公路隧道深基坑围护桩受力与变形监测

针对某市南北快速干线隧道17. 8 m深基坑工程,采用同济启明星Qimstar~?基坑支护结构软件,对基坑开挖过程中围护桩的受力情况进行模拟计算,并用测斜仪对围护桩的水平位移进行现场实时监测,研究桩体受力特点及变形规律.结果表明:模拟结果与监测结果在数值上比较接近,且变化趋势一致;桩身最大水平位移与基坑土层的开挖深度密切相关,随开挖深度的增加而发生非线性增大;受基坑时空效应的影响,桩体最大变形部位不断下移,桩身形状也由最初的前倾形曲线逐步向弓形曲线发展,最终在距基坑设计开挖总深度的2/3处达到11. 25 mm的最大值;在基坑底板浇筑完成后,围护桩变形趋于稳定.     

基坑支护结构的实用计算方法及其应用

针对弹性地基反力法中没有考虑地基土的水平基床系数随围护墙水平位移而变化的问题,根据基坑工程中土抗力与支护结构位移之间的非线性共同作用,建立了一个非线性土抗力模型.基于此模型提出一个考虑土一基坑支护结构非线性共同作用的弹性地基反力法.在该方法中,采用以解除围护墙前侧向土压力的方法模拟基坑开挖作用,并考虑了由于开挖而产生的墙前土体弹簧刚度软化以及由此引起的应力重分布和附加变形.编制计算程序并分析了基坑工程实例中各工况支护结构的受力与变形.计算结果表明,按提出的分析方法计算的围护墙体位移比按现行规程设计方法计算的更接近实测结果,且计算参数的确定较为方便.     

台州地区某工程基坑支护设计与施工监测

结合台州地区某工程基坑支护的工程实例,介绍水泥搅拌桩与土钉墙复合支护结构在软土地基大型基坑支护中的应用,并针对基坑围护的几个问题进行一些探讨.     

土钉墙+水泥土桩墙联合支护结构的力学特性分析

为充分发挥水泥土桩墙的高强度特性,提出了一种土钉墙+水泥土桩墙的基坑联合支护结构,并介绍了其设计理念。基于有限元数值模型,结合南昌地区典型地质条件,系统地研究了联合支护结构对渗流场、土体水平位移、土钉轴力、水泥土桩墙桩身应力、基坑破坏模式的影响,以及坑底加固、水泥土桩墙距离对基坑支护性能的影响,并与传统土钉墙和复合土钉墙支护结构进行了对比分析。结果表明：在保证墙体安全的条件下,联合支护结构的受力机制更合理,开挖面处土体水平位移、桩身轴向及切向应力均小于传统的土钉墙和复合土钉墙;基坑破坏模式表现为重力式挡土墙破坏模式,对坑底进行加固处理可进一步显著改善其支护性能。     

煤矿储煤仓非典型状况下基坑变形研究

以煤矿储煤仓基坑工程为对象,结合工程现场实际,模拟储煤仓基坑工程施工过程中可能发生的非正常情况下的施工现象,借助有限元分析方法模拟基坑土体及支护结构在非正常状况下的受力与变形特性.结果表明:钢支撑没有预加轴力对围护桩的受力和变形影响较大;桩体嵌固深度不足对位移影响不明显,但对桩体应力增大明显.     

紧邻高铁路基基坑施工环境效应分析

基于紧邻高铁路基的基坑工程实例,建立三维有限元分析模型,并选用小应变硬化土模型,分析基坑开挖降水影响下基坑和既有路基桥涵变形特性,探讨基坑施工中围堰和PHC管桩对基坑变形以及既有桥涵对路基变形的影响.研究结果表明：围护墙“弓型”侧移和坑外“凹槽型”地表沉降符合已有研究规律,上海地区基坑变形经验方法适用于太仓地区基坑变形预测;围堰使铁路侧无支护围护墙最大侧移减小82%,PHC管桩使坑底隆起最大值减小34%;既有路基变形在基坑界线范围内受基坑施工影响较大,桥涵对减小路基变形效果显著,使无桥涵时路基最大沉降减小74%,最大水平位移减小59.4%,路基变形在控制范围内;基坑施工过程中应重点加强对路基和桥涵差异沉降的监测.     

