软土地区中门架式围护结构的有限元分析

门架式围护结构作为一种新型的围护结构形式,综合了水泥土重力式围护结构和双排桩结构的特点,具有施工方便、经济性好等优点。但目前关于该围护形式的计算理论尚不成熟,在设计过程中存在困难。为此,本文采用有限元软件PLAXIS建立门架式围护结构的有限元模型,使用HS模型模拟基坑的开挖过程,分析了深基坑开挖中排桩间距和桩身长度等对...     

h型双排桩悬臂长度有限元分析与研究

随着大量兴建高层建筑和各类地下工程,基坑工程也随之增加。门架式双排桩在基坑工程中的广泛应用,而h型双排桩支护结构在基坑工程中却比较少应用。本文基于门架式双排桩支护结构的基本理论和内力计算方法,通过运用迈达斯GTS-NX有限元建立h型双排桩的平面应变模型,对h型双排桩进行分析。研究悬臂段长度对支护结构的位移及内力的影响,并与门架式双排桩做对比,选择合理的悬臂长度以获得较好的支护效果。     

一类双排桩支护结构内力计算

由于支护空间受到限制等原因,一类双排桩支护型式设计为前后排桩之间没有土体,形成只有后排桩挡土的空间门架式结构,国内外目前尚无此类双排桩支护结构内力计算方法。针对这类双排桩,把前后排桩看作是竖放的弹性地基梁,用土弹簧模拟基坑开挖面以下的土抗力,根据弹性地基梁的挠曲微分方程对双排桩进行分段,建立各自的内力方程。利用幂级数法结合桩端边界条件求出开挖面以下桩身的内力及变形,然后由连系梁中间截面的变形协调条件,建立力法方程,求解出连系梁中间截面的内力,进而求出前后排桩各截面的内力。结合工程实例对这一类型式的双排桩支护结构进行计算并与实测值作对比分析,提出对这一类双排桩支护结构设计有参考价值的建议。     

基于ABAQUS的特殊双排桩支护结构三维有限元模拟

由于支护空间受到限制等原因,工程中出现了只有后排桩挡土的特殊双排桩支护结构,和前后排间有土体的一般双排桩支护结构明显不同。为了探讨特殊双排桩的支护效应,运用大型有限元软件ABAQUS对其进行模拟分析,详细说明了使用ABAQUS模拟双排桩支护基坑开挖的关键步骤,并给出地应力平衡的相关原理。通过对实际工程的模拟,得知一般双排桩与特殊双排桩的内力分布及变形特征基本呈相反形式,相同条件下,一般双排桩的支护效果要优于特殊双排桩。笔者分析了特殊双排桩支护结构内力分布及变形的空间效应,并提出优化靠近坑角处支护结构设计的措施。     

h型抗滑桩工作性状有限元分析

以宁德地区某一典型边坡支护工程为背景,运用有限元软件PLAXIS分析了h型抗滑桩的受力、变形特性和坡体稳定性,与单排桩和门架式双排桩支护结构进行对比分析。结果表明,主桩的弯矩和剪力均在冠梁连接处出现突变,主桩上桩体在受力性能表现为悬臂梁受力特性,下桩体和副桩共同作用表现为刚架结构受力特性,在变形性能上可以发挥门架式双排桩的特性。即h型抗滑桩兼有单排桩和门架式双排桩支护结构受力特性,同时具有侧向刚度大、侧向位移小的特点。     

双排桩支护永久结构设计与分析

双排桩支护结构能够有效地控制基坑围护结构的变形。本文依据山西大同市某地下环路工程设计,采用土压力分配法和弹性地基梁法对双排桩支护永久结构进行计算分析,两种计算方法的双排桩受力变形特点相差较大。通过有限元分析,并结合实测数据,得出土压力分配法计算结果较接近实际,弹性地基梁法偏于保守。实践证明,双排桩支护作为永久结构,对于工程的安全和环境的保护是切实可行的。     

