土体参数对遮帘式板桩码头结构侧向变形的影响

文中通过ABAQUS有限元数值软件建立遮帘式板桩码头的三维数值模型,研究不同土体参数对遮帘式板桩码头结构侧向变形的影响。研究结果表明,土体的弹性模量对结构的整体稳定性影响较大,随着弹性模量的减小,前墙和遮帘桩水平位移逐渐增大,减小的愈多,变形愈明显;土体内摩擦角和粘聚力对遮帘式板桩结构物的位移变形影响主要集中在结构物的中上部,对结构物底部的位移变形影响较小,随着内摩擦角和粘聚力的增大,前墙和遮帘桩中上部的水平位移逐渐减小,发生最大变形的位置基本不变。     

桩间加固土参数对双排桩支护结构的影响分析

以武汉市铁路桥地下净水厂基坑工程为背景,采用三维弹塑性数值模拟的方法,对基坑双排桩支护开挖深度最大的标准段开挖过程进行模拟。在通过对比现场实测结果、设计软件计算结果和数值计算结果验证了数值模型合理性的基础上,分析了桩间土加固深度、弹性模量、黏聚力及内摩擦角对双排桩支护体系承载变形特性的影响。研究结果表明,双排桩桩间土加固对支护体系变形的控制效果显著,但桩间土加固深度和弹性模量存在一个有效范围,当超出该有效范围后,加固效果的提高幅度不显著;对于支护桩弯矩和支撑轴力而言,桩间加固体的深度存在最优值;增大桩间加固体黏聚力及内摩擦角能够有效提高支护体系抵抗变形的能力。     

悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应研究

基于1∶10的抗滑桩与土体相互作用模型试验,对悬臂式抗滑桩桩前被动区土体的成拱效应趋势做了初步探讨,利用ANSYS对悬臂式抗滑桩桩前被动土拱效应的形成过程及其影响因素进行数值分析,研究了桩身水平位移、桩间距、土体黏聚力和内摩擦角等因素对被动土拱效应的影响。结果表明:相邻两桩桩前一定范围内土体中会产生被动土拱效应,且随着桩身水平位移的增加和沿桩深度的减小,被动土拱效应增强,土拱范围变大;随着桩间距的增加,被动土拱效应减弱,土拱形态先变陡峭而后逐渐变平缓;土体黏聚力与被动土拱效应呈正相关关系,而土体内摩擦角对被动土拱效应的影响较小。     

软弱夹层对深基坑水平位移影响的数值模拟分析

以某深基坑支护工程为背景,研究了软弱夹层对基坑水平位移的影响。利用有限元分析软件PLAXIS 2D和M C土体本构模型对该工程排桩预应力锚杆支护段进行数值模拟。对比分析了软弱夹层的黏聚力、内摩擦角、厚度、埋置深度对基坑水平位移的影响,得到了这些因素对基坑水平位移的影响规律。结果表明:软弱夹层的存在对基坑水平位移有较大影响;内摩擦角对基坑水平位移的影响比黏聚力更加明显;黏聚力和内摩擦角同时变化引起基坑水平位移的变化大于单一参数变化引起的基坑水平位移变化之和;基坑水平位移随软弱夹层厚度的增大而增大;随着埋置深度的增大,基坑水平位移呈现先增大后减小的趋势。     

冻融循环对长春典型土层深基坑开挖变形及稳定性影响分析

为了探究冻融循环作用对长春典型粉质黏土为主的土层下深基坑开挖的变形及稳定性影响,以吉林大学第一医院地下停车场工程为研究对象,通过有限元软件Plaxis2d进行数值模拟,对适用于长春典型土层受一次冻融循环影响下的土体工程相关参数折减系数进行甄选,确定对基坑变形影响最大的三个参数土体粘聚力c、内摩擦角φ和弹性模量E分别进行0.99、0.98和0.96的系数折减能有效地反映其受一次冻融循环下地变形特性,与实测值作比较误差较小。在此基础上分析三者对桩锚式基坑变形的影响程度,发现受冻融影响下的土体参数改变后对基坑支护变形影响最大的是内摩擦角φ,下降10%时基坑桩身水平位移增大27%;其次是弹性模量E下降10%时桩身水平位移增大21%;而粘聚力c对基坑变形影响较小。     