软土基坑蠕变效应的工程实例分析

通过分析工程实例中软土基坑支护结构的变形情况,得到了基坑施工后围护桩体变形规律。研究结果认为:由于一级平台主要由软土组成,基坑开挖后土体与支护结构出现向基坑内的蠕变变形,土体的变形导致工法桩前土体的被动抗力降低,从而加剧工法桩的变形。因此,在软土深基坑支护工程中考虑蠕变效应就显得极为重要。     

弧形间隔排桩-土钉墙组合支护结构研究

为了充分合理地利用地表地形、地质结构和混凝土的材料特性,改进直线排桩的不利受力性状和提高排桩的整体稳定性,提出弧形间隔排桩—土钉墙组合支护结构,通过基坑支护的4组水平向千斤顶试验机模型试验,并利用ABAQUS有限元分析软件,对横向荷载下弧形间隔排桩和土钉墙的变形特征进行研究,分别讨论不同桩距、基坑高度和土钉长度的基坑支护结构变形性状。试验结果表明:在一定荷载下,减小桩距或基坑高度可降低基坑支护结构的变形,当土钉长度与基坑高度之比小于0.29时,桩间土钉墙变形明显;当土钉长度与基坑高度之比大于0.29时,其变形不明显。     

基坑开挖对下卧既有地铁隧道变形规律研究

研究基坑工程下卧既有地铁隧道的变形规律,可以为基坑安全施工、控制隧道变形、提高隧道运营的安全稳定提供参考依据。文章依托青岛梅岭东路地下通道工程,基于Mindlin解与弹性地基梁理论,推导了基坑工程开挖时隧道附加应力与变形量的计算公式,并采用有限差分软件,模拟基坑工程开挖对下卧既有地铁隧道的变形影响,对比分析了地表沉降和地层竖向变形的理论、实测和数值结果。结果表明：基坑开挖时,距钻孔灌注桩<20 m,围护桩后地表沉降与测点距围护桩距离成正相关;隧道衬砌结构竖向和水平位移分别与基坑开挖深度成正相关,至基坑开挖完成后,其竖向和水平最大位移分别为9.35和2.15 mm。     

某停车场深基坑支护方式的FLAC3D模拟分析

目的为解决某停车场基坑不同支护方式的选择问题,对该基坑开挖状态的稳定性进行研究,为基坑工程设计与计算提供参考依据.方法运用岩土工程软件FLAC3D模拟某基坑在桩锚支护下以及疏排桩锚-土钉墙联合支护下的开挖状态,分析数值模拟所得的应力与位移等值线图.结果在桩锚支护下基坑土体最大水平位移约为15.5 mm,而在桩锚-土钉墙联合支护下,其最大水平位移增大到约21.4 mm.基坑的位移引起周围土体不同程度的沉降.结论该基坑土体位移的最大值出现在基坑边坡顶缘.桩锚支护与桩锚-土钉墙联合支护都能够有效地抵抗基坑土体位移,但桩锚支护的效果更好.     

复合土钉支护变形特性的实测分析

结合杭州市某软土基坑复合土钉支护工程的施工过程,现场变形监测记录和杭州软土地基的特性,分析和研究复合土钉墙支护的水平位移与沉降规律,得出水平位移随深度呈抛物线形式分布,最大水平位移在基坑中下部;基坑周边地表沉降都很小.并且分析了主要影响因素如施工顺序、支护形式和周边环境等,得出结论:基坑开挖应该先开挖周围无管线或建筑物的区域;复合土钉支护比纯水泥搅拌桩支护能更好的控制基坑变形;周边环境的影响很大,对靠近建筑物与交通主干道的基坑要加强支护措施,严格控制基坑变形.     

