复合土钉墙大型现场测试及变形性状分析研究

通过对深圳假日广场深基坑复合土钉支护结构全过程内力和变形的观测与分析,探讨地下水和土压力变化对土–土钉耦合体力学性能的影响效应,研究爆破振动荷载下土的特性及复合土钉支护体系力学性能变化对基坑安全的作用规律,揭示复合土钉支护结构的变形特征。结果表明：（1）预应力锚索复合土钉支护结构的变形具有渐进性,每层开挖完成后,应尽快构筑支护结构以减小被支护边坡的总体水平位移,同时该支护结构还具有空间效应,靠近边坡上部布置的锚索对减小坡顶水平位移更有实际意义;（2）在桩锚式复合土钉支护结构中,土体沉降呈“勺”状分布,最大沉降值发生在最佳优势滑裂面附近,水平位移随基坑开挖不断增加,最后稳定在基坑边坡中偏下位置。     

复合土钉墙大型现场测试及变形性状分析研究

 通过对深圳假日广场深基坑复合土钉支护结构全过程内力和变形的观测与分析,探讨地下水和土压力变化对土–土钉耦合体力学性能的影响效应,研究爆破振动荷载下土的特性及复合土钉支护体系力学性能变化对基坑安全的作用规律,揭示复合土钉支护结构的变形特征。结果表明：(1) 预应力锚索复合土钉支护结构的变形具有渐进性,每层开挖完成后,应尽快构筑支护结构以减小被支护边坡的总体水平位移,同时该支护结构还具有空间效应,靠近边坡上部布置的锚索对减小坡顶水平位移更有实际意义;(2) 在桩锚式复合土钉支护结构中,土体沉降呈“勺”状分布,最大沉降值发生在最佳优势滑裂面附近,水平位移随基坑开挖不断增加,最后稳定在基坑边坡中偏下位置。     

复合土钉支护基坑的细观模拟研究

基于离散元法颗粒流软件PFC2D,从细观角度对复合土钉与土体间相互的作用机理进行研究.根据水泥土搅拌桩复合土钉支护构造的特点,建立基坑的颗粒流模型,对基坑桩墙变形情况进行研究,并对整个开挖过程土体的应力状态、孔隙率、微裂隙等的变化进行细观分析.结果表明支护结构的变形与实际监测数据较为符合,能为复合土钉墙支护基坑的机理研究提供新的思路和方法.     

复合土钉支护转角有利影响范围

基坑复合土钉墙转角处有明显的空间效应,受力变形较小,对支护结构有利,但不清楚转角定量的有利影响范围,目前设计中仍按照与基坑中部一样保守设计,为在此范围内降低土钉用量,避免保守设计,对水泥土搅拌桩复合土钉支护结构建立了全尺寸整体三维有限元模型,这种模型包含基坑的转角,能考虑基坑的空间效应,通过建立接触面单元,能考虑土体和搅拌桩、土体和土钉的相互作用,量化分析了基坑转角对支护结构受力和变形的有利影响范围,计算结果表明,基坑转角对开挖面水平位移、地表沉降、坑底隆起、土钉轴力的有利影响范围分别约为1.3、1、1、1.2倍的开挖深度。经与实际工程现场实测值对比,验证了该模型分析结果的可靠性,同时分析结果优于平面二维和局部三维有限元模型,结论为复合土钉支护结构的优化设计和安全施工提供了理论依据和研究方法。     

微型桩复合土钉墙在膨胀土基坑中的应用研究

结合成都东郊膨胀土地区一深基坑,介绍微型钢管桩复合土钉墙的设计思路及应用情况。采用多种手段对基坑变形与支护构件内力进行监测,测得了土钉轴力、微型钢管桩弯矩与基坑水平位移、沉降值在各个开挖阶段随时间及空间的分布规律并实现了信息化施工,在基坑出现了较大变形时及时进行坡脚反压与加固,保证了边坡整体稳定性。根据对监测数据的分析及实际支护效果表明:“水”与初期开挖支护不及时是基坑整体变形较大的主要原因;土钉轴力发挥较为充分,为主要的受力构件,设计的土钉长度偏短;微型钢管桩受力较小,对基坑变形的控制作用有限,超前支护效果欠佳。取得的经验对成都地区类似工程具有借鉴意义。实测的监测数据有助于复合土钉墙理论研究。     

