基于土拱效应的土钉支护结构稳定性分析

土钉支护结构整体稳定性分析作为土钉支护设计中的关键验算项目,直接影响到土钉支护结构的正常运行。本文从土钉与土体之间相互作用原理出发,运用土的塑性理论和土坡的极限平衡分析方法,提出了基于土拱效应原理基础上的土钉支护结构稳定性分析的新方法,并与现行《规程》方法进行比较。研究表明:土钉直径和间距对土钉支护结构稳定性的影响远比《规程》方法的要大。     

土钉抗拔承载力经验验算方法

通过对北京、广州等地区11个工程实测的土钉最大轴力值和土钉最大轴力值位置的分析,提出了土钉抗拔承载力的经验验算方法,并采用梯形土压力分布模式和双折线潜在滑裂面分别计算土钉墙、预应力锚索加土钉复合支护及搅拌桩(微型桩)加土钉复合支护的土钉抗拔承载力。结合工程算例,将该方法与中国《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120—99)和《基坑土钉支护技术规程》(CECS 96:97)方法进行了比较。结果表明:采用该方法进行土钉抗拔承载力验算可以满足工程设计要求,为进一步开展复合土钉墙设计方法的研究提供了依据。     

土钉支护结构稳定性的分析与比较

分析了土钉墙的体外整体稳定性和体内整体稳定性,并从其体内整体稳定性验算几种方法的比较中得出了土钉墙稳定性分析的简化方法,为土钉支护结构稳定性的分析提供了简便的方法。     

微型桩复合土钉墙支护作用机理及稳定性研究

文章在介绍微型桩复合土钉墙支护的特点的基础上,对微型桩复合土钉墙支护的作用机理进行了分析和研究,并从土钉内、外部稳定性验算等方面对其稳定性进行了探讨。     

防空洞区土钉墙支护实例与分析

依据《建筑基坑支护技术规程》JGJ120－99要求,对郑州西部某深基坑土钉墙支护结构进行了土钉抗拉承载力和土钉墙整体稳定性验算。在施工过程中,遇到平行于基坑侧壁的防空洞,对其进行了承载力验算、抗滑移验算、抗倾覆验算及整体稳定性验算,并采取了相应处理措施。     

软土地区复合土钉支护应用实例

土钉与水泥土搅拌桩组成的复合土钉支护技术在软土地区已广泛应用,其设计的重点工作是整体稳定性的分析验算。结合工程实例,阐述复合土钉支护设计计算方法。基坑监测结果表明,复合土钉墙整体稳定性满足规范要求时,基坑位移一般较小。     

搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的影响分析

为研究搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的影响,采用以普通土钉墙整体稳定验算方法为基础并考虑搅拌桩抗剪作用的复合土钉墙整体稳定性验算公式,对分布在深圳和广州等地的14个复合土钉墙工程进行了计算,得到了3类整体稳定系数与搅拌桩长度之间的曲线规律。分析结果表明:搅拌桩对复合土钉墙整体稳定系数的提高作用明显,建议按照提高比例不大于30%进行工程验算。     

五种土钉规程土钉长度和钢筋直径比较

对《建筑基坑支护技术规程》JGJ120 99、《建筑基坑工程技术规范》YB9258 97、《基坑土钉支护技术规程》CECS96:97等五种土钉规范(规程、规定)局部稳定性验算中土钉长度和土钉钢筋直径的计算进行了比较和分析,并给出了这五种规范(规程、规定)的相对安全水平。     

土钉墙在零距离深基坑支护中的应用

结合工程实例,介绍了在零距离深基坑支护中的方案选择与设计过程,根据土钉墙用于狭窄场地深基坑支护的设计与施工实施,确定了土钉墙有关设计参数,并对土钉墙稳定性进行了验算,给出了土钉墙的支护施工工艺、技术要求、支护效果检验及相关注意事项。     

土钉支护结构的设计及应用

土钉支护是用于土体开挖和深基坑施工时保证边坡稳定的一种新技术,该技术具有材料用量少、施工速度快、安全可靠、经济等特点。本文首先结合土钉墙的概念介绍了土钉与锚杆的区别,然后阐释了土钉的构造、设计原则及稳定性分析的方法,最后分析了西安建筑科技大学华清学院的土钉支护实例,对其中两个剖面的设计过程进行了详细说明,并进行了稳定性验算,由此指出了土钉墙广阔的应用前景。     

Improved genetic algorithm and its application to determination of critical slip surface with arbitrary shape in soil slope

In order to overcome the problem of being trapped by the local minima encountered in applying the simple genetic algorithm (GA) to search the critical slip surface of the slope, an improved procedure based on the harmony search algorithm is proposed. In the searching computation, the new solutions are obtained from the whole information of the current generation. The proposed method may be applied to calculate the minimum factors of safety of two complicated soil slopes. Comparison of the results with existing examples given by other authors has shown that the proposed method is feasible for stability analysis of soil slopes.     

