圆形基坑排桩环梁内撑弹性支点刚度系数算法

当采用二维弹性支点法对圆形基坑排桩+环形梁内支撑支护结构进行简化设计计算时,环形梁内支撑需等效为弹簧,作为弹性支撑处理,故其刚度系数的确定至关重要。采用弹性力学的方法,对圆形基坑中的排桩环形梁内支撑结构整体进行弹性结构分析,得出环形梁内支撑与排桩支点处的水平径向位移。运用广义胡克定律,通过支点处支点力与水平径向位移的关系,确定其弹性支点刚度系数的计算公式,并参考《建筑基坑支护技术规程》,引入两个影响因素对计算公式进行修正。最后结合某提升泵站圆形深基坑实例,根据上述公式得出各道环撑的弹性支点刚度系数,利用规程规定的二维弹性支点法对该支护结构的设计思路及分析方法进行阐述,该基坑从开挖至基坑回填期间运营良好。     

基坑内支撑水平刚度计算的探讨

为解决建筑基坑支护技术规程不能满足实际工程设计的需要,从刚度的基本定义出发,推导了平面对称问题和平面非对称问题两种情况下支撑水平刚度的计算公式,与基坑支护技术规范一致,提出了斜撑与对撑统一的支撑(包括对撑和斜撑)刚度计算公式,拓展了公式的适用范围,方便了工程设计.     

超前斜撑排桩支护的力学特性与分析设计

超前斜撑排桩支护是一种新型基坑围护结构,主要应用于深度不大的大面积地下开挖,可起到控制支护结构和周边土体变形而又不借助于内支撑或分片开挖的快速开挖支护方法。该围护结构采用钻孔灌注桩或型钢水泥土搅拌桩作为挡墙,钢管桩结合注浆囊袋作为超前斜撑体。本文基于数值分析研究超前斜撑的力学特性,并在此基础上提出基于弹性支点法的超前斜撑排桩支护的设计计算方法,编入同济启明星深基坑支挡结构分析计算软件FRWS 9.0,为该支护结构在工程中的推广应用提供理论基础和应用平台。通过实例分析,并与现场实测和数值模拟结果的对比分析表明,本文提出的基于弹性支点法可合理地应用于超前斜撑排桩支护的设计计算。     

非对称荷载基坑内支撑支护结构设计计算方法

从分析深基坑内支撑式支护结构水平刚度系数不动点调整系数着手,探讨了非对称荷载条件下深基坑内支撑式支护结构设计计算方法。归纳了非对称荷载的5种典型类型;总结了非对称荷载条件下,内支撑式支护结构受力变形以及坑外地面沉降的差异特征;为实现不动点调整系数量化取值,提出了非对称荷载土压(力)比的概念和计算公式;根据非对称荷载土压比的大小,建立了不动点调整系数与非对称荷载土压比的线性关系式;利用内支撑两端轴力相等原理,提出了内支撑支护结构变形控制设计方法。并用本文推荐的不动点调整系数计算方法和数值分析方法对工程实例进行了支护结构受力变形和地面沉降计算。     

复杂环境下的深基坑支护及开挖技术研究

内支撑支护结构由于具有安全可靠、经济合理的特点,在深基坑开挖工程中得到广泛应用。然而常规采用对撑方式协调的内支撑给基坑土方开挖和地下结构施工造成极大的不便。本工程采用的环形支撑替代常规的对撑方式的环梁支护结构体系,不仅可以提供较大的土方开挖工作空间而且使得结构受力更合理。     

深基坑内支撑拆除时支护结构水平位移计算方法

深基坑内支撑拆除导致支护结构产生较大变形,对周围环境影响显著。基于Winkler弹性地基梁理论,考虑支护结构土压力的非极限平衡状态,并引入折减系数μ定量描述地下室结构板与内支撑转换过程中的水平荷载损失量,应用分段独立坐标法推导支护结构的挠度微分方程,采用数值方法求得支护结构的水平位移值。以北京朝阳区霞光里深基坑及深圳平安大厦深基坑工程为背景,计算不同拆撑阶段支护结构的水平变形量,并分析拆撑过程对支护结构水平位移的影响。结果表明：该方法的计算值与实测值较为吻合;内支撑拆除过程中,支护结构水平位移曲线近似为最大值点不断上移的类抛物线,水平位移增量主要集中在支护结构1/2H以上;折减系数μ取值范围为0.1～0.3,μ值对支护结构变形的影响随着深度的增大而逐渐降低,开挖面以下支护结构水平位移值基本不受μ值影响。     

