土钉–桩锚支护体系中土压力与m值对桩身水平位移的影响

土钉–桩锚支护结构的桩身位移变化一直是岩土工程界研究的热点,选取不同m值以及土压力的计算模式,位移计算结果都有较大的偏差。本文采用实测与计算值进行对比,辅以数值计算的方法,研究不同土压力与m值在不同工况下对桩身变形的影响。结果表明:土钉–桩锚支护体系中,采用朗肯土压力与实际土压力值有一定差距,可采用线性土压力值参考。采用工程地质规范的m值较采用经验公式求出的m值大,但解得的基坑变形相对较小,然而后者更贴近实际值。采用朗肯土压力下选用工程地质规范的m值求出的坑底位移与监测值和模拟值相近,其误差大小接近1 mm,同时根据工程实际对桩顶位移的计算公式进行了修正。     

双排桩复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中双排毛竹桩复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行了比较,探讨了影响双排桩复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场双排桩复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,中上部的土钉受力较大,底部的土钉受力较小;各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大;双排桩的刚度对基坑的侧向位移有较大影响。     

桩锚支护结构桩身内力试验研究

通过对西宁火车站深基坑桩锚支护结构桩身内力进行现场实测,分析了不同工况下桩锚式支护桩的受力特性及其变化规律。结果表明:冠梁不仅能使桩顶部分受力特性不同于上端自由的直立杆件,而且可以有效减小桩身内力;桩锚式支护桩桩身钢筋应力实测值远小于钢筋强度设计值;悬臂支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面附近,桩锚支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面以上至1/3基坑深度的区域内;支护桩嵌固深度过长并不能改善支护桩的受力特性;对于桩锚支护结构,用极限平衡法与弹性支点法进行计算都是偏于安全的,在基坑底面以上,设计时采用极限平衡法比弹性支点法更为经济,而在基坑底面以下采用弹性支点法得出的结果与实测值更加吻合;支护桩桩顶侧向位移随基坑开挖深度的增大而增大,设置预应力锚杆能有效控制基坑顶部侧向位移的发展。     

土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系监测与分析

对郑州市某深基坑工程的施工全过程进行现场监测,通过分析坡顶水平位移、冠梁水平位移和支护桩深层水平位移等监测数据,研究土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系的变形规律;结合工程实例建立了有限元模型,将实测数据和数值分析结果进行对比,验证模型及参数适用性,进而总结了内支撑位置、锚索锁定值对支护结构变形的影响。结果表明:土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系中坡顶水平位移主要由上部土钉墙控制;该体系支护桩深层水平位移曲线大体呈P形,最大位移出现在内支撑附近,产生于钢筋混凝土内支撑形成强度之前;随内支撑标高上移,桩身最大位移点向基坑底面方向移动,在复合支护体系中内支撑标高的确定应以基坑外被保护对象的位置为依据;桩身最大水平位移所在位置随锚索锁定值的增大而下移,且最大水平位移值减小;当场地的工程地质条件较好时,可以通过适度增大锚索锁定值来控制支护结构水平位移。     

硬化土模型在桩锚与桩撑组合支护深基坑工程中的应用

基于硬化土模型（hardening soil模型）,针对一位于昆明市中心复杂周边环境桩锚与桩撑组合支护的城市深基坑工程实例,通过基坑场地土样固结排水三轴压缩试验和固结试验选取了硬化土模型中的参数;采用 MADIS/GTS对该基坑工程的开挖支护过程进行三维有限元分析,并将分析结果与m法计算结果、工程实测结果进行了对比。分析结果与m法计算结果、实测数据的对比表明：硬化土模型可用于桩锚与桩撑组合支护深基坑工程的数值分析;利用硬化土模型可得较符合实际的基坑开挖变形规律。     

深基坑桩锚支护中桩内力变化规律数值模拟研究

为了解深基坑桩锚支护结构的工作性能,考虑到桩、锚索和土相互作用的情况下,采用FLAC^3D对桩锚支护结构在不同工况下受力特性进行了模拟与研究,本文仅讨论桩的受力变化规律。研究表明:随着基坑开挖深度的增加,桩身轴力值、剪力值逐渐增加,在基坑底面处达到最大;不同的桩长度、锚索长度及预应力值大小对桩身轴力、剪力值的变化影响较小;桩身刚度存在一个最佳值,无限度增加和减小桩身刚度分别会造成经济浪费和不安全因素。所得变化规律曲线与现场试验、理论计算得到的桩内力变化曲线形式和发展趋势相吻合,进一步解释了桩锚支护结构中桩与土的相互作用机理,为桩锚支护优化设计提供一些参考。     

