土钉支护结构侧压力分布规律分析

在基坑土钉支护设计中,一般用坑壁侧压力来估算土钉的间距、内力和长度,因此侧压力大小及分布的合理确定对设计有显著影响。通过应用三维非线性有限元方法,并采用能够在一定程度上反映基坑开挖过程中土体变形特点的本构模型,对土钉支护结构进行受力分析。计算分析表明：土钉支护中相应坑壁侧压力分布与经典土压力分布差别较大,其合力值在主动...     

土钉支护及其FLAC数值模拟

土钉支护结构以其施工便捷、经济和支护效果好等诸多优点 ,在当前的基坑工程中得到越来越广泛的应用。本文应用FLAC程序对新北京故事 4号住宅楼的基坑开挖和土钉支护进行了数值模拟 ,通过和无支护基坑边坡比较 ,着重对基坑开挖和土钉支护过程中的土体位移场、应力场和土钉的受力变化进行分析 ,对土钉支护工作机理进行初步研究 ,得到基坑边坡变形和受力以及土钉受力的规律。最后结果表明应用FLAC程序对基坑土钉支护的数值模拟是可行的 ,从分析得到的基坑边坡位移场、应力场和土钉的应力分布规律 ,与理论分析基本吻合     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构受力演化过程分析

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。     

土钉墙水平位移的计算与分析

土钉支护已在基坑和边坡中得到广泛的应用,土钉支护的内力和变形与其施工中"边支护边开挖"的特点是密不可分,常用的计算方法无法计算土钉支护坑壁的水平位移.针对土钉支护的施工特点,建立了考虑施工过程的土钉支护模型,并对施工阶段土钉支护上的坑壁水平位移进行了分析.在此基础之上,采用软件Matlab编写了有限元计算程序,并用大型有限元软件ADINA验证其结果,说明其正确性.     

复合支护下深基坑的变形破坏和支护结构

以某深基坑工程为研究对象,利用岩土数值分析FLAC 3D软件,建立三维数值分析模型,模拟开挖和支护实际工况,分析了双排微型桩复合土钉支护下基坑开挖过程中的变形破坏和支护结构受力演化特征。结果表明:坑壁水平位移总体上呈现基坑顶部小、基坑中下部大的形式,位移等值线呈鼓肚状;基坑基底隆起量较大,随着距基坑壁距离的减小而减小;基坑边坡竖向沉降较小,最大沉降量出现在支护结构之后;土钉轴力分布呈中间大、两端小的形式,离基坑底部越近,土钉的最大轴力点越靠近基坑开挖面,且随着开挖深度增加,土钉轴力初始增长迅速而后发展较为缓慢;前排微型桩弯矩大于后排,微型桩最大弯矩随着开挖深度的增加不断增大且不断下移,开挖完成后弯矩最大值位于基坑底部以下2 m深度处;基坑开挖及支护过程中监测点的位移时程曲线和塑性区分布区域说明基坑整体稳定性较好,但在坡顶后缘出现拉张塑性区,基坑壁浅表层和基坑底角部位出现剪切破坏区,在施工中应对其采取针对性措施进行保护;该研究成果对深基坑开挖过程中动态演化过程认识和变形破坏防治具有一定参考意义。     

三种支护形式应用于深基坑开挖的数值模拟对比分析

结合工程实例,运用有限元法,采用Drucker-Prager模型,对深基坑开挖与支护进行了数值模拟研究,得到了在纯土钉支护、预应力锚杆复合土钉支护和纯锚杆支护条件下,坑壁的最大竖直位移和最大水平位移、土钉和锚杆的最大轴力,并且对结果进行了比较分析。得出了随着基坑开挖深度变化基坑坑壁水平位移、土钉内力、锚杆锚固段轴力等的变化规律,可作为工程设计与施工的参考。     

复合土钉支护的稳定性与变形分析

采用有限元分析的方法,结合工程实例,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力情况,研究了复合土钉支护结构的变形和稳定性,结果表明,复合土钉支护能够比较好地控制基坑的水平位移,而且稳定性比一般土钉结构要好。     