排桩加斜抛撑支护体系在深基坑中的应用

深基坑中的排桩加斜抛撑支护体系应用还需要继续创新才能够满足应用需求,本文研究分析了深基坑创新的必要性,然后研究工程创新的方法,最后对如何创造良好的创新环境进行了研究,帮助企业提升排桩加斜抛撑支护体系应用水平。研究了如何利用现代化的理念开展深基坑的施工排桩加斜抛撑支护技术应用,首先分析了施工排桩加斜抛撑支护技术应用工作的重要性,然后研究目前存在的问题,最后对如何提高排桩加斜抛撑支护技术应用水平进行分析,在靠近既有地下室地段的大面积深基坑支护工程中,锚索在施工空间上受到限制,而斜抛撑结构布置灵活,可局部应用于基坑支护体系。相对于整体内支撑结构,方便土方开挖,可以缩短工期、减少造价,具有明显的经济效益。     

深基坑支护结构变形特征的数值模拟分析

综合考虑深基坑支挡结构-内支撑结构-土体空间整体协同作用,采用线弹性有限元计算方法,对武汉市永清商务综合区A5地块深基坑的地下连续墙和环撑实际开挖情况进行数值计算,模拟深基坑施工中开挖、加撑、拆撑全过程的位移与内力的变化情况,将计算结果与实际开挖监测资料结果进行分析对比,总结地下连续墙+环撑支护方式在基坑开挖过程中的变形特征,为进一步优化设计提供技术支撑。     

济南恒隆广场深基坑斜撑支护体系分段先拆后撑施工技术

与水平支撑相比,深基坑斜撑支护体系具有工程量小、造价低、挖土方便、工期短等优点。以济南恒隆广场深基坑工程为例,介绍了斜撑支护体系分段先拆后撑施工技术。充分利用排桩斜撑支护体系的空间整体协同作用,合理确定分段拆撑长度;施工中先行分段拆除斜撑,然后分段施工地下结构,从而避免在地下结构上留洞,在发挥斜撑支护体系优势的同时,也克服了拆撑阶段对地下结构施工的不利影响。     

深圳汉国城市商业中心深基坑支护的设计与监测

在深基坑工程中采用桩撑和桩锚结合的支护方法,能较好地控制变形,给桩基础提供施工空间,还可以降低工程造价。以深圳汉国城市商业中心深基坑支护工程为例,介绍了桩撑(含圆环内支撑)和桩锚结合设计的考虑因素,结合监测数据分析了该支护方式下支护桩的变形规律、支撑的受力情况,对内支撑特别是环撑内力的计算方法进行探讨。     

基坑支护设计中的若干问题探讨

 对基坑倾斜坡面的主动土压力计算方法、桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数的计算方法以及桩锚支护结构计算主动土压力应否考虑桩、土间的摩擦力等存在异议的问题进行理论分析和简化计算公式的推导,提出基坑倾斜坡面的主动土压力、桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数和考虑桩、土间的摩擦力的主动土压力计算公式。基坑倾斜坡面的主动土压力可以直接采用建立在极限平衡理论基础之上的计算公式计算,而无需采用先计算朗肯主动土压力再进行修正的计算方法。桩锚支护结构中的锚杆头部一般不可能发生竖向位移,可假定锚杆轴向伸长量等同水平伸长量,以此假定计算锚杆水平弹簧系数比较合理。用算例对所推导的计算公式和现行规程的计算公式进行计算比较,工程现象及算例结果均表明,不管是土钉墙还是桩锚支护结构,现行规程土压力计算公式未考虑墙(桩)、土间的摩擦力,计算的主动土压力偏大;现行规程计算的桩锚支护结构的锚杆水平弹簧系数偏小。因此,设计的支护结构均偏安全,不利于控制工程成本,应根据工程实际情况进行适当优化。     

