柔性桩黏性土的非极限主动土压力

以柔性桩支护的黏性土基坑边坡为研究对象,考虑桩后土拱效应、非极限状态下桩土内摩擦角和黏聚力发挥值、桩后土体内摩擦角和黏聚力发挥值的影响,从黏性土应力莫尔圆出发,采用微层分析法建立静力平衡,搜索桩后土体潜在滑动面,推导柔性桩黏性土的非极限主动土压力计算式。通过实例计算对比分析了本文计算理论与经典Rankine计算理论,本文计算方法计算得到的主动土压力大于Rankine计算值,合力作用位置高于Rankine计算值,潜在滑动面范围小于Rankine极限状态滑动面。     

土钉墙潜在破裂面确定方法

土钉墙潜在破裂面的位置和形态对土钉的抗拔承载力计算具有重要作用.基于潜在破裂面土体剩余下滑力和滑移区钉土作用力之间的相互关系,提出了一种确定土钉墙潜在破裂面的新方法.该方法认为滑移区土钉最大轴力位置与土钉墙潜在破裂面应相互重合,通过计算滑移区分层土钉最大轴力,可以确定土钉墙潜在破裂面.并指出不同土压力的分布形式对土钉最大轴力和潜在破裂面的分布形式具有较大影响.最后结合法国CEBTP大型试验1号墙实测数据,分析了五边形土压力、Peck土压力、铁路规范土压力和基坑规范土压力4种土压力分布模式对土钉墙潜在破裂面确定的影响大小.理论分析表明,利用五边形土压力分布模式,采用上述方法确定的土钉墙潜在破裂面与实测破裂面形态较为一致,计算滑移区面积与实测滑移区面积比为0.94,计算潜在破裂面与实测破裂面之间的水平距离平方和为0.917.     

TRD与围护桩支护结构在基坑工程中的应用

以武汉复地超大深基坑工程为依托,提出一种TRD与围护桩代替地下连续墙的新型支护结构;采用双排桩+TRD与内支撑外加被动区土体加固的支护方式,TRD兼做止水帷幕;选取支护结构BC段为例,计算双排桩的嵌固深度,用天汉软件计算了支护结构的内力,并验算基坑抗隆起稳定性,计算结果显示满足稳定性要求。     

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.     

盾构施工引起土体位移的数值模拟分析

盾构施工不可避免地对周围土体造成影响,其影响主要表现为引起土体的隆起和沉降。利用FLAC^3D模拟盾构隧道施工对周围土体位移的影响,并计算出竖向位移。考虑了盾构施工过程中的开挖未支护和支护后对土体位移的影响,对比了各施工阶段对土体位移的影响。分析了土体最大位移发生的部位。结果表明,开挖未支护的竖向位移一般表现为土体沉降,开挖支护后的竖向位移一般表现为隆起。土体沉降的最大竖向位移,一般发生在拱顶位置,土体隆起的最大竖向位移,一般发生在拱底位置。     

盾构开挖对桩基内力和变形的影响

为研究盾构开挖对建筑物的影响,以某6层框架结构为研究对象,考虑上部结构-桩基-土体的共同作用。采用有限元软件ABAQUS6.14-1建立了盾构隧道、土体、桩基、上部框架的整体三维有限元模型,计算分析盾构下穿框架结构对桩基础变形和内力的影响。有限元计算结果表明:桩距盾构轴线的距离不同对桩底水平位移的影响比桩顶大,不同位置的桩的轴力受盾构开挖的影响各有不同,当开挖面推进到桩轴线并前进4倍洞径以内时桩的水平位移、弯矩和轴力的变化最为显著,桩上部所受弯矩较大且距地面0.2倍桩长处弯矩最大,应用采桩基础托换的方法减小该位置处的桩身弯矩。     

基于MIDAS GTS基坑支护数值模拟分析

岩土工程中数值分析是起着重要作用.本文通过MIDAS GTS有限元软件建立基坑开挖模型,模拟实际施工,得出相应的变形数据以及锚杆轴力变化,可以提前预测出基坑开挖过程中出现基坑位移和土体隆起量最大的位置.结果表明随着开挖深度逐渐加大,桩身水平位移逐渐增大,最大水平位移随着开挖深度增大而向下移;在基底处发生了隆起,基底中间...     

