土钉支护监测变形成果的分析,为土钉支护结构的设计及施工提供相应的参考,同时也为准确的基坑变形计算分析提供基础性数据。     

双排桩复合土钉墙在软土基坑围护中的稳定性分析

介绍双排毛竹桩与土钉墙相结合的复合土钉墙支护技术,通过与工程实例相结合来分析其在基坑围护中的稳定性,采用双排桩复合土钉墙支护技术扩展了复合土钉墙支护技术的适用范围.     

低碳环保型建筑基坑支护新技术

传统的土钉墙都是由高耗能高排放的水泥和钢筋构成。毛竹是一种可再生资源,具有抗拉强度高,短期强度相对稳定,长期强度逐渐降低。毛竹的这种特性,符合建筑基坑支护临时性特点。本文提出的低碳环保型毛竹复合土钉墙基坑支护技术,具有取材科学合理、绿色环保、经济、安全等优点,有着广阔的应用前景,是对现行土钉墙的结构用材和构筑理念上的重大突破。具体措施是,在基坑土钉墙支护结构中以毛竹取代了钢质土钉,面层砼中用竹篾网取代钢筋网,基坑坡脚的毛竹排桩与毛竹土钉连在一起构成复合土钉墙结构,能使基坑得到可靠的支护。文章详细阐述了毛竹复合土钉墙基坑支护机理、数值分析、计算方法及工程应用。     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

微型桩复合土钉墙在膨胀土基坑中的应用研究

结合成都东郊膨胀土地区一深基坑,介绍微型钢管桩复合土钉墙的设计思路及应用情况。采用多种手段对基坑变形与支护构件内力进行监测,测得了土钉轴力、微型钢管桩弯矩与基坑水平位移、沉降值在各个开挖阶段随时间及空间的分布规律并实现了信息化施工,在基坑出现了较大变形时及时进行坡脚反压与加固,保证了边坡整体稳定性。根据对监测数据的分析及实际支护效果表明:“水”与初期开挖支护不及时是基坑整体变形较大的主要原因;土钉轴力发挥较为充分,为主要的受力构件,设计的土钉长度偏短;微型钢管桩受力较小,对基坑变形的控制作用有限,超前支护效果欠佳。取得的经验对成都地区类似工程具有借鉴意义。实测的监测数据有助于复合土钉墙理论研究。     

阶梯断面组合排桩支护结构桩间土加固效果研究

阶梯断面组合排桩支护结构常用于基坑工程中场地高差较大区域支护,前后排桩的桩间土加固范围直接影响支护结构受力及变形。结合工程实例,采用土体卸载条件下的HS(hardening-soil)有限元模型,分析了桩间土加固对支护结构的影响。结果表明:桩间土加固存在最优加固深度,当加固深度小于该深度时,随着加固深度的增加,支护结构的水平位移与周边地表沉降均有明显的减小,当加固深度超过该值时,支护结构水平位移最大值和周边地表沉降最大值基本趋于稳定。同时支护结构内力在最优加固深度时达到最小值,这对保障基坑安全及周边环境具有重要的意义。     

复合土钉支护的稳定性与变形分析

采用有限元分析的方法,结合工程实例,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力情况,研究了复合土钉支护结构的变形和稳定性,结果表明,复合土钉支护能够比较好地控制基坑的水平位移,而且稳定性比一般土钉结构要好。     

苏州地区某办公大楼基坑失稳分析

对苏州地区某办公大楼基坑复合式土钉墙支护倾覆破坏进行了分析,得出了利用复合式土钉墙对基坑进行支护,当土体处于软弱土层且土体含水率较高时,基坑易失稳的结论,提出了软弱地层中进行复合式土钉墙支护时需对土质做充分评价的建议。     

深基坑复合土钉支护模型试验研究

复合土钉支护是在土钉支护基础上发展起来的、用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新技术，为深入了解其工作性能和作用原理，促进该项技术快速发展，进行了室内模型试验研究。深基坑模型按照“相似模型的几何长度与变形时间成反比”的相似法则设计，相似比为1：10。在试验中，模拟深基坑开挖与支护的实际步骤，分步开挖与支护。进行了3组模型试验，即复合土钉支护、普通土钉支护和无支护边坡，以便于分析比较。借助位移传感器测量深基坑地表沉降、基底隆起和坡面水平位移，通过布设在模型箱透明玻璃侧面内的观测点，测量边坡内土体的位移。试验结果表明：(1)由于土钉与水泥土搅拌桩的共同作用，复合土钉支护的基坑变形与普通土钉支护和无支护的基坑相比，具有不同的分布形态，并且复合土钉支护的基坑变形值最小，无支护基坑变形值最大；(2)由于土钉与水泥土搅拌桩的协同工作，使得更多的土体参与支护作用，从而分散了土体内部的应力，有效地控制了基坑变形，提高了基坑的稳定性。