深基坑复合土钉墙支护FLAC-3D模拟及大型现场原位测试研究

应用FLAC-3D建立了深基坑复合土钉墙支护模拟模型。该模型可对预应力锚索复合土钉支护结构进行开挖支护施工过程的三维动态模拟分析。然后,通过大型深基坑复合土钉墙支护工程现场原位的测试,得到了深基坑水平位移、竖直位移、土钉与锚索的内力、土体应力应变等现场原位测试数据,进行了模拟模型与现场原位测试数据的拟合及对比分析,说明建立的三维数值模拟分析模型能够反映复合土钉支护的基坑在开挖过程中的受力和变形特征。这也为深基坑复合土钉墙支护技术的设计和施工提供指导,并对深入了解复合土钉墙支护作用的机理有较大意义。     

深基坑锚杆-土钉复合支护的三维非线性有限元分析

根据深基坑土钉支护的受力特点 ,土钉与土体粘结滑移的工作性能 ,以及实际工程中的开挖建造与锚杆预应力施加等一系列施工过程 ,编制了针对锚杆 -土钉复合支护的三维非线性有限元程序 ,重点讨论了锚杆的存在对坑壁变形与土钉内力的影响。分析结果表明在对变形要求较严时 ,使用锚杆 -土钉复合支护可以有效控制变形。     

深基坑土钉支护的弹塑性数值模拟

深基坑工程是一类典型的变体系施工力学问题,并且常常涉及土体物理非线性和土与支护结构的接触非线性这类双重非线性问题。首先,阐述了基坑工程这类变体系施工力学问题所具有的特点;然后,给出了同时考虑开挖与支护过程以及双重非线性问题的有限元计算方法;最后,通过对某一土钉支护的基坑算例进行数值分析,研究了土钉内部拉应力和钉–土界面上的剪应力分布模式以及开挖过程对这两种应力的影响。计算结果比较理想,从而进一步证明了所发展的计算方法的正确性。     

基坑土钉支护的非线性有限元分析

土钉墙支护作为一种基于土体自身承载能力的挡土结构,在土体开挖和边坡稳定中应用广泛。结合土钉墙支护结构的特征及其施工过程,通过非线性有限元分析,对土钉墙支护结构的受力与变形进行了数值模拟计算。为了提升计算精度,在仿真模型中引入了接触面单元,对被支护土体与土钉墙结构之间的接触行为进行了模拟。通过与现场实测结果对比分析表明,利用非线性有限元计算,可以较好开展土钉墙支护的数值计算,计算精度较高,可以有效指导设计与施工。     

桩墩扶壁复合土钉墙工作性状数值分析

针对软土地区采用桩墩扶壁复合土钉墙围护结构的基坑,按实际工况进行了开挖支护的三维非线性有限元模拟,其中土体采用修正剑桥弹塑性模型,计算结果与现场实测数据能较好地吻合,表明本文研究方法是可行的。现场实测数据与四种不同型式复合土钉墙围护结构基坑开挖的数值计算结果,均表明三维基坑开挖存在明显的“角部效应”;在复合土钉墙中设置灌注桩墩与锚杆对于减小灌注桩、搅拌桩、锚杆、土钉及周边土体变形及内力有是利的,且灌注桩墩的影响效应要超过锚杆,故在深基坑开挖中采用桩墩扶壁复合土钉墙支护结构是合理有效的。     

深基坑分步开挖的有限元分析

阐述了深基坑开挖过程的有限元理论与方法,利用PLAXIS有限元软件对长沙市某深基坑土钉支护工程分步开挖进行了模拟计算,并与施工过程中全程动态监测的数据进行对比分析,对深基坑土钉支护工程的设计与施工具有较好的指导意义。     

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。     

FLAC数值模拟在土钉支护体系中的实践应用

本文运用FLAC模拟边坡无支护开挖过程与土钉支护开挖过程,形象动态地展示了边坡开挖全过程,并从力学角度分析了土钉支护体系对土体加固的有效性,模拟计算了土钉轴力的分布和土体各部分的塑性状态,这与现有试验结果相似。     

土钉技术在基坑支护中的应用

1引言 深基坑逐层开挖,逐层在开挖坡面置入原位土体中以较密间距排列的土钉,然后在坡面安装钢筋网（或钢丝网）,最后喷射混凝土,这就是土钉支护,亦称为土钉墙,英文名称Soil Nailing。土钉支护由原位土体、设置在土体中的土钉和喷射混凝土面层组成,在有地下水的地层还设有排水系统。     

基坑开挖支护的数值模拟分析

土钉作为一项原位岩土体的加固技术,目前已广泛应用于深基坑支护及边坡加固工程中。文章利用基于显式三维快速拉格朗日算法的FLAC 3D程序,结合郑州市某基坑开挖支护工程实例,对基坑边坡土体的变形进行了分析,并对土钉与土体共同作用体进行了初步探讨。     

变形协调情况下土钉墙内力和位移的计算方法

 土钉墙的内力主要包括土钉轴力、钉土剪力和面层受力,而土钉墙变形的过程是土钉、面层和土体之间相互协调共同作用的过程,传统的计算模型都是从力矩平衡的力学角度出发,不能合理解释土钉内力和变形的相互关系。通过对土钉墙受力和变形机制的分析,利用Mindlin解计算在虚拟开挖应力和钉土剪力共同作用下土体侧向位移,结合钉土剪力和钉土相对位移的线性关系以及钉土剪力在最危险滑动面位置等于0的特点,计算土钉轴力、钉土剪力和土钉墙在开挖面位置的变形。土钉被动区段钉土剪力超出其极限值的部分转移至面层,假定面层受力增量呈三角形分布,根据静力平衡得到面层受力分布。通过与工程实测资料的对比分析,初步验证土钉墙内力和变形计算方法的合理性和可行性。     