钢板桩护岸结构数值模拟分析

采用有限元计算软件ABAQUS对钢板桩航道护岸结构进行数值模拟分析与研究。通过大量的数值计算与分析,研究悬臂式钢板桩护岸结构不同插入比下岸坡土体的塑性变形以及桩的位移与内力,得出悬臂式钢板桩的最优插入比为1.05~1.27。在此基础上研究锚杆对悬臂式钢板桩护岸的加固效果,通过增设锚杆可改善护岸结构的变形与内力、约束岸坡土体的变形,并起到减小桩长的效果。在确定插入比的情况下研究锚杆位置与倾角对护岸的影响,通过对比岸坡土体塑性变形与结构的位移得出锚杆的最佳锚固位置为距离桩顶1.5~2 m,锚杆倾角对于钢板桩护岸结构的影响较小。     

考虑应力扩散时桩端土对桩体阻抗的影响

为研究桩端土体对桩体阻抗的影响,提出了一种模拟桩土相互作用的新模型.在该模型中,桩端应力扩散到下部土体中,土体中产生的附加应力符合圆形荷载下的Boussinesq应力解.相同附加应力形成三维等值面,将等值面包裹的土体区域看作虚土桩.虚土桩底部与基岩接触,限制竖向位移.根据虚土桩底部的边界条件,结合阻抗传递法可得到虚土桩顶部阻抗,将其作为实体桩的实际支撑参数,进而可求得整个桩体的阻抗响应.通过该模型计算得到的桩体阻抗与Novak的计算结果进行对比,发现考虑桩端应力扩散效应可以较为真实地反映桩端土体对桩体阻抗响应的影响.桩体刚度与桩端土厚度成反比,阻尼反之.对于长径比较小的桩体,桩端土体的影响更大.     

水平荷载作用下分层土体群桩复合地基中圆桩与方桩的变形性状

为了在复合地基理论与工程应用中合理地选用桩截面,分别对分层土体群桩复合地基中的圆截面桩与方截面桩在水平荷载作用下的变形性状进行了有限单元法的三维弹性分析,得到了圆截面桩与方截面桩在不同土层材料特性下出现最大应变的位置及其轴向应变性状,以及桩体的断桩点随土体分层状况改变而变化的规律。对计算结果的比较表明,圆截面桩的最大应变均比方截面桩的最大应变大,从而判断出在桩体横截面面积相等的条件下圆截面桩承载力比方截面桩承载力小许多。     

高水位砂土地区深基坑支护结构工程设计

基坑的开挖在很大程度上受土质和地下水位的影响。在高水位砂土地区基坑设计中所采用的水泥土搅拌桩结合灌注桩基坑支护的方法,通过改善土体性质,提高土层的力学性能,从而对基坑起到支护作用,有效地防止地下水的影响。     

复合土钉支护结构水平位移分析研究

复合土钉支护技术在我国基坑工程中得到了广泛应用,结构的水平位移对工程有着至关重要的作用。目前对水平位移还没有完善和统一的设计与计算标准,施工控制也没有明确的规定。结合某复合土钉支护基坑工程,通过合理布点测得开挖中桩体水平位移。通过位移变化曲线分析,发现水平位移变形具有渐进性;对上部几层开挖比较敏感,特别是前两层开挖对桩身的水平位移影响较大;靠近上部布置的锚索更有利于减小基坑边坡的变形;支护结构水平位移与墙体长度有着明显的关系等规律。通过实际比较后认为规范对水平位移规定值可以适当放宽。土钉或预应力锚索的使用也影响着水平位移。     

深基坑工程桩锚支护结构监测及分析

结合河南省某深基坑工程实例,对深基坑桩锚支护结构开挖过程中各阶段的桩顶位移、桩身位移、桩的内力、土体分层沉降和周围建筑物沉降等进行分析,监测数据显示位移、内力、沉降变形的原因,验证基坑设计的科学性,避免基坑重大事故的发生.     

基于ABAQUS和正交试验法的基坑支护桩优化

针对目前深基坑支护桩设计过于保守的问题,通过正交试验法,利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟分析,优化内支撑排桩支护方案.选择支护桩桩径、桩间距和桩长为研究因素,以支护结构最大水平位移为评价指标,通过正交分析,确定对支护桩稳定性影响最大的因素,并得到最优的支护方案.结果表明,对支护桩设计影响最大的因素是桩径,其次是桩长,再次是桩间距,基于ABAQUS和正交试验法的基坑支护桩优化方法,可以定量判定支护桩的优劣,相比于经验法有了较大的提升.     

