浅析建筑工程基坑支护设计及施工

随着建筑基坑支护技术的发展,采用复合土钉墙作为支护结构日趋广泛,由于其支护能力强,使用范围广,易于在场地狭小的条件下方便施工,施工简便,经济合理。结合管井降水的支护形式可以有效的改善结构的受力性能,提高坑壁的稳定性,节省支护工程费用。实践证明,管井降水能明显改善有粘质粉土层的复合土钉的支护性能,同时减少对周围环境的沉降和位移,从而提高支护体的稳定性,节省支护工程成本。     

斜桩支护在基坑工程中的监测和对比分析

斜桩支护是适用于大面积基坑的支护形式,目前已经在少量基坑工程中应用,但实测结果与分析较少。天津市金钟河大街南侧地块项目基坑工程周边环境复杂且开挖面积较大,采用预制矩形桩斜直交替分布的支护形式,可避免大面积水平内支撑的使用。该文以该工程为背景,介绍了该基坑斜桩支护的结构形式和施工要点,在不同位置处针对性地设置了双排桩支护和单排桩加一道支撑的支护形式,并对比了不同剖面处基坑变形的实测结果,采用有限元软件Plaxis2D对比了3种支护形式在控制桩身变形和坑外沉降方面的特性。监测结果和数值模拟结果表明,在相同开挖深度和支护条件下,斜直交替支护比双排桩支护的桩身变形小,并且在控制坑外沉降方面表现更好,斜直交替支护和带支撑的排桩支护的最大桩身变形较为接近。     

基于锚索格构梁支护结构的高边坡健康监测研究与分析

在陇南山区,边坡工程安全问题日益突出,对边坡工程进行监测预警尤为必要。该文依托舟曲灾后重建项目某高边坡加固工程实例,建立了一套综合立体的边坡自动化监测系统。通过对边坡应力、位移的监测与分析,发现了边坡在施工和运营阶段的一些变化特征和规律:边坡支护初期,应力、位移变化的幅度较大;随着支护结构与边坡内部岩体的相互调整,二者变化趋于平稳。该边坡支护结束至今:最大位移变化速度为0.24mm/d﹤0.5mm/d,监测点最大位移累积变化量小于10mm,最大加速度为0.31mm/d2;格构梁的受力与变形也均处于弹性范围之内;边坡内部水平位移变化也较小。综合各项监测结果可以得出,锚索格构梁可以对该边坡起到有效的加固效果,该边坡在运营阶段处于稳定状态。该试验对今后同类边坡的加固设计与监测分析具有一定的参考价值。     

井坑支护的分析与设计

井坑支护结构的极限状态、承载能力极限状态和正常使用极限状态,前者表现为任何原因引起的基坑侧壁破坏,后者则主要表现为支护结构的变形影响地下结构施工及周边环境的正常使用。基坑设计的稳定性仅是必要条件,很多场合的主要控制条件是变形。变形控制的基本要求是支护结构在满足强度要求的前提下,还需满足其使用要求,分析了基坑在满足承载力极限状态的条件下,通过对周围建筑物、地下管线或道路等允许变形值的分析,保证基坑设计和施工考虑的变形值在周围环境允许的变形范围内。最后进行设计计算,说明了可行性。     

深井高应力煤巷锚网索梯次支护技术研究

针对车集煤矿2310工作面上、下顺槽的地质特征，分析深井高应力煤巷围岩的变形力学机制，结合现场地质条件，针对巷道围岩岩性结构变化提出了采用长短锚索、锚杆梯次支护的深井煤巷锚网索支护方案，并通过巷道位移观测论证了该方案下巷道围岩的稳定性。现场监测结果表明，巷道围岩变形稳定，支护状况良好，说明2310工作面上、下顺槽采用锚网索梯次支护参数选择合理，证明了方案的可行性。     