逆作法基坑支护结构三维m法及工程应用

逆作法技术广泛应用于软土地区敏感环境下的深大基坑工程施工。虽然基于连续介质力学的三维实体有限元方法已逐渐被用于分析评估深开挖对周围环境的影响,工程实用中支护结构的内力变形分析仍采用基于梁–土弹簧体系的弹性抗力法,而传统的支护结构弹性抗力法不能考虑逆作法基坑复杂施工因素的影响。以杭州某逆作法深大基坑工程为案例,结合现场实测数据,通过PLAXIS平面有限元分析与弹性抗力法反分析,得到逆作法深大基坑中盆边留土、坑底工程桩作用和蠕变影响的杭州软黏土等效水平基床比例系数m的拟合公式,提出了考虑逆作法复杂施工因素影响的基坑三维梁系有限元分析方法。研究表明,该方法的计算结果比现有方法更合理;对于深厚软黏土逆作法基坑工程,土体蠕变对基坑变形影响显著。     

兰州地铁某车站深基坑开挖变形特性分析

对兰州市某地铁站深基坑桩顶水平位移、桩体水平位移和地表沉降变形进行跟踪监测,分析其变化规律。监测结果表明:桩顶水平位移随基坑开挖逐渐增大,靠近内支撑的桩顶水平位移变化较平缓;桩体水平位移随着深度增加呈现先快后慢、先陡后缓的变化趋势,距桩顶2/3处会出现水平位移最大值;距离基坑越近地表沉降量越大,变化速率越快。最后借助有限元软件Geostudio对基坑开挖进行了模拟,并将数值模拟结果与监测结果进行了对比分析,结果表明,数值模拟和监测结果较为接近,变化规律基本一致,证明了设计方案和有限元模型的可靠性,可为今后类似工程的设计和施工提供很好的借鉴意义。     

基于FLAC3D的地铁车站深基坑开挖变形三维数值分析

以某地铁车站深基坑工程为依托,介绍了该工程拟建场区的周边环境、水文地质条件以及支护结构选型。根据工程特点将其分为六个典型工况,运用FLAC3D建立三维数值模型对基坑开挖进行数值模拟计算,旨在研究"钻孔咬合桩+内支撑"这一支护结构在地铁车站深基坑工程施工中的变形规律,分析了其水平位移、钢支撑轴力及其周围土体的沉降规律和沉降影响范围。并根据支撑位置的不同对深基坑变形的影响,对该基坑工程的支护设计方案进行了优化。通过与原方案的对比,得出优化方案在控制变形等方面有一定的改善。本文的研究成果可为今后地铁车站深基坑工程的合理设计与安全施工提供参考。     

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。     

考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型

建立一个考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型。该模型具有如下特点：可计算基坑某一长度范围内每根桩顶处的冠梁刚度系数,给出冠梁的弯矩、位移分布;通过杆系有限元法计算任意开挖深度情况下桩身的内力和位移;可考虑任意排距（包括排距为零,即退化为一排桩）以及前排桩、后排桩长度不相同等情况下桩身的内力和位移。基于这一模型,编制了设计计算软件。计算结果表明：在基坑边壁中点处冠梁水平位移大于其它位置的位移,且随开挖深度的增大位移逐渐增大;在支护结构桩顶部,冠梁的作用限制了水平位移的发展,而支护结构桩的中部则有较大的位移;此外,随冠梁刚度系数的增大,桩体的水平位移明显减小,而弯矩则增大。计算结果与现场实测资料对比表明,两者变化规律具有较好的一致性。     

预应力锚杆柔性支护技术的数值分析

对深基坑支护的一种新技术——预应力锚杆柔性支护法作了简单介绍。运用有限差分方法对其进行了分析研究，并与相同条件下的土钉支护进行了比较分析，计算表明预应力对基坑潜在滑移场的控制是非常有效的。基于改进的杆系有限元法，通过实际工程对预应力锚杆柔性支护技术进行了数值计算，得到了预应力值对基坑位移的影响曲线及锚杆轴力的分布规律，并与现场监测进行了比较，验证了程序计算的正确性。通过数值分析，体现了该技术在严格控制基坑变形、超深基坑支护方面具有明显的优越性。