装配式可回收双排桩支护结构的开挖支护分析

为了解新型装配式可回收双排桩支护结构的支护能力,利用ABAQUS有限元计算软件,针对河南省郑州市某地区城中村改造计划的土地基坑开挖过程进行分析研究。利用相应的结构参数,构建前排桩、后排桩、连梁以及面板的新型支护体系,建立三维新型基坑双排桩支护模型,模拟了基坑的开挖过程以及双排桩支护结构的支护过程。计算了结构中支护桩体和连梁部分的Mises应力以及位移变形,分析其变化规律。结果表明：随着基坑开挖深度的不断加大,前排桩和后排桩呈现相似的变形形式,新型装配式可回收支护结构的桩体变形中上部受力和变形较大,并且桩体的最大变形随着开挖深度会下移,连梁能够在开挖过程较好地协调前排桩和后排桩的变形,将前排桩的受力有效传递到后排桩进行共同受力,在基坑开挖达到12 m的过程中,连梁最大变形不足5 mm。同时,在模型参数的选取、分析步的建立以及边界条件的设定等方面进行了详细地介绍,为今后进一步完善模型提供参考。     

基坑支护桩永久存在对地下室外墙土压力分布的影响

为研究地下室外墙土压力分布状态与基坑支护桩的关系,探究支护结构和地下主体结构在永久工况下的相互作用机理,借助Plaxis-3D有限元软件对采用桩锚支护的某基坑工程进行全工况的有限元模拟,发现支护桩的存在对地下室外墙土压力分布有明显的影响:土压力沿深度方向先增大后减小,呈弧线形分布;地下室外墙最大内力明显减小,挡土能力显著增强。通过对多个工程的模拟结果进行拟合得到地下室外侧土压力分布曲线,对该曲线简化后进行地下室外墙内力的计算分析。计算结果证实,按简化曲线计算所得地下室外墙内力与模拟值较为吻合,即该简化曲线在济南市工程地质条件下具有较好的适用性,可为支护桩存在条件下的地下室外墙设计提供参照。     

考虑削坡影响的基坑围护桩变形及内力分析

削坡在城市基坑建造中经常被采用,然而其设计和施工多依据经验.以某地铁车站深基坑工程为例,采用有限元方法探讨了削坡对围护桩变形及内力的影响,并根据削坡角度和削坡深度对围护桩的影响程度进行了研究.计算结果表明,考虑基坑削坡后,周边土体最大沉降与围护桩最大水平位移减小明显,但围护桩内力变化不大;在基坑设计时,将基坑削坡直接等同于开挖深度降低会低估围护桩变形及内力,其中低估围护桩最大弯矩约9.1%,使基坑设计偏危险;当削坡深度在4 m范围内,削坡角度对围护桩变形及内力影响不大;当削坡角度为45°时,围护桩的变形及内力随着削坡深度的增加而减小.     

湿陷性黄土中基坑支护的数值模拟分析

以河南省洛阳市某湿陷性黄土基坑工程为例,结合其所在区域的地质条件、周边环境等,采用了桩锚支护的基坑支护方案。针对该支护方案,应用有限差分程序FLAC3D建模分析了不同工况下支护结构和坑周土体的变形规律,得出了坑周土体的位移随着距坑距离的增大逐渐减小;支护桩的水平位移随着开挖深度的增加,桩顶处位移不断增大,而桩底部的位移越来越小;坑周地表沉降和水平位移及支护结构变形均满足设计要求。同时,研究了湿陷性黄土对桩土位移的影响,结果表明,该支护方案较为合理,桩锚支护结构对深基坑的变形起到了很好的控制作用。研究结果可为黄土地区湿陷性条件下的基坑支护技术及理论研究提供参考。     