复合土钉支护基坑开挖中侧向变形性状分析

针对上海市东方艺术中心超大面积的复合土钉支护基坑在开挖中引起的变形,采用二维有限元的方法,分析浅层基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力特点及基坑侧向变形情况。通过对有限元计算结果进行分析,并与实测数据对比,认为复合土钉支护可以将侧向位移控制在较小范围内;最后一层土钉拉力很小,可以节省掉;影响基坑侧向变形的土钉设计参数为土钉刚度和水平间距,但存在一个临界土钉刚度,当土钉刚度大于临界刚度时,其对基坑侧向变形的影响较小。     

排桩复合土钉支护结构受力变形机理分析

排桩复合土钉支护结构是近年来在基坑工程实践中得到成功应用的一种新型支护形式,为研究其受力变形机理,在工程案例分析基础上,采用有限元软件建立排桩复合土钉支护结构三维数值模型,模拟基坑分步开挖工况,对排桩侧移、坑后地表竖向沉降、坑底土体隆起变形、土钉轴力及桩身弯矩等进行了研究分析。结果表明:排桩复合土钉支护结构中土钉起着“弱锚杆”作用,相对于纯排桩支护结构,改变了排桩的变形和受力性状;相对于纯土钉支护结构,排桩复合土钉支护结构中土钉轴力峰值较小且靠近基坑侧壁,土钉受排桩-面层系统的拉拔作用,钉头处轴力较大。研究成果可为排桩复合土钉支护结构的设计、施工提供理论参考。     

预应力锚杆复合土钉基坑支护监测分析

结合北京某研发楼工程,介绍了预应力锚杆复合土钉基坑支护结构的方案设计及施工方法,通过基坑支护监测,分析了基坑坑壁水平位移和锚杆拉力的分布情况,指出采用土钉墙和预应力锚杆复合土钉支护可提高基坑的安全性。     

深基坑土钉支护的FLAC数值模拟

本文应用FLAC3D对某基坑开挖和土钉支护进行了数值模拟，对土钉支护过程中的土体位移场、应力场和土钉的受力变化进行分析，对土钉支护工作机理进行初步研究，得到基坑边坡变形和受力以及土钉受力的规律。     

复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行比较,探讨影响复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,顶部和底部的土钉受力较小。各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大。参数分析结果表明:土钉设计参数如钉的刚度、水平间距,搅拌桩的刚度等对基坑的侧向位移有影响。     

软土基坑复合土钉支护变形特性的数值模拟研究

复合土钉支护技术已在软土基坑支护中得到了广泛应用,但对复合土钉支护的性状和加固机理的研究却远远落后于工程实践。为进一步揭示软土基坑复合土钉支护的变形特性,本文结合杭州某软土基坑复合土钉支护的具体工程实例,应用Abaqus有限元软件对其变形性状进行数值模拟与分析,探讨了土体本构模型、土钉长度、开挖深度和超挖等因素对基坑变形的影响。结果表明：①修正Cam-clay模型比Mohr-Coulomb和Duncan-Chang模型更适合软土基坑复合土钉支护性状的分析,更能反映其变形的变化规律;②土钉长度对基坑的变形影响较大,建议采用＂上长下短＂的土钉布置方式;③随开挖深度的不断增加,基坑的变形规律基本一致,但基坑的最大水平位移增加比较显著,且不断往下移动,但最大值都在基坑的中下部位;④超挖对基坑变形影响较大。超挖得越多,基坑变形越大。因此,在实际基坑开挖过程中,应严格限制开挖深度,及时进行支护。     

支护结构对基坑变形控制效果之数值分析

以中冶·德贤府邸的13栋高层建筑基坑为对象,采用平面应变的数值分析方法,研究了在土钉和预应力锚索的组合支护结构形势下基坑的变形规律和支护结构受力特征,并通过与现场监测数据的对比分析,论证了支护结构对基坑开挖变形控制的有效性。研究结果表明：土钉和预应力锚索的支护结构形式能有效限制基坑的变形,使得基坑壁水平变形仅为无支护时的45%,有效保障了基坑施工安全;预应力锚索是基坑开挖过程中的主要承载结构,最大内力约为97 kN,在其作用下基坑壁的变形以预应力锚索为界分为两个区域,即变形量值较小且呈现出快速收敛的上部变形区域和变形量值相对较大、收敛缓慢的下部区域;在预应力锚索作用下,基坑壁上部水平变形量值仅为下部的25～50%。     

