基坑开挖中双排桩支护结构空间受力特性研究

依托青岛某基坑开挖工程,采用ANSYS软件建立基坑双排桩支护结构的三维有限元分析模型,对其空间受力特性进行了分析,研究结果表明:单、双排桩在总的抗弯刚度相同的情况下,双排桩桩顶水平位移不到单排桩的1/2。     

基坑双排斜桩模型试验研究

伴随着地下空间开发的开发,基坑开挖深度逐步加大,当开挖深度较大时,单排桩满足不了位移要求时,发展出双排直桩、斜直交替桩等新型支护形式,然而支护效果仍不够理想。为进一步优化基坑工程中的双排支护桩,增大其抗侧刚度,将桩设置为斜桩形成基坑双排斜桩。为了验证双排斜桩的支护效果,基于室内模型试验对双排斜桩在开挖与堆载作用下的桩顶位移和桩身弯矩进行监测,并与单排桩、双排直立桩、小排距前排倾斜双排桩和常规排距前排倾斜双排桩进行对比。研究结果表明:(1)双排直立桩、小排距前排倾斜双排桩、常规排距前排倾斜双排桩和双排斜桩的侧向刚度均优于单排桩;(2)当桩顶排距较小时,前后排形成的空间刚架作用不强,小排距前排倾斜双排桩承载力弱于双排直立桩,当桩顶排距与双排直立桩相同时,前排倾斜双排桩的桩顶位移增长速度比双排直立桩缓慢,承载力提高;(3)双排斜桩在开挖和堆载过程中,位移增长最为缓慢,桩身弯矩较小,相比单排桩、双排直立桩和前排倾斜双排桩有一定优势;(4)对5种工况的桩型布置进行排序,双排斜桩＞常规排距前排倾斜双排桩＞双排直立桩＞小排距前排倾斜双排桩＞单排桩。     

双排桩基坑支护结构优化分析与应用研究

本文采用平面应变有限元软件Plaxis对丁字式式结构的双排桩支护体系进行分析,探讨前后排桩排距、前后桩桩身刚度、前后排桩桩长等参数对结构变形和受力的影响,并将有限元计算的数值解与现场监测的结果进行对比分析,验证双排桩基坑支护的可行性。     

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。     

竹桩-土钉复合支护体系承载特性研究

针对浅基坑工程中,单排桩或双排桩支护体系存在支护薄弱或过度支护的问题,通过室内模型试验,对比研究了常规单排桩和齿状竹桩分别与土钉组成的复合支护体系的受力特点,分析不同复合支护结构下桩体受力、地表沉降、桩顶水平位移和土钉轴力的分布及变化规律。研究发现:齿状排桩复合支护结构中桩体承担荷载较大,最大正弯矩为263.04 N·m,最大负弯矩为198.25 N·m,但仍远小于单排桩复合支护结构的弯矩最大值。同时齿状排桩支护结构对桩顶位移的约束能力要优于单排桩支护体系。而两种支护结构下的土钉轴向应力均呈"中间大,两边小"的分布规律,且新型支护结构中的土钉的极限抗拔力较大。初步表明齿状排桩-土钉复合支护体系可应用到浅基坑支护中,支护效果比传统单排桩复合支护体系好,满足基坑开挖的临时性支护要求。     

拱形与直线形双排桩支护结构变形特性离心模型试验对比

拱形双排桩支护结构利用了拱形的受力特性,将其受到的外部荷载转化为自身轴力,充分发挥了混凝土材料的抗压性能,在工程实践中得到了应用。但其受力变形规律较为复杂,国内外的相关研究滞后于工程实践的需求。以某实际基坑工程为背景,采用离心模型试验对比研究了直线和拱形双排桩支护结构的受力变形特性。试验结果表明：两者在桩身弯矩规律、水平变形规律和桩后土体沉降规律上基本一致,但拱形双排桩支护结构更有利于基坑的变形控制,在基坑中心处双排桩的最大弯矩值和水平变形均大于拱脚处的双排桩。研究成果可为类似工程设计及理论研究提供试验参考。     