旋喷土锚在基坑支护中的应用

介绍了新型高压旋喷土锚在基坑支护设计中的应用。旋喷土锚在基坑支护体系中所能提供的拉力大,对降低桩身弯矩和桩身侧向位移效果明显。将旋喷土锚应用于某深基坑的支护工程中,监测结果表明,该工程支护桩身实际位移最大值、地表沉降值均小于计算值,表明将旋喷土锚用于深基坑桩锚支护体系中效果明显。     

深基坑桩锚支护结构桩身内力及土压力试验研究

通过对东北大学秦皇岛分校综合实验楼深基坑桩锚支护工程现场试验,研究分析了深基坑开挖过程中桩身土压力、钢筋应力及弯矩的分布和变化规律。研究表明:基坑开挖和锚杆及其预应力施加是桩身内力变化的主要因素,预应力锚杆施加的影响较大;通过桩身钢筋应力反算土压力的大小与实测土压力大小及分布基本一致;实测土压力的大小介于朗金土压力和静止土压力之间。     

桩锚支护基坑开挖对邻近浅基础建筑影响分析

为了研究桩锚支护深基坑开挖对邻近浅基础框架建筑结构变形和内力的影响,本文针对某基坑工程进行了现场地表沉降和支护结构位移的实测分析,并采用有限差分程序FLAC3D建立了考虑上部结构—基础—地基相互作用的三维数值模型。采用数值模拟对桩锚支护深基坑开挖影响下地层应力、围护结构变形以及邻近浅基础框架结构的附加内力演化进行了较为详细的分析,通过实测数据验证了数值模型的合理性。分析结果表明:本文采用的桩锚支护方案及施工参数能较好地控制地层变形并保障邻近既有浅基础建筑结构的安全。桩锚支护基坑开挖不仅导致浅基础结构产生差异沉降,还会引起基础水平位移。桩锚支护基坑开挖后结构柱附加弯矩趋向于集中在框架底层,建议类似工程中结构安全监测重点布置在紧临开挖侧的低楼层板柱连接处。     

复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行比较,探讨影响复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,顶部和底部的土钉受力较小。各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大。参数分析结果表明:土钉设计参数如钉的刚度、水平间距,搅拌桩的刚度等对基坑的侧向位移有影响。     

考虑土拱效应的土压力理论在桩锚支护受力分析中的应用

基坑支护结构上实测的内力常常远比按经典土压力理论计算的要小,针对这一问题考虑土拱效应对桩锚支护结构土压力的影响,应用Handy提出的土压力计算原理来分析桩锚支护结构的土压力。计算结果表明:桩侧土压力与经典土压力分布不同,与实测结果比较相符;对于砂卵石地层桩锚式支护结构,用考虑土拱效应的土压力计算模型比较合适。     

桩锚支护结构设计及参数的研究

采用弹性地基梁杆系有限元方法分析计算桩锚支护结构位移和内力时,在分析、建立开挖过程中不同工况下的力学模型的基础上,将开挖面以上支护桩取为梁单元,开挖面以下取为弹性地基梁单元,将锚杆模拟为弹簧．由于采用m法进行弹性地基粱计算时,比例系数m的取值对桩身位移计算结果的影响不可忽视,直接影响基础工程设计和造价,鉴于目前设计中多采用经验取值,使得计算结果差异较大。笔者通过桩的水平载荷试验分析,探讨了确定m值的方法,对青岛市沿海区域场地提出了参考m值．     

基坑被动区加固参数对支护结构位移影响分析

为研究软土地基区域基坑被动区加固参数对支护结构位移影响,以武汉地区某典型基坑工程为背景,采用FLAC二维数值模拟的方法,建立了有限差分基坑被动区的加固模型,并将CX6现场实测值与计算值与进行对比,验证计算模型的合理性;实测桩身应力变化规律同支护体系水平位移分布规律一致,反映了实测数据的正确性;基于模型讨论了加固区域的深度、宽度、形状参数对支护结构位移的影响;并将计算值与支护结构的实测位移进行了对比分析,验证数值模拟的精确性、合理性。结合实测值和数值模拟分析的结果表明,数值模拟可以较好地分析支护体系的实际变形规律;在武汉软弱土层地区,被动区阶梯式加固相比其他加固形式有明显的优势,具有较强的适用性;被动区加固对支护结构变形的位移影响是非常显著的;加固区域各阶深度、宽度都存在一个有效域,当超出该域后,加固效果不会出现显著提升;当各阶加固宽度与深度相当时,加固效果最好。     