疏桩的承载性能和土拱效应

疏桩在软土地区的应用可以分为两个方面：疏桩复合地基和疏桩基坑支护。本文针对疏桩基础中的摩擦桩,采用弹性力学中的Mindlin-Geddes解和Boussinesq解联合求解的方法,分析了疏桩基础的附加应力场。通过对比不同桩间距下的桩土荷载分担比的变化规律,分析了软土地区疏桩间距的合理范围。同时对疏桩水平方向上存在的土拱效应,采用三维有限元数值方法模拟了桩间距对疏桩成拱的影响,得出了产生土拱的最大桩间距范围在6～8d之间。针对疏桩复合地基的沉降控制计算方法,本文总结出应用Poulos弹性理论法计算单桩沉降和复合地基方法计算群桩沉降。     

基坑的双排桩支护设计及变形规律

以济南市槐荫区某基坑工程进行双排桩支护设计为例,分别采用有限差分数值软件中弹塑性实体单元和线性桩单元模拟开挖-支护-施工全过程,且考虑桩土相互作用并进行三维动态分析。对基坑坡面水平位移、桩身弯矩、桩身剪力等变化规律进行研究,分析双排桩支护体系的受力机理。通过土体力学参数、桩径、桩长、桩距、连梁等设计参数对基坑变形影响的敏感性进行对比,并就“实体”和“结构”单元桩的计算结果进行比较。研究表明,模拟过程能较好展示双排支护桩施工过程的受力机理,且计算精度较高;不可控参数中土体的黏聚力、摩擦角以及可控因素中的桩身长度、排桩距离等对支护效果影响较大,计算结果可为双排支护桩设计参数选取提供参考。     

等值梁法在桩墙式支护结构中的应用

桩墙式支护结构在基坑支护中的应用很多,也有很多的计算方法,本文介绍了在单层支撑和多层支撑计算方法中运用等值梁模型的计算步骤,并将其应用于实际工程中.     

锚拉式支挡结构的变形与内力实测分析研究

以济南某深基坑锚拉式支挡结构的监测数据为依据,分析探讨了锚索拉力、桩身位移、桩身内力的相互关系。总结出影响基坑位移和周围建筑物沉降的因素,得出一些有益于指导基坑设计和施工的结论:(1)通过对基坑锚索拉力的监测数据分析,得出张拉锚索时,若措施不当会造成预应力损失较大;(2)通过设置测斜管和钢筋应力计对桩身位移和内力的监测分析,得出开挖至坑底时支护桩位移及内力出现反弯点,冠梁与锚索的共同效应能控制支护桩的位移与内力;(3)通过对周围建筑物沉降观测分析,得出距基坑远近及水位下降是影响周边建筑物沉降的重要因素,当土质条件较好时,降水产生的建筑物沉降基本可以忽略。     

回填土场地基坑开挖对周边环境影响的监测分析

对某回填土场地基坑施工中支护结构顶部水平位移、沉降和深层土体水平位移的监测数据进行了系统分析。监测结果表明：基坑边坡顶部水平位移不仅与开挖深度有关,还与基坑的平面形状和土层条件密切相关;阳角处的位移大于阴角处,长边跨中的位移明显;开挖对沉降的影响较水平位移的大;在相同支护条件下,回填土区域顶部的沉降差异较大;80％的水平位移发生在填土层;填土层与原土层交界面处的整体性差,导致上部支护结构整体向基坑内侧滑移,引发基坑顶部附近地面的拉裂;基坑变形对降雨因素比较敏感,基坑支护设计应考虑降雨对支护结构的不利影响。基坑开挖过程中的及时监测预警及应急措施,确保了基坑工程的安全。     

复合地基与临近基坑支护结构之间距离影响规律

基于复合地基与支护结构紧邻情况的离心试验,使用PLAXIS软件,建立复合地基与支护结构之间有一定距离的基坑工程数值模型,研究土条宽度对复合地基与支护结构内力位移的影响规律。结果表明:距离规律可分三个区间:当土条宽度从0增加至6 m, CFG桩轴力与桩土应力比增大,遮拦效应明显,宜建立考虑侧向刚度和遮拦效应的侧压力计算方法主动控制位移;当土条宽度从6 m增加至至18 m, CFG桩轴力、桩土应力比稳定减少,可沿用现有设计算法;土条宽度增加至18 m及以上,新建基坑对既有复合地基不再产生影响。研究结果明确了不同土条宽度下基坑设计方向,以及同类基坑工程中安全防护重点,为进一步建立此类基坑的设计理论奠定了基础。