双排桩基坑支护结构的应用研究

介绍了双排桩基坑支护结构是20世纪90年代新发展的一种基坑支护技术,具有侧向刚度大,水平位移小和不需要加内支撑等特点,施工方便,减少投资,具有广泛的应用前景,采用平面应变有限元软件Plaxis对空间门架式结构的双排桩支护体系进行了稳定性分析,探讨了前后排桩排距对结构变形和受力的影响,从而优化双排桩的基坑支护设计。     

软土地区拱形双排桩支护结构受力变形监测分析

苏州太仓恒大童世界的基坑项目采用了一种新型的拱形双排桩支护结构,为分析该新型支护结构的特点,在基坑开挖过程中进行了受力变形监测。监测内容包括双排桩的桩顶沉降、桩顶水平位移、以及冠梁和重要支撑的轴力,并据此分析双排桩的桩身弯矩和桩身变形特性。工程实践和监测数据表明:拱形双排桩支护体系在软土地区的应用是安全可行的,具有进一步推广价值。前排桩承受的弯矩大于后排桩,可以根据弯矩值适当优化前后排桩的配筋量。并建议进行更加细致的开挖分区和加快底板浇筑等施工措施,有助于控制支护结构的变形。该工程的相关设计和监测成果可供类似的基坑设计提供参考。     

双排桩支护技术在深基坑工程中的应用

应用ANSYS有限元程序对双排桩支护体系进行有限元分析.对青岛市某工程基坑支护工程建立有限元模型进行详细的计算分析.采用有限元法进行双排桩基坑支护结构设计,不仅能有效地分析双排桩土压力分配问题,还能够准确模拟基坑开挖的施工过程;而且能够获得基坑周边桩、土体应力场、变形场等更为丰富的信息,为双排桩设计、施工提供了一定的参考依据.     

双排混凝土灌注桩基坑支护的数值模拟分析

近年来,随着计算机技术及岩土工程数值计算理论的发展,数值模拟分析在岩土工程中的应用越来越多。该文结合青岛某深基坑实例,利用岩土工程有限元软件PLAXIS,模拟双排桩基坑支护的全过程,分析了水平位移的变化趋势,并与实测数据进行了对比分析。同时对单排桩支护方案进行了比较分析,证明了双排桩支护在限制水平位移的明显优势。由此认为数值模拟工作能对基坑支护方案比选工作和基坑稳定性分析提供有效的帮助。     

深基坑双排支护桩的受力性能与应用研究

将结构力学方法和改进的"m法l理论"引入到双排基坑支护桩的计算中.本文提出改进的"m法1理论",将双排桩的前排桩和单排桩的计算坐标原点取在坑底处,将坑底以卜的桩后土在坑底以下桩上产生的土压力考虑在桩的挠曲微分厅程中.其坑底以卜的土压力为化移、排桩净距和上件指标的函数,其坑底以下由于坑底以上土的重力产生的土压力为位移、排桩净距和土性指标的甬数,但将坑底以下多层土换算为单层土,坑底以下产生的这一土压力便町取为常数.上述土压力与位移的关系式通过试算确定.通过审内模型试验、双排桩改进的"m法l理论",得到如下一些可资参考的结论:(a)只要桩顶连梁与桩的刚度比等于0.48,则连梁刚度是合适的,冉继续增加连梁刚度无意义;(b)按照公路、铁路桥涵规范确定的桩问不村j互影响的排桩净距值偏于保守,不同的土类可乘以0.81～O.92的系数,粗粒土乘0.81,细粒土乘0.92,继续增大排桩间净距对双排桩的受力和变形影响不大;(c)本文的工程实例表明双排桩较单排桩至少可减少造价22%,具有良好的经济价值,同时具有良好的变形性能,对基坑周围建筑物(构筑物)或地F管线小构成影响,值得继续研究和广泛应用于各种支护上程中.     