某高速铁路明挖隧道黄土深基坑变形规律分析

依托实际工程，对某高速铁路明挖隧道黄土深基坑施工过程中钻孔灌注桩桩顶及桩身水平位移、钢筋混凝土内支撑轴力以及基坑周边山体边坡的沉降开展实时监测，研究基坑的变形规律，阐释发生机理。结果表明：钻孔灌注桩桩顶的水平位移随基坑开挖深度增加而增加；整个桩身的水平位移最终大致呈“倒S”形曲线变化，最大水平位移为8.87 mm;内支撑轴力随基坑的开挖逐渐增大而后趋于稳定；距离基坑越近，基坑周边山体边坡的沉降越大，最大沉降量为9.63 mm;利用“钻孔灌注桩+钢筋混凝土内支撑”支护结构可有效的控制基坑变形，但安全储备较大，设计上存在可优化空间。     

复合土钉墙基坑支护设计与施工实例

针对已建玉溪市沃尔玛商业广场深基坑的实际情况,对土的工程性质、场地地层结构特点、地下室的设计条件,结合基坑周边环境进行分析。综合对比了排桩支护、土钉墙支护、复合土钉墙支护等方案后,选择在土钉墙内加深层搅拌加芯桩和预应力锚杆的复合土钉墙对基坑进行支护,详细介绍复合土钉的设计与施工工艺,通过实际应用,确保了周边建筑物的安全。     

济南非饱和土基坑支护设计

为推进非饱和土理论在基坑支护设计中的应用,建立非饱和土地区基坑挡土结构内力分析的平面杆系结构弹性支点法,针对济南非饱和土地区某基坑工程实例,进行控制吸力与围压的非饱和土三轴试验,利用同类项目现场基质吸力监测,获得夏秋、冬春季节济南非饱和土基质吸力分布规律,明确弹性支点法与PLAXIS 3D非饱和土参数的调用方法,得到非饱和土基坑支护结构的受力与变形。结果表明,非饱和土比饱和土基坑主动区最大土压力减小10%～20%,支护结构最大弯矩与剪力减少25%～60%,最大侧向位移减少60%,与基坑监测数据基本一致,证明非饱和土区域按照非饱和土理论进行基坑支护设计的正确性和必要性。提出并分析优化设计方向,建议优化围护桩墙刚度,去掉或调整第一道锚索或支撑位置,从而减少投资和工期,为非饱和土理论工程应用推广提供效益支持。     

偏压深基坑开挖排桩围护结构变形规律分析

基坑在开挖过程中,由于受到周边环境条件及工程地质条件的影响,围护结构的变形规律差别很大。本文以合肥地铁一号线6#风井深基坑为研究对象,依据排桩结构变形的实际监测数据与数值模拟的方法相结合,详细分析了在偏压荷载的作用下,基坑施工的各阶段围护桩体的变形规律,并分析了路基偏压对于基坑开挖的影响。研究结果表明:随着基坑开挖与支撑的架设,围护桩变形曲线呈现"弓形"变化,桩体的变形规律与支撑的架设位置、支撑的架设时间密切相关,围护桩体最大水平位移发生在基坑开挖深度的2/4~3/4的位置。通过对该基坑的分析,可以为相关工程提供参考。     

黄土地区深大基坑桩锚支护结构监测与数值分析

基于黄土地区深大基坑桩锚支护结构变形、位移,锚索轴力及建筑物沉降等监测数据与数值计算结果的对比分析,得出以下结论:基坑支护结构桩顶水平位移、桩顶沉降、桩身水平位移,临近建筑物沉降等监测值均远小于规范规定的预警值,表明该基坑支护结构设计合理;基坑降水,尤其降水速率的变化,对地表及临近建筑物沉降有显著影响;桩身底部向基坑内的最大水平位移为8.9 mm;基坑开挖过程中支护结构的监测值与数值计算结果吻合较好.