锚拉桩三维土拱效应数值分析与试验研究

针对锚拉桩设计中土压力计算模式存在的问题,提出了三维土拱效应模型这种新的计算方法,通过有限元方法,对该模型的正确性进行了验证。在此基础上,讨论了锚头间距、土体粘聚力、内摩擦角及弹性模量对三维土拱效应的影响。结果表明:随着锚头间距增大,土拱效应减小;土体粘聚力和内摩擦角增大,土拱效应增强,但增大到一定值后,荷载分担比例变化较小,且粘聚力值变化对土拱效应的影响比内摩擦角更显著;土体弹性模量增大,荷载分担比例也增大,最大可达到100%,此时结构体系可采用点锚,三维土拱效应存在于整个锚索自由段。为进一步验证模型的正确性,进行了室内模拟试验,试验结果表明,挡板后水平及竖向均存在土拱效应。     

被动区加固后基坑悬臂支护桩性状研究

基于弹塑性损伤本构模型和Molar—Coulomb弹塑性本构模型,在桩侧与桩周土体之间设置了能够反映二者脱离的接触单元,采用有限单元法分析了桩前被动区加固与否时悬臂支护桩在基坑开挖时工作性状。结果表明,对桩前土体进行加固处理后,桩身侧向位移减小明显,而桩身塑性应变增加不是很大,所以为了减小基坑开挖对周围环境的影响应在桩前被动区的土体进行加固处理。     

利用原有围护桩的基坑工程设计实例与分析

某基坑工程的设计是在原方案基础上修改而成。通过对边坡稳定安全系数的计算和围护桩的一维杆系有限元分析,新的围护方案在充分利用原有围护桩的情况下,采用在坑内注浆加固、增加角撑、大深度放坡开挖等技术措施,达到了安全、经济与可行的目的。     

紧邻深基坑施工的风险分析及三维数值模拟

通过结合两紧邻深基坑项目的工程地质条件及基坑支护结构设计特点,进行了基于现行设计方案的风险分析。并结合数值分析手段,模拟了紧邻深基坑工序交错施工、角撑区域有无新增锚索及坑间局部带状软弱层加固与不加固对深基坑围护桩水平位移的影响。结果表明:施工进度是影响基坑围护桩水平位移的重要因素;角撑区域新增锚索及坑间局部带状软弱层的加固均可有效减小基坑围护桩的水平位移。最后提出了经济、有效的安全保护措施,为两紧邻深基坑的设计与施工提供依据。     

土参数对支盘桩承载力影响的有限元分析

采用有限元分析的方法,对支盘桩桩周土的内摩擦角、粘聚力、桩土界面间摩擦系数、桩土弹性模量比等因素对支盘桩的承载力的影响进行非线性有限元分析。结果表明,桩周土的参数对支盘桩承载力存在比较明显的影响。     

不同约束条件下的围护桩受力分析

在基坑支护中围护桩被广泛采用,且常与其他形式的加固措施联合使用,因而将围护桩作为悬臂式结构进行计算分析,在一定程度上是不合理的。以合肥某地铁车站深基坑为例,将不同形式的加固措施抽象为力学上的约束条件。采用有限元方法计算分析了不同约束条件下围护桩的受力与变形。计算结果表明,对围护桩顶端施加侧向位移约束可有效减小桩体的侧向变形与所受弯矩,因而应尽可能地施加水平支撑或锚杆。对桩顶端角位移的约束也可有效减小桩体的侧向变形,因此,冠梁的存在是必要的。深基坑的施工中,应采取多种措施增加围护桩的约束,提高其稳定性,从而更好地保证基坑安全。     

明挖基坑对既有下卧地铁盾构隧道影响的三维分析

湘雅路过江通道工程明挖基坑近距离上跨长沙市轨道交通地铁1号线,为了保证施工的顺利进行,建立三维数值模型研究基坑开挖对地铁1号线的影响。根据三维计算分析可知,采用基底MJS旋喷桩注浆预加固技术对隧道周边土层进行预加固可有效减少隧道衬砌变形,相较于未采用加固方案,采用加固方案时的衬砌最大竖向位移减小了33.6%,最大径向位移减小了76.9%,结构的最大轴力减小了11.7%,最大正弯矩较减小了17.8%,最大负弯矩减小了8.2%。     

软土地区基坑被动区加固成桩质量对围护变形控制的影响分析

上海作为典型软土地区,土层呈流塑状,力学性能较差,压缩性大,不利于基坑稳定和围护变形控制。被动区加固作为控制围护变形的方法之一被普遍使用。然而,开挖后部分基坑出现了实测结果与理论计算完全相反的情况。本文以软土地区某社区深基坑工程项目为背景,分析了这一反常工程现象的原因,采用数值模拟的方法研究被动区不同成桩质量下围护桩的变形情况。     