房屋基础深基坑边坡稳定性探索

通过对深基坑边坡支护工程的发展与研究现状分析,针对边坡处基本理论与稳定性分析方法展开了分析,将边坡工程的设计与加工展开了重点探索,并具体阐述了几类增强土坡稳定性使用最频繁的方法,提出了处理复杂运动负荷承载作用中的边坡稳定性分析问题的措施。     

土钉墙支护技术在基坑工程中的应用

土钉墙支护是通过土钉技术的加固使其成为一个复合挡土结构。尽管该技术应用较为广泛,但其理论研究却落后于工程实践,特别是对于土钉支护软弱岩质边坡工程的研究则更少,因此,本文通过分析土钉墙支护的特点,针对边坡支护的机理,从施工材料及机具的准备,到施工工艺及质量控制的相关技术进行探讨,以期充分发挥土体的空间支护作用,使边坡位移和变形及时得到约束限制。     

煤巷复合顶板变形破坏机理与与锚杆(索)支护作用的探究

煤巷复合顶板变形破坏现象日益增多,严重威胁煤矿的安全生产。在复合顶板的煤巷中,保持复合顶板及两帮稳定,控制和减小围岩的变形,提高围岩整体稳定性,已经成为该类巷道管理的关键点。本文以亭南煤矿二盘区204工作面顺槽煤巷复合顶板为研究对象,在分析煤巷复合顶板锚杆变形破坏机理的基础上,对复合顶板煤巷的锚杆(索)支护作用进行探讨和研究。     

隧道复杂支护结构体系的协同作用原理

隧道支护结构体系极其复杂,通常是由围岩和多个施作顺序及空间分布形式各异的支护结构组成,为分析复杂支护结构的协同作用关系,建立了包括初步加固圈、初期支护圈和二衬储备圈的复合支护圆环模型,并通过求解同心复合圆环问题,给出了模型任意圈层的内力和变形关系表达式;依据围岩变形特点划分为3个阶段,分别为超前变形阶段、急剧变形阶段和缓慢变形阶段,在此基础上明确了各阶段支护作用的重点;给出了复合支护体系在不同刚度、不同强度以及不同施作时机条件下的支护特征曲线;建立了超前支护内部协同承载模型,分析认为“超前支护壳体”与“掌子面前方岩土体”在支护刚度上的相互增益提高了超前支护整体的稳定性。通过研究核心岩土体与后续支护圈层的空间位置替换关系,从刚度需求角度揭示了围岩有必要提高自身的强度或发生一定的变形才有可能再次达到平衡状态的原因。     

复杂条件下深基坑多层支护方法及数值模拟研究

海相沉积土岩复合地层,其上部淤泥质土承载力低易变形,合理选择支护方式对此条件下深基坑工程的稳定性显得尤为重要。而对于建筑物密集的区域,施工场地狭小,满足不了台阶式支护等对施工场地的要求,因此该文针对此种复杂地质条件,提出了多层支护结构的深基坑支护方式及其数值分析方法。运用有限差分软件FLAC^3D实现了多层支护结构的数值模拟,分析了采用不同支护结构时深基坑围护桩桩体挠曲位移、桩顶水平位移和竖向位移的变化规律。结合现场试验、监测数据研究了深基坑多层支护结构的变形特性和支护作用。与传统深基坑支护形式对比,多层支护结构能减少20%的锚索用量（密度上）,优化了支护方式。研究成果对海相沉积土岩复合地层条件下的深基坑工程具有重要的理论和工程指导意义。     