层状土中土钉支护结构整体稳定性分析方法

根据极限平衡法的原理,采用简单条分法建立了非均质层状土中的土钉支护结构整体稳定性的分析模型,推导了安全系数的理论表达式;为了克服传统的遗传算法在迭代过程中出现的适应度值标定方式复杂、过早的收敛到局部最优解和在最优值附近收敛速度慢等缺点,提出了采用动态自适应技术和非标准的遗传操作算子改进遗传算法的新算法,并将其引入到土钉支护结构整体稳定性分析中去,建立了一种能同时确定土钉支护最危险滑动面和最小安全系数的动态自适应遗传算法(DAGA)。工程实例分析表明,采用动态自适应遗传算法进行优化,其分析效率更高,收敛速度     

疏排桩锚-土钉墙组合支护结构稳定性分析

疏排桩锚-土钉墙组合支护结构是复合土钉墙发展的趋势之一,此结构可有效地突破复合土钉墙在控制及预测位移方面的局限性,并增大了土钉墙的支护深度,增强其适用性及应用范围。以拱形理论为基础,分析土压力的传递及应力重分布的机制与特点,研究支护结构变形性状特征。据此,提出该支护方式的局部及整体稳定性计算公式,建立了受力及稳定性计算模型,并结合实例进行了相关验证。     

能量法在土钉支护结构分析中的应用

利用能量法从功率平衡的角度定量的给出了整体支护情况下土钉支护结构的极限开挖深度Hu的公式,得到了每步开挖下的安全系数ki及每步开挖深度Dhi;同时将土钉对土体的加固约束作用等效为土体的粘聚力增量,得到了似粘聚力Dc的公式。分析了支护结束极限情况下和逐步开挖情况下土钉支护结构主要设计参数对极限开挖深度iHu、安全系数ki、每步开挖深度Dhi、似粘聚力Dc的影响规律,为土钉支护结构的设计提供了一定的依据。     

北京CBD滑移面的数值模拟

对基坑上部为粘性土、下部为砂土,其土钉支护结构的滑移面形状,采用有限元软件Plais和ANSYS对土钉墙滑移面进行了数值模拟,得到上部粘性土中近似圆弧型,下部砂土中直线型,其界线点在粘性土和砂土的分界面上的结论,并用得到的滑移面进行支护设计,取得较好的经济效益和社会效益,说明有限元软件模拟土钉墙滑移面是可行的。     

深基坑疏排桩锚与土钉墙水平联合支护数值模拟

为了验证疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构的稳定、安全及可行性,得出桩、锚等结构构件的受力及变形规律,以北京京温市场二期地下车库基坑工程为例,分别构建了桩锚支护和疏排桩锚—土钉墙水平联合支护两种方案,然后对两种方案进行了数值模拟,并将以下方面的模拟结果进行了对比分析:基坑开挖面水平位移、地面沉降、各道锚杆的轴向受力规律及支护桩的受弯规律。模拟结果表明:当基坑土层适合土钉支护但开挖深度超过土钉支护深度时,采用疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构替代桩锚支护结构是稳定的、安全的、可行的。     

土钉支护结构中土钉长度的设计研究

土钉支护结构由于其诸多优点在深基坑中得到广泛应用,但是土钉长度布置问题一直是一个热点问题。本文研究了土钉长度的布置方式,结合工程实践,基于内部整体稳定性安全系数最小值的限制原则分析了土钉钻孔直径、水平倾角以及土钉间距等设计参数对土钉长度的影响,最后分析了不同土钉长度布置方式对安全系数的影响,所得结论可供工程技术人员参考。     

复合土钉墙的变形与稳定性分析

复合土钉墙在软土地基基坑工程中得到广泛的应用,其变形和稳定性分析是设计施工中的重要问题。采用平面应变有限元结合实际工程分析了复合土钉墙和搅拌桩重力坝的变形特性,土体本构模型采用硬化模型模拟土在卸荷条件下的变形特性,并在数值分析中利用强度折减法分析基坑开挖后的稳定性。文中给出了各典型工况下的围护结构工作性状,可为设计与施工提供参考。     

Improved genetic algorithm and its application to determination of critical slip surface with arbitrary shape in soil slope

In order to overcome the problem of being trapped by the local minima encountered in applying the simple genetic algorithm (GA) to search the critical slip surface of the slope, an improved procedure based on the harmony search algorithm is proposed. In the searching computation, the new solutions are obtained from the whole information of the current generation. The proposed method may be applied to calculate the minimum factors of safety of two complicated soil slopes. Comparison of the results with existing examples given by other authors has shown that the proposed method is feasible for stability analysis of soil slopes. __________ Translated from Journal of Hydraulic Engineering, 2007, 38(2): 157–162 [译自: 水利学报]     

深基坑边坡失稳实例分析

土钉墙是基坑支护中非常经济、有效的支护形式，但由于支护体系主要依赖于土体自身稳定性及土体强度，使其支护的深度受到限制。为增加土钉墙支护的深度，可采取复合土钉墙支护形式。但在土钉墙支护的基础上增加何种复合结构，需要了解坡体的受力状态，对坡体受力状态的了解是支护设计和施工的前提。介绍了深基坑边坡采用复合土钉墙支护时，由于设计、施工等原因，造成边坡局部失稳的实例，为深基坑土钉墙支护设计和施工提供了宝贵的经验。可以看出，深基坑复合土钉墙支护，除常用的增加锚杆以增加边坡整体稳定性措施外，坡脚部位的稳定问题也需高度重视。