双排桩支护结构的有限元分析

简要介绍双排桩支护结构体系,远用MIDAS-GTS有限元软件建立考虑桩土接触的三维有限元模型,对比分析了排距、刚度、桩长等参数对支护结构变形受力的影响,得出一些对工程应用有价值的结论.     

桩排距对双排抗滑桩内力的影响

双排桩结构具有复杂的受力特性。建立有限元模型,分析了不同桩排距条件下前后两排抗滑桩的受力状况。分析结果显示:桩排距越大,后排桩的弯矩和剪力也就越大,而前排桩的弯矩和剪力却越小。双排桩的前后两排桩不能同时发挥抗滑作用。随着桩排距增大,前排抗滑桩的抗滑效果越来越差;双排桩合并为单排桩,提高了抗滑桩的刚度,具有更强的抵抗滑坡体变形的能力,桩的受力也更加合理。当不得不采用双排桩时,应该选择适当的桩排距。另外,通过对浙江杭金衢高速公路K103滑坡双排桩应力与位移的监测分析发现,前排桩的应力与变形均小于后排桩,与有限元分析结果相吻合。     

双排围护桩结构变形和受力三维非线性计算

双排围护桩支护结构作为一种新型的深基坑支护形式,在理论研究上尚不成熟,目前尚无统一的设计计算方法。在排距、桩体刚度、桩间土性质、被动区土性质改变的情况下,结构的变形和受力相应的变化目前研究很少,且大多局限在二维分析计算中,对于空间门架式结构的双排围护桩结构存在较大的缺陷。本文应用大型有限元程序ADINA,模拟上述不同工况,得出结构的三维位移场和应力场的变化规律,为结构的优化设计提供可量化的依据。最后结合工程实际,对比分析计算结果和实测结果,得出ADINA计算结果较好地反映了工程实际,计算结果比较可靠。     

双排桩基坑支护结构设计方法及工程应用

双排桩是一种较为新型的基坑支护结构,它的主要优点是可以应用在不能实施锚杆或内支撑的基坑支护段,且施工简单,工期较短。《建筑基坑支护技术规程》（jGJ120-99）没有关于双排桩结构的设计方法,《建筑基坑支护技术规程》（1cJ120—2012）对以往的双排桩工程实例进行了总结,并通过模型试验与工程测试的研究,提出了一种双排桩设计计算的简化实用方法。为了深入探讨双排桩的设计计算及其在基坑支护工程中的应用问题,本文对规程中双排桩支护结构的设计方法进行了阐述,通过对广州亚运城某基坑支护双排桩结构的算例分析,结合理正基坑软件计算结果进行了对比。本工程中需对基坑北侧人行天桥桩基础进行保护以及控制基坑变形,双排桩结构解决了这个问题,为双排桩支护结构的工程应用提供可参考的实例。     

深基坑双排桩结构合理支护参数的研究

结合工程实例,利用FLAC3D数值差分计算程序对深基坑双排桩支护结构上的截面弯矩和变形分布特征进行研究。重点分析双排桩的排距、桩长和桩径等的变化因素的影响,提出优化的设计参数。研究表明:随排距的增加,前后排桩桩体的位移不断减小,但是当排距超过1200 mm时,位移减小的趋势减缓;桩长的增大可使桩顶水平位移减小,而前排桩桩长的变化比后排桩桩长的变化有更大的影响;当桩径较小时,适当增大桩径能有效地减小桩体的位移。     

广州邦华环球广场深基坑支护设计与分析

通过对广州邦华环球广场深基坑支护的设计介绍,论述了存在近距离相邻基坑时排桩拉索结构的一些处理方式,应用Midas GTS有限元软件进行了拉索双排桩受力和变形的数值分析,与最终监测数据进行对比,可供类似工程借鉴。