土工合成材料加筋土挡墙筋材内力分析

土工合成材料加筋土挡墙是一种新型的挡土结构,它具有经济性好、性能优越、适应性强等优点。而筋材内力计算是该类结构设计的一个关键步骤,因此该类结构的推广应用需要一种合理易用的内力分析方法。该文讨论了几种土工合成材料加筋土挡墙的筋材内力分析方法,并对这些方法的优缺点进行评述。这些方法包括基于主动土压力系数的方法、基于经验的K刚度法、基于极限平衡的加筋边坡稳定分析方法、基于非线性弹性与变形协调的理论方法、以及基于增量非线性及填土剪胀性的筋材内力分析方法等。通过比较分析发现,如忽略面板作用且填土强度得到完全发挥,基于主动土压力系数以及极限平衡边坡分析的方法适用于分析加筋土挡墙在强度极限状态时的筋材内力,但填土强度的发挥水平决定于筋材的长期刚度。另一方面,如能合理考虑筋材的长期刚度以及面板的约束作用,基于筋土变形协调的理论分析方法适用于分析加筋土挡墙在正常工作荷载作用下的筋材内力。     

延性RC剪力墙构件的性能指标限值

为了得到基于中国规范设计的延性RC剪力墙构件的变形性能指标限值,先通过文献中7片剪力墙构件的试验数据验证有限元方法的可靠性,然后采用有限元方法对根据现行中国规范设计的一批剪跨比λ≥2．0的延性RC剪力墙构件进行模拟分析,研究剪跨比、边缘构件的纵向配筋率、轴压比等因素对剪力墙构件变形性能的影响,最后通过对有限元结果的归纳...     

Study on the FEM design of reinforced earth retaining wall with geogrid

At present, limit equilibrium method is often adopted in the design of reinforced earth retaining wall. Geotechnical engineers at home and abroad have done a lot of work to improve the traditional calculation methods in recent years, while there are lots of defects. This paper first identifies the location of failure surface and safety factor through the finite element program of PLAXIS and then analyses the influencing factors of the stability of reinforced earth retaining wall with geogrid. The authors adopt strength reduction FEM in the design and stability analysis of reinforced earth retaining wall and have achieved some satisfying results. Without any assumptions, the new design method can automatically judge the failure mode of reinforced earth retaining wall; can consider the influence of axial tensile stiffness of the reinforcement stripe on the stability of retaining wall; can identify reasonable distance and length of the reinforcement stripe; can choose suitable parameters of reinforcement stripe, including strength, stiffness and pseudo-friction coefficient which makes the design optimal. It is proved through the calculation examples that this method is more reasonable, reliable and economical in the design of reinforced earth retaining wall.     

三峡永久船闸高边坡工程的实践及验证

三峡工程永久船闸高边坡工程系从左岸山体内开挖形成,两侧高边坡最大开挖深度达170 m,其下部为68 m高的直立墙,是三峡工程建设的重大技术难题。文章对三峡永久船闸高边坡设计原则和轮廓,施工程序,防渗及排水系统,高边坡加固支护措施,高边坡稳定分析以及永久船闸高边坡变形预测和高边坡监测资料验证等的研究结论和工程的重大科技成就做了介绍。     

层状岩质高边坡稳定监测技术

以江阴大桥南塔区层状岩质高边坡及地基基础安全监测为例,阐述其安全监测设计的原则、监测网点的合理布置、破碎边坡岩体中测斜孔埋设技术以及边坡稳定安全监控模型的建立。提出基于外部变形观测成果的边坡稳定性判别准则,基于剪切位移、桩基轴力和水平推力观测成果的边坡稳定安全裕度定量评价方法。     

HRB600级钢筋钢纤维高强混凝土柱抗震性能研究

为研究高强钢筋混凝土柱小偏心受压性能,进一步推进高强钢筋在混凝土结构中的应用,针对HTRB630级高强钢筋,考虑配筋率、配箍率、箍筋间距和荷载偏心距等因素的影响,通过6根高强钢筋混凝土方形截面柱的小偏心受压试验,研究了该类构件的破坏过程、破坏形态和变形能力,评估了钢筋的应力及其强度发挥水平。结果表明：受压区HTRB630级钢筋能够达到屈服强度,且塑性变形能够充分发挥;提高配箍率,可提高试件小偏心受压承载力;当配箍率超过1.50%时,对试件承载力提高不多,但在一定程度上能够改善试件的变形能力。考虑箍筋对混凝土的约束作用,参照中国现行规范的计算方法,给出了高强钢筋混凝土柱压弯承载力的计算方法,计算结果与试验值相比吻合较好,可为该类构件的正截面设计和规范修订时提供参考。