双排桩支护结构受力变形及影响因素分析

基于双排桩支护结构设计的基本理论、简化模型及内力计算方法,用ANSYS有限元软件建立平面应变模型,对双排桩支护结构进行分析与研究,讨论前后排桩排距、桩身刚度等因素对围护结构侧向位移及桩身内力的影响。通过比较分析得出,前、后排桩与桩间土协同作用效果明显,双排支护桩结构具有较大的侧向刚度,可有效地限制围护结构的侧向变形;排距对双排桩支护结构受力影响较大,当排距为3~8倍桩径时,前后排桩可较好地发挥抵抗侧向变形的能力,合理选择排距可获得较好的支护效果。     

双排桩门架—锚杆新型组合支护体系的应用研究

本文分析了双排桩门架支护结构的受力机理。针对工程实际进行变形分析,提出增设锚杆形成锚杆———双排桩门架式组合支护体系的方法,并与监测数据对比、验证。     

深基坑双排桩支护结构施工设计计算分析

作为一种新型深基坑支护结构，双排桩支护结构本质上是一种悬臂支挡结构，是通过竖向双排混凝土灌注桩、刚性连系梁和冠梁形成空间门架式支护结构体系，侧向刚度相对较大，可以对深基坑的变形进行有效控制。对襄阳内环线工程跨襄阳北编组站大桥主塔深基坑进行施工设计及计算分析，从荷载取值、土压力计算、嵌固深度、稳定性分析等方面，详细阐述双排桩计算过程。并利用有限元计算软件建模分析开挖过程，为深基坑开挖提供合理分层厚度，进一步确保工程施工安全，为类似工程提供参考。     

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。     

MC桩在某广场工程基坑支护中的应用

介绍了水泥土重力式挡墙与混凝土桩组合支护结构（MC桩）在某广场工程基坑施工中的应用情况。施工中,MC桩组合支护结构较好地发挥了二者的优点,即水泥土桩的止水和混凝土桩的挡土优势,确保了基坑工程的安全稳定和变形控制要求。此外,在水泥土挡墙中增加混凝土桩后,可减小水泥土重力式挡墙的宽度,降低工程造价。     

水上基坑围护结构方案设计与分析

结合某紧邻高桩码头的大型水上客运综合体深基坑工程的方案设计,提出一种既满足围护结构水上施工作业条件,又能最大限度减少前方码头结构设计变更的复合钢板桩基坑围护方案。针对地下连续墙和复合钢板桩两种水上基坑围护方案,采用Plaxis软件分别建立平面应变有限元计算模型,分析了不同施工工况下两种方案围护结构的变形及受力特性。研究表明,复合钢板桩能与前方码头结构同步进行水上施工,该方案减小了码头后方接岸斜坡堤回填与基坑开挖工程量,基坑开挖阶段降低了作用于围护结构的土压力,对基坑变形控制及稳定均有利。基坑开挖至坑底时复合钢板桩最大侧向变形仅为地下连续墙的1/3,变形性态也明显优于地下连续墙。此复合钢板桩基坑围护方案可为类似基坑工程的设计和施工提供有益参考。     

黄土基坑双排桩支护结构的有限元分析

运用有限元软件ABAQUS建立双排桩支护结构的有限元模型,分析了黄土基坑双排桩支护结构中排距和桩身强度(包括桩的截面尺寸及桩身混凝土强度)对桩位移和弯矩的影响,并且在基坑和桩身情况相同的条件下,比较了单排桩和双排桩。研究结果表明,黄土基坑使用双排桩支护体系比单排桩支护体系在安全性能方面更具有优越性。计算给出了双排桩排距和桩截面尺寸的最佳取值范围,以及桩身所用混凝土的最佳强度等级。本文为黄土基坑双排桩支护结构的设计和施工提供了一定的参考依据。     

青岛市S212公路典型岩石滑坡治理工程实例分析

 对青岛市S212公路上石老人观光园段岩石滑坡的基本特征及其成因进行分析,根据该岩石滑坡的特征及治理工程的要求,在治理工程中采用了一种新型复合抗滑桩结构。该复合抗滑结构由普通抗滑桩和微型钻孔钢管组合桩共同构成,即在滑体等易开挖的强风化岩层中采用普通抗滑桩,而在嵌固段等不易开挖的中～微风化岩层中采用微型钻孔钢管组合桩。该复合抗滑结构将普通抗滑桩和微型钻孔钢管组合桩结合为一个有机整体,施工安全方便,同时又具有较大的刚度,特别适合类似岩石滑坡的治理。实践证明该岩石滑坡的治理效果较好,这种新型复合抗滑桩结构的应用为今后类似岩石滑坡工程的治理提供了成功的范例。     