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。     

复合支护体系在深基坑开挖中应用分析

本文基于明湖白鹭郡项目深基坑开挖与支护工程,通过现场分析试验提出了采用微型钢管桩+土钉墙+预应力锚杆复合土钉墙支护技术,得到了良好的支护效果。复合土钉支护,对控制边坡变形、提高边坡安全性、增强边坡整体稳定性,特别是对填土厚度大、基坑周边附近分布对沉降变形敏感的建筑物或地下管线等的边坡支护具有良好的支护效果,对深基坑支护体系的发展具有借鉴意义。     

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。     

复合土钉支护在深圳软件园中的设计应用

深圳软件园工程,基础开挖土体为杂填土、粘土和淤泥,基坑边坡稳定性差,设计采用土钉和深层搅拌桩止水帷幕相结合的复合土钉支护,并详细介绍了土钉墙手工计算过程,提出了复合土钉支护设计时须考虑其组成要素的综合作用,不同地层条件下,结果作用发挥程度不同。     

不同支护模式下黄土高边坡开挖变形离心模型试验研究

 为研究不同支护模式下黄土高边坡的开挖变形特征和支护结构性状,以观音堂隧道进口明洞段黄土高边坡为实例,采用土工离心机,开展黄土高边坡在无支护、全断面土钉支护、上部土钉下部预加固桩复合支护模式下的离心模型试验,试验结果表明：(1) 桩–钉复合支护体系能够显著提高黄土高边坡的稳定性,坡体上部土钉的布设有效地调动了边坡更大范围内土体变形的调整,使得边坡土体的潜在滑移面向坡体内侧转移,将潜在滑移面的剪出口位置限制在预加固桩桩顶以下,而下部预加固桩的布设则有效地承担上部滑体的推力作用,保证坡体在开挖过程中的稳定性。(2) 全断面土钉支护在一定程度上起到了加固边坡土体的作用,但由于土钉支护范围有限,当潜在滑移面深度超出土钉加固范围后,边坡土体发生更大范围内的失稳现象,加剧坡体的破坏。(3) 对于黄土高边坡的加固,桩钉复合支护要优于全断面土钉支护。     

MC桩在某广场工程基坑支护中的应用

介绍了水泥土重力式挡墙与混凝土桩组合支护结构（MC桩）在某广场工程基坑施工中的应用情况。施工中,MC桩组合支护结构较好地发挥了二者的优点,即水泥土桩的止水和混凝土桩的挡土优势,确保了基坑工程的安全稳定和变形控制要求。此外,在水泥土挡墙中增加混凝土桩后,可减小水泥土重力式挡墙的宽度,降低工程造价。     

多种围护结构在超大面积深基坑工程中的组合设计

超大面积深基坑工程周边环境条件多样,在满足基坑安全和环境保护要求的前提下,多种围护结构的结合应用更为合理和有效。本文以杨浦大学城一期基坑工程为背景,对采用“中心顺作、周边一明一暗顺逆作结合”的方法进行施工的基坑工程的围护结构设计进行了详细的介绍和分析。该工程采用了除型钢水泥土搅拌墙以外上海地区目前常用的所有围护结构形式,多种围护结构形式在基坑工程的整体设计中通过合理的平面组合和空间结合,在工程安全性、合理性、经济性等方面都发挥了更好的作用,为同类基坑工程的设计提供借鉴和参考。     

土钉与排桩组合支护应用研究

软土地基3层地下室的深基坑工程,通常采用多层内支撑排桩支护结构,本文采用一层支撑排桩与土钉的组合支护,并取得成功。通过变形、应力、土压力等测试,分析了这种组合支护型式的变化规律,探讨了组合支护的设计计算方法。     