     

CFRP加固砌体结构的力学性能分析

在分析碳纤维加固的砖砌体在水平周期反复荷载作用下试验结果的基础上,研究了碳纤维加固砖砌体的约束及抗倒塌机理;建立了墙体侧向位移与碳纤维应变、碳纤维应变与墙体抗震剪切强度的关系;讨论了不同加固方式、碳纤维面积百分率等在墙体不同受力阶段对墙体抗剪承载能力和变形性能的作用与影响;提出了计算碳纤维加固墙体承载能力和变形的计算方法。计算方法考虑了不同粘贴碳纤维角度、碳纤维面积百分率等对墙体承载能力和变形性能的影响;推导了最优粘贴加固角;提出了改进的粘贴加固方法以提高加固效果。     

废旧轮胎加筋路堤边坡模型试验研究

废旧轮胎用于岩土工程加筋,不但可以消纳、处理大量的废旧轮胎,减轻废旧轮胎造成的环境问题,而且可以为大量的加筋土工程提供质优价廉的加筋材料。该文通过加筋边坡模型试验,对废旧轮胎加筋路堤边坡的应力、变形特性以及影响因素等加筋机理进行了探讨。试验结果表明,轮胎加筋对于路堤边坡的应力演化有显著影响,加筋路堤破坏时相对素土边坡没有出现明显整体变形破坏,应力值没有出现陡降;轮胎加筋可显著降低靠近轮胎单元体正下方及其附近砂土承担的竖向附加应力,且顶层加筋轮胎与加载板距离越小,附加应力值减小越明显;轮胎加筋对减小路堤沉降量效果明显,且荷载越大效果越显著;加筋路堤中,顶部轮胎层距离加载板越近、轮胎加筋层间距越小,路堤模型沉降越小,初始密度较小时,路堤加筋效果较好;路堤边坡加筋前后破坏形态存在明显差异,对于路堤边坡剪出口位置的影响较大,顶部轮胎位置对于路堤边坡破坏形态作用较明显。     

锦屏一级水电站边坡开挖爆破动力稳定性研究

采用ANSYS/LS-DYNA数值模拟方法,分4种工况对锦屏一级水电站坝肩高陡边坡开挖爆破的动力稳定性进行了数值模拟研究,采用质点振动速度和安全系数2个指标评价边坡的稳定性,重点研究了潜在滑体在开挖爆破过程中的安全。分析结果表明,受左岸岩体中发育的f5、f8等断层影响,在进行EL.1 910～1 885 m台阶开挖爆破时,边坡关键部位质点振动速度接近10 cm/s的允许值;在爆破动力影响下,使潜在滑体业已降低的静力安全系数进一步受影响,最小安全系数略大于施工安全系数1.15。提出了相应减振措施:每开挖一个台阶后须对潜在滑体进行系统锚索加固和坡面喷护,降低爆破规模和单段药量,实测结果表明,采取锚固支护后,边坡振动速度明显降低。     

基于非线性破坏准则超前支护桩加固高切坡的静动稳定分析

Baker 提出非线性破坏准则是一种广义的岩土体强度准则,常规的M-C 强度准则、格里菲斯强度准则以及Hoek-Brown 强度准则均为其特例。该文应用Baker 非线性破坏准则,研究了高切坡稳定性判识、超前支护桩加固以及加固高切坡的地震屈服加速度和永久位移计算的极限分析方法。根据上限定理进行推导,分别建立了安全系数以及屈服加速度系数与多个变量的函数,将相关问题转化为含有多变量的数学优化问题并给出了最优解。结果表明：切坡方式对高切坡稳定性、超前支护桩加固荷载有显著影响,对已加固高切坡的屈服加速影响较小。