双排桩复合土钉支护基坑的工程实例分析

通过一个具体的工程实例,采用数值分析的方法,模拟基坑开挖过程中双排毛竹桩复合土钉支护结构的受力性状,并与实测结果进行了比较,探讨了影响双排桩复合土钉支护基坑侧向变形和体系内力的因素。通过有限元数值分析结果与现场实测数据对比表明,二维有限元数值分析在一定程度上能够反映现场双排桩复合土钉支护基坑开挖的变形和内力分布情况。计算结果表明:土钉中的内力与其位置有较大的相关性,中上部的土钉受力较大,底部的土钉受力较小;各层土钉轴力是在开挖下一层土体时引起的,并且随着开挖进行,土钉的轴力逐渐增大;双排桩的刚度对基坑的侧向位移有较大影响。     

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。     

流固耦合对基坑开挖变形性状的影响研究

通过ABAQUS有限元模拟软件分别建立了考虑渗流影响和不考虑渗流影响的基坑开挖非稳定渗流有限元模型,采用修正剑桥模型并考虑支护桩与土体的接触作用,研究了支护结构侧向变形、坑外地表变形以及坑底隆起量随着基坑开挖的变化规律。然后将两个模型的支护桩及基坑变形性状进行对比,发现渗流—应力耦合作用下的基坑变形大于非耦合情况下的变形,说明考虑渗流应力耦合的数值模拟方法能够较好地模拟基坑降水引起的支护结构及基坑土体变形特征。最后,为控制基坑变形和保护周围环境,在考虑渗流—应力耦合作用的基础上又研究了预留反压土对支护结构的作用及对基坑变形的影响,结果表明,基坑内侧预留反压土堤可有效降低基坑及支护结构的变形。     

微型钢管桩复合土钉支护工作性能现场测试研究

通过对基坑复合土钉支护的坑壁水平位移和土钉应力现场测试,数据分析表明:土体最大水平位移发生于基坑顶部;基坑深度范围内中部土钉受力最大;土钉布置宜上长下短,下部土钉适当加密,以抵抗基坑底部存在的剪应力集中;重要区段基坑采用复合土钉支护,可提高基坑支护整体刚度,减小基坑变形,提高基坑安全度。     

某坡前悬臂式支挡基坑开挖失稳案例分析

对边坡前悬臂式支挡的基坑土体开挖导致的坡体和基坑坑壁失稳过程进行分析,建立滑坡体理论计算模型,通过理论计算分析基坑支挡结构受力状态,导出基坑开挖深度与基坑支护结构极限状态关系的公式,得出基坑支护结构失稳破坏的理论开挖深度为21. 45 m。综合滑坡后的现场勘查数据资料,此次基坑支护结构失稳的主要原因为滑体内部地下水的渗流作用以及实际滑动范围在抗滑桩后更远处产生的滑坡推力远大于两级支挡间的滑坡推力。     

深基坑土钉加固的变形和力学响应

简化的力学模型无法反映基坑和土钉相互作用的实际情况,因此,运用FLAC模拟基坑的开挖与支护,并分析了基底、侧壁土体的变形响应,以及土钉在开挖和使用阶段的力学响应。结果表明:(1)开挖引起基坑变形,并导致拉伸和剪切破坏;对于拉伸破坏,应该让土钉长度超过滑移面;对于剪切破坏,可增大土钉在剪出口位置的密度;(2)随着开挖的进行,土钉所受的拉应力逐渐增大,但拉应力增量并不相同。FLAC~(3D)能够对基坑分步开挖和支护进行模拟,建立的数值模型能够反映土钉支护基坑的真实情况,为基坑土钉支护技术的设计和施工提供指导。