盾构进出洞时端头土体纵向加固范围研究

为研究盾构进出洞时端头土体纵向加固范围的问题,本文基于极限平衡理论,建立盾构进出洞时端头加固土体二维稳定性分析的理论模型,推导了相应的端头土体纵向加固尺寸的计算公式,进而对一工程实例进行了计算分析得到其端头土体纵向加固长度至少应为7.43 m,最后讨论了端头加固土体粘聚力、内摩擦角、隧道直径等重要参数对端头土体纵向加固范围影响。研究结果表明:端头加固土体的粘聚力、内摩擦角对端头土体纵向加固范围影响显著,随着端头加固土体的粘聚力和内摩擦角增大时,端头土体纵向加固长度都将会减小。隧道直径越大,端头土体纵向加固长度也越长。     

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。     

深厚杂填土基坑位移控制设计与施工技术

杂填土场地具有无规划堆积、成分复杂、性质各异等特点,其黏聚力和内摩擦角数值较低,在基坑支护工程中极易产生变形和沉降。济南某工程场地为建筑及生活垃圾回填场地,回填年限约30 a,基坑开挖处杂填土厚度约为18～20 m,距坡顶边线3.0 m有毛石挡墙一道,毛石挡墙外侧地面高出基坑坡顶约3.0～3.5 m,由于该基坑需垂直开挖,开挖深度约11 m,基坑变形对毛石挡墙及外侧地面和道路的影响较明显,需对该深厚杂填土基坑进行位移控制设计。充分考虑该基坑工程地质及周边环境后,采用桩锚支护方案,同时结合主动区和被动区注浆加固,达到位移控制目标。通过基坑监测数据,该基坑位移控制取得理想效果,可为相似工程地质的基坑支护工程提供可靠的技术参考。     

填海区深基坑施工对邻近管线影响及保护措施研究

在弹性地基梁模型的基础上,引入基坑开挖时引起的土体附加位移计算管线变形与内力,并建立三维模型与其相互验证管线变形与内力变化规律,研究发现在数值模拟中基坑开挖对管线影响范围超出基坑开挖长度,理论计算在计算基坑坑角附近的变形与内力存在不足。探讨抛石填海地区深基坑开挖时邻近管线的保护加固措施,发现采用隔离桩与注浆加固可有效减少管线竖向位移。分析了管线位置及基坑开挖形式对管线变形与内力的影响规律,研究发现由于基坑坑角效应的存在,管线埋设位置与基坑水平间距小于14 m时的管线变形被抑制,使得管线与基坑埋距越近其变形越小。     

压力型锚杆锚固段长度确定方法研究

通过对压力型锚杆锚固段的受力分析,推导出了压力型锚杆锚固段的轴力分布和剪应力分布,以及锚固段长度的计算公式。并在此基础上进一步分析了压力型锚杆锚固段长度与岩土体弹性模量、泊松比、粘聚力以及内摩擦角等参数的关系。结果表明：锚固段长度随岩土体弹性模量、粘聚力和内摩擦角的增大而减小;随岩土体泊松比的增大几乎呈线性增加,但增幅极为有限;随拉拔荷载的增加而增加。     

劈裂注浆加固土体剪切破坏规律研究

通过模拟试验研究了注浆加固土体3种剪切破坏形式对劈裂加固土体变形规律及承载能力的影响,土体及浆脉内摩擦角、粘聚力,浆脉倾角,浆-土界面结合力对3种剪切破坏形式的控制作用。研究结果表明:土体剪切面倾角及承载能力由土体粘聚力与内摩擦确定;浆土剪切面倾角及承载能力由土体粘聚力及内摩擦角、浆脉内聚力、内摩擦角、倾角及厚度确定;浆土界面剪切破坏承载能力由浆脉倾角及浆土界面结合力确定。     

桩锚支护结构锚杆设计参数分析

以实际工程为背景,建立深基坑桩锚支护结构的三堆数值计算模型,分析不同锚杆设计参数(锚杆弹性模量、角度、锚固长度等)对桩锚支护结构位移、内力的影响及其随锚杆参数的变化规律,并对不同锚杆模量参数下基坑角部的空间效应进行探讨.结果表明,适当调整锚杆的相关设计参数以及合理利用基坑角部效应,可以有效减少桩锚支护结构的水平位移,达...