桩锚支护结构的水平位移计算与分析

桩锚支护已在基坑和边坡中得到广泛的应用。桩锚支护的内力和变形与其施工中锚杆边支护边开挖的特点是密不可分的,常用的计算方法无法计算桩锚支护坑壁的水平位移。本文针对桩锚支护的施工特点,建立了考虑施工过程的桩锚支护模型,并对施工阶段作用在桩锚支护上的坑壁水平位移进行了分析。在此基础之上,采用高级编程语言M atlab编写相应的计算程序,与实测结果相对比,验证其结果,说明其正确性。     

桩锚结构体系在深基坑支护中应用研究

桩锚支护结构具有合理的受力形式,较大的支护刚度,节约施工空间等优点,在深基坑支护中被广泛应用,文中以定西市某基坑桩锚支护结构为依托,通过计算分析不同预应力锚索组合下,桩身最大内力与位移的影响,合理选取桩身及锚索参数,能有效降低桩身内力及桩顶位移,使护坡桩结构受力更合理,可取得更可靠经济的支护方案。     

砂土地基小直径单桩的浅层土p–y曲线

小直径桩在桩基础的抗震设计、加固中已得到越来越多的应用。针对美国石油协会(API)规范的p–y曲线法和中国规范的m法对小直径单桩的适用性问题,通过拟静力试验研究了砂土地基小直径单桩的浅层土(深度小于1 m)p–y曲线。对实测桩身弯矩采用分段函数的拟合方法来推算土反力和桩身变形,获得了小直径单桩在饱和中砂中的浅层土静力p–y曲线,并基于试验结果提出了三线性本构。进一步地,通过数值模拟分析比较了所提出的浅层土三线性p–y曲线、API规范的p–y曲线、中国规范的m法对预测小直径桩基受力和变形的有效性。结果显示API规范的p–y曲线可能稍低估桩基的水平承载力,并获得更深的桩身最大弯矩位置,而提出的浅层土三线性p–y曲线可更好地预测桩基的整体水平力和位移关系、桩身弯矩及变形。另外,传统的m法仍然适用,当桩身变形较小时(土面桩身变形不超过6 mm),m值宜取推荐范围内的较大值,而当桩身变形较大时,m值宜取推荐范围内的最小值。     

基于PLAXIS的某深基坑桩锚支护结构的数值分析

运用Plaxis有限元软件对某深基坑桩锚支护结构进行了开挖过程的模拟,并对围护桩水平位移及锚索内力的计算值与实测值进行比较分析。结果表明:支护结构的位移及内力都处于可控状态,桩锚支护结构用于宽大深基坑是可行的;围护桩水平位移计算值与实测值的变形曲线基本一致,锚索内力的变化趋势基本相同,通过Plaxis进行的基坑开挖模拟计算是可行的。     

m法计算单桩水平承载力的应用

应用《建筑桩基技术规范》推荐的m法对某工程承受水平荷载的混凝土灌注桩进行了桩的水平位移和桩身内力计算,并利用其结果完成了桩基设计;为了更好地验证本工程中m值及单桩水平承载力特征值取值的合理性,现场又对两根试验桩进行了水平静载试验。结果表明:在控制桩顶水平位移不太大的情况下,基桩入岩前桩周土为单一土层时,根据规范取的m值是偏于保守的,计算结果偏于安全。实践证明,在进行承受较大水平荷载的混凝土灌注桩设计时,利用规范推荐的m法及其取值是可行的。     

基于ADINA的水泥搅拌桩复合地基有限元数值分析

以水泥土桩复合地基静载荷试验为原型,采用典型黏土层的非线性本构模型,以ADINA三维有限元对水泥土桩复合地基中的桩身应力、桩间土应力、位移特性等进行计算分析,取得了一些用实测手段难以得到的结果,并将部分结果与实测资料进行了对比分析,可较好地揭示搅拌桩复合地基的荷载传递规律和沉降变形特性。     

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。