某超深基坑组合支护体系上部土钉墙内力监测及分析

组合支护体系由上部土钉墙和下部锚拉桩(墙)结构联合形成,北京城区超过15m深的基坑越来越多地采用这种支护体系。以开挖深度约22m的北京侨福花园广场深基坑工程为例,分析了上部土钉墙在基坑开挖各阶段的内力变化规律,在开挖至土钉墙底时,土钉内力增长速率最快,当基坑潜在滑裂面超过土钉墙末端时,进一步的开挖对土钉内力增长影响有限;由于预应力锚杆的存在,减小了基坑坡顶的位移,同时土钉内力比设计值要小很多,今后类似工程设计可以减小土钉杆体直径。     

水泥搅拌桩复合土钉在基坑工程中的应用

介绍了复合土钉的现状,以上海市某基坑支护设计为例,通过对基坑特点的分析,提出了水泥搅拌桩复合土钉支护方案,得出了采用水泥搅拌桩复合土钉的方法进行深基坑支护设计,能有效控制变形,保护周边环境的结论。     

毛竹复合土钉墙工作性状的数值分析研究

以某软土基坑采用毛竹复合土钉墙支护的工程实例为背景,利用有限元软件PLAXIS建立某设计剖面的平面应变有限元模型。为提高数值分析定量计算分析的精度,采用了能反映土体小变形和加卸载变形等特点的小应变刚度模型。通过对土钉墙面层及毛竹排桩的水平位移、坡顶沉降、毛竹土钉的轴力以及毛竹排桩的剪力和弯矩分布规律的分析,对堤坝形毛竹复合土钉墙的工作性状获得了较全面的认识,并探索了其可能的失稳破坏形式。采用该程序自带的强度折减有限元法计算了各开挖工况下支护体系的稳定安全系数,表明毛竹复合土钉墙在施工期间和施工后均具有较高的稳定性,具备可靠的支护能力。     

疏排桩-土钉墙组合支护结构工作原理

针对新型疏排桩-土钉墙组合支护结构,以疏排桩间抛物线土拱轴线和平面主动滑裂面假设为基础,阐述了疏排桩-土钉墙组合支护原理,对支护结构拱前滑裂土体失稳破坏、土拱自身强度与失稳破坏和结构整体失稳破坏三种破坏模式进行了探讨,推导了土钉墙荷载分担比、局部稳定性和整体稳性计算式。参数分析表明：土钉墙荷载分担比随土体强度的提高而减小,随疏排桩间距与基坑深度比值的增加而增加,支护结构稳定性随疏排桩间距与基坑深度比值的增加而减小,随土钉长度与基坑深度比值的增加而增加。并通过工程实例验证了建议方法的合理性。图12表1参9     

超深基坑复合土钉支护结构原位试验研究

通过对深圳假日广场超深基坑预应力锚索复合土钉支护结构进行全方位的原位测试试验,收集了关于土钉拉力、锚索应力、孔隙水压力、面层土压力的大量数据,旨在研究钉—锚—土三者的工作性状、相互作用机理,以及随基坑开挖、锚索张拉、降雨、卸载等外界环境变化对支护结构的响应规律。试验结果表明预应力锚索复合土钉支护结构具有开挖效应、时间效应、空间效应、降雨滞后效应;指出土钉拉力并非随基坑开挖深度递增,潜在滑移面并非通过基坑坡脚;揭示了预应力锚索的主要作用不在于分担或改善支护结构受力状态,而在于提高边坡抗滑移稳定性和减小边坡位移,并就设计和施工提出了一些合理建议和应注意的问题。     

土钉墙支护在软土深基坑中的应用研究

结合深基坑支护实例,进行了排桩、内支撑、土钉墙、地下连续墙等多种支护方案的技术、经济比较,阐述了软土深基抗土钉墙支护结构的设计方法。根据局部基坑变形过大现象,结合深基坑结构的空间效应特点采取临时支撑应急措施,确保了软土深基坑支护工程的顺利实施。