基于MINDLIN解的土钉墙变形计算方法

 土钉墙变形是影响其安全的关键指标,已有的研究没有给出其变形的合理理论计算方法。提出基于MINDLIN解的土钉墙变形理论计算方法,该方法通过虚拟开挖应力模拟土钉墙开挖状态,基于实测资料假定钉土剪力在潜在滑动面两侧沿土钉方向呈双三角形分布,利用MIDLIN应变解计算虚拟应力和钉土剪力在钉尾和潜在滑动面位置产生的侧向变形,根据钉土剪力在潜在滑动面位置等于0的特点得到钉土相对位移在潜在滑动面位置为0的结论,并利用该结论及土钉力学平衡条件得到钉土剪力计算模型的2个相关参数,最后通过钉尾变形和土钉自身拉伸变形的叠加得到土钉墙任意位置的侧向变形。通过与法国CEBTP大型试验1#墙实测数据的对比分析,初步验证该计算方法的合理性和可行性。     

黄土基坑复合型土钉支护计算和施工分析

由于黄土具有与其他基坑不同的特性,结合案例分析了黄土基坑复合土钉支护的工作原理和计算方法,提出了合理的有限元模型,并将计算结果与工程实测数据进行了对比分析,以推广土钉支护技术在工程中的应用。     

基于ADINA的深基坑土钉支护在正常及地震作用下的弹塑性三维有限元分析

应用非线性有限元软件ADINA对土钉支护的变形性能进行分析,阐述了土钉支护有限元数值模拟的特点和作用机理,考虑了土体的弹塑性特性、土钉与土体的相互作用以及分步施工过程,并结合具体工程实例进行了数值模拟.结果表明,土钉在土钉墙复合土体中具有分担作用、应力传递与扩散作用、变形的约束作用;同时模拟了土钉墙在地震荷载作用下的反应加速度、实时动位移,探讨了土钉墙产生滑移、沉降及倾斜的原因.分析结果既为工程设计施工提供了可靠数据,也验证了ADINA软件在土工分析方面的优势.     

贵阳某深基坑土钉支护设计研究

分析了深基坑土钉支护的工作原理,归纳了土钉支护技术的优点,通过具体工程实例,详细地介绍了土钉支护的设计和施工积累的深基坑土钉支护施工经验,指出深基坑土钉支护技术是一种可行的、经济效益可观的技术。     

短土钉连续墙基坑支护法

短土钉连续墙技术是近年来申请的一项发明专利,它是一种与土钉墙截然不同的基坑支护方法。本文从模型建立、理论计算等方面介绍了该专利技术,阐明了其与土钉墙的区别;并结合工程实例,通过与土钉墙的对比,发现其在深基坑支护中的优势明显。由于其具有理论成熟、计算简便、又能很好的与土钉墙技术相结合等优点,已在上百项工程中成功应用,取得了良好的社会和经济效益。     

复合土钉墙技术在深圳的应用与发展

复合土钉墙是一种新型的支护结构,在深圳地区基坑工程中得到了广泛应用。文中介绍了复合土钉墙在深圳地区的发展和应用情况,总结了土钉墙 止水帷幕 预应力锚杆、土钉墙 预应力锚杆、土钉墙 微型桩 预应力锚杆、土钉墙 止水帷幕 微型桩 预应力锚杆等四种最常用的复合土钉墙形式,对它们的设计计算方法及构造型式进行了论述,结合工程实例,对复合土钉墙在复杂地质条件下的使用状况进行了阐述。     

基于增量法的土钉墙支护设计方法研究

对于土钉支护设计,与复杂的计算分析相比,简化设计方法更加实用。在增量法的基础上,提出了一套基于增量法的完整的土钉墙设计方法。土钉支护设计计算所用的荷载建议采用考虑放坡的库仑主动土压力;土钉的内力可采用增量法进行计算,进而求出土钉所需的钢筋直径;建议采用库仑滑动面确定土钉的最大内力作用点,根据已确定的土钉的最大内力和库仑滑动面的位置计算土钉伸入到锚固土体里的长度,从而得到各排土钉的总长度;整体稳定采用《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)建议的方法进行验算。提供了一个成功应用基于增量法的土钉墙设计方法进行设计的工程实例,工程实践表明应用该方法进行设计是简便可行的。     

深基坑支护结构-土非线性共同作用弹性地基反力法

为使深基坑支护设计考虑支护结构-土的非线性共同作用,将地基土的水平基床系数视为深度和围护墙位移的非线性函数,建立作用于围护墙上的土压力增量的计算模型。进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,推导出考虑非线性共同作用的弹性地基梁的挠曲微分方程,并在分析深基坑开挖与回筑全过程中各工况支护结构的受力与变形特征的基础上,给出非线性共同作用弹性地基反力法的计算模型与求解方法。工程算例表明,该方法比现行规程设计方法得到的围护墙计算位移更接近实测位移,且计算参数的确定更为方便,具有较强的实用性。