既有建筑地下增层双层悬臂排桩承载性状及优化分析

在既有地下室以下增设地下空间，常面临既有支护与新增支护构成双层支挡结构的开挖工况，这是传统开挖设计方法未涉及的新问题。基于室内模型试验结果，采用有限元分析该特殊支挡结构承载机理和破坏模式，以及既有-新增支护桩排间距、长度比等参数对基坑安全系数和支挡结构受力分担的影响。研究表明：随排间距减小，基坑安全系数不断增大，新增支护桩由主动区土置换体转变为主要受荷结构，双层支挡结构产生整体倾覆破坏；排间距较大时，既有支护桩单独发生倾覆破坏，土体滑移面被限制于排间土体，而新增支护桩及其桩背土体受影响较小。在一定长度范围内，新增支护桩桩长的增加可明显提升基坑安全系数及其受力分担效果，且排间距越小其作用越明显。通过对新增-既有两级支护桩的弯矩最大值差值、总和及支护安全系数的综合评价，得到新增支护桩布置的最优方案。     

深基坑桩锚与钢支撑联合支护监测分析

为了研究桩锚加钢支撑联合支护深基坑的支护效果,采用综合监测的方法对支护结构的支护桩水平位移、桩身内力、桩侧土压力及孔隙水压力进行了实时监测研究。监测结果表明:支护桩水平位移桩顶大、桩底小,总体上呈线性变化,第二、三道锚杆施工过程是支护桩水平位移变化最大的时间段;支护桩主动侧和被动侧钢筋均受压应力,第二道锚杆锁定后,支护桩外侧钢筋应力不断增大,内侧钢筋应力呈减小趋势,说明及时锁定锚杆可以有效地改善桩身内力状况;支护桩桩侧土压力分布近似呈三角形,第二道锚杆施工完后,土压力开始逐渐增大;孔隙水压力主要受大气降雨及基坑施工排水的影响。     

路堤荷载下不排水桩复合地基固结特性的数值分析

采用有限元法对路堤荷载下不排水桩复合地基的固结进行数值模拟分析。通过对端承桩复合地基、悬桩复合地基及天然地基固结速率的比较,对不排水桩复合地基固结性状进行系统研究。研究表明,端承桩复合地基固结速率远大于天然地基,置换率和桩土模量比是影响其固结速率的主要因素;悬桩复合地基的固结性状与端承桩复合地基显著不同,相对加固深度是影响其固结速率的主要因素。     

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。     

隧道明暗挖分界面处基坑支护桩施工力学效应

论文以重庆某轻轨车站区间隧道明暗挖工程为例,提出隧道明暗挖分界面处支护桩结构的物理概化模型,采用数值模拟并结合现场监测结果,对隧道明暗挖分界面处基坑支护桩施工力学效应进行研究。分析结果表明:支护桩桩间距、桩截面尺寸、桩截面形状对支护桩力学效应的影响中,桩截面尺寸对支护桩桩身变形及力学效应影响最为显著;隧道洞径、埋深及走向变化对支护桩力学效应的影响中,洞径对支护桩变形影响较大;先开挖隧道后开挖基坑能有效减少坡顶沉降及侧向位移,同时桩身弯矩剪力值也较小;支护桩施工后设置拱形连梁可以有效增强余桩的支护作用。     

两阶段变刚度端承桩复合桩基的设计及应用

对于复合桩基中基桩为端承桩的情况,为充分发挥复合桩基中土体的承载作用,通过在端承桩顶部安装刚度调节器,形成了一种有别于常规复合桩基的新技术。本文根据承台下地基土承载力的大小,结合上部结构荷载的加载情况,将端承桩按照两阶段变刚度进行设计。文中详细介绍了基于此概念的端承桩复合桩基的设计思路,提出了端承桩变刚度的设计方法,并结合工程实例,给出了设计建议。本项研究是复合桩基技术的进一步发展,对高层建筑的基础优化具有重要价值。