浅析如何应对软基土钉支护坑底隆起及失稳

本文重点考虑软土地基中土钉支护的基坑底隆起破坏模式,即土钉足够长、足够密,从而使得滑弧通过土钉的内部稳定足够安全,但是由于土钉支护中竖向无插入深度,坑底土未做任何加固,极易引起坑底土隆起破坏。本文分析了软土地基土钉支护坑底隆起失稳的性状,并提出了相应的对策,即放缓坡、增加平台宽度,或增设超前锚杆等措施对抗隆起失稳的影响。     

饱和黏性地层中基坑坑底抗隆起稳定验算方法

针对饱和黏性土地层中基坑坑底抗隆起稳定性验算,首先建议其强度指标取原状土样在有效自重应力下预固结的不固结不排水抗剪强度cu,随后考虑该不排水抗剪强度随深度近似线性增大的特点,给出相应地基承载力的计算公式。进而在作者此前所提出的坑底抗隆起稳定性验算方法基础上,给出饱和黏性土地层中深基坑坑底抗隆起稳定安全系数的计算方法,包括挡土构件嵌深较小情况下按地基承载力的验算方法,嵌深较大情况下按圆弧滑移面的验算方法和识别过大嵌深的临界嵌深计算公式,并通过与精细数值方法计算结果的对比,对所提出方法及公式的正确性和精度进行了检验。文中还给出两个工程实例,展示了实际分层地基,特别是既有黏性土也有无黏性土层时按所提出方法的坑底抗隆起验算。     

软土基坑抗隆起稳定性计算的改进

在软土深基坑设计中,基坑抗隆起验算是一项重要的验算。首先介绍了不同的情况下基坑抗隆起稳定性的典型计算方法。然后引入基坑形状、围护墙入土深度、坑底下软土深度、坑底被动区地基加固处理及基坑内工程桩对基坑抗隆起稳定性的影响,并且介绍了相应的计算改进方法,为计算抗隆起稳定性提供了更为合理的方法。最后通过对新加坡Clarke Quay地铁站入口基坑开挖工程实例验算表明,计入各有利因素的影响,抗隆起稳定安全系数由0.6增加到1.528,证实了改进计算方法的合理性,同时也得出当坑底以下软土深厚时,联合使用坑底地基加固和工程桩能比较有效的提高抗隆起稳定性。     

沉桩挤土效应对临近基坑影响的试验研究

基于模型试验,采用3×3群桩和铝板模拟基坑围护结构的方式,研究了沉桩挤土效应对临近基坑的水平位移、坑底隆起和土压力的影响。试验结果表明,沉桩过程中,基坑受挤土效应的影响逐渐增大。就影响因素而言,基坑平面尺寸越大,其水平位移和坑底隆起变形越大,主动区土压力越小;基坑距桩区距离减小时,基坑水平位移、坑底隆起变形和土压力呈现增大的趋势。试验结果对临近基坑场地上沉桩施工具有重要的指导意义和实用价值。     

临近浅基础的桩板式支挡基坑坑底抗隆起稳定性验算探讨

文章通过对浅基础荷载在地基中竖向附加应力分布及对基坑坑底隆起影响进行分析,提出将基底附加荷载采用扩散法的方式投影到计算截面上进行基坑坑底隆起稳定分析的方法,并推导了相应的计算公式。     

基于强度折减法的圆形深基坑坑底抗隆起稳定性分析

用于一般形状基坑的坑底抗隆起稳定分析方法因不能考虑圆形基坑环向土体挤压作用而不适合于圆形基坑的分析。基于非线性有限元提出了轴对称条件下基坑坑底抗隆起稳定分析的强度折减方法。研究表明：圆形基坑强度折减到破坏时的滑裂面形状与一般形状基坑的滑裂面形状相似,但圆形基坑的滑裂面并不通过围护墙墙底,而是通过墙底下方的土体。采用平面轴对称有限元的强度折减法分析得到的坑底抗隆起稳定系数较平面应变有限元强度折减分析得到的稳定系数高得多。当开挖深度很小时,圆形基坑具有较大的坑底抗隆起稳定系数;但其值随着开挖深度的增大而逐渐减小。圆形基坑的坑底抗隆起稳定系数随着围护墙插入比的增大呈线性增加。最后采用基于平面轴对称有限元的强度折减法分析了上海世博500kV地下变电站圆形基坑的坑底抗隆起稳定性。     

深基坑基底抗隆起稳定计算的一点补充

深基坑基底抗隆起稳定是基坑稳定和变形控制的重要指标。根据极限平衡原理，考虑坑底土体自重产生不平衡弯矩，分别以最下道支撑和坑底开挖面与围护结构的交点为滑动圆心，进行了公式推导，提出了一种新的基底抗隆起稳定计算方法，补充了一般计算方法的不足。同时进行了实际工程的应用，通过计算能够比较准确的判断基底抗隆稳定安全系数的大小。     

支护结构嵌固深度的计算分析

基坑支护结构的嵌固深度既是基坑坑底抗隆起稳定性的需要,也是保证支护结构具有足够的抗倾覆稳定性的需要,基于规范设计方法,分析了弹性法、圆弧滑动法、考虑横撑力的圆弧滑动法和规范经验法等方法确定嵌固深度的差异;从考虑地基土性能的离散性出发,给出了嵌固深度的取值范围.     

软黏土基坑抗隆起稳定性研究

目前我国所采用的抗隆起稳定性计算忽略了支护结构底以下滑动区内土的重力对隆起的抵抗作用。基此,文章以福州某软土基坑为研究对象,对支护桩底未穿透软土层的基坑进行了抗隆起计算分析,并据计算分析结果提出新的计算方式。认为:在计算软土较厚的底层时,应充分考虑开挖一侧坑底滑动面以内土体重力对隆起的抵抗作用;开挖侧坑底滑动面以内土体的加固,可以对基坑隆起破坏起到一定的抵抗作用。     

不同支护形式下基坑坑底回弹隆起数值分析

采用三维有限元方法研究了不同支护形式下对坑底回弹隆起的影响,讨论了基坑位置,预加轴力,支撑间距、入土深度以及围护刚度对坑底回弹隆起的影响分析;研究表明,基坑围护结构对坑底回弹隆起有限制作用,基坑坑底回弹隆起具有明显的空间效应;改变锚固段的长度对坑底回弹隆起的影响不是很大。对于内支撑的形式,支撑等间距的增大,坑底回弹隆起却随之减小,而且减少的幅度大致相同。     

深基坑支护体系冻胀变形及控制三维数值分析

针对季节冻土区越冬深基坑工程,着重分析由于土体冻胀而导致的支护结构异常变形问题,基于哈尔滨地铁3号线某车站深基坑工程实例,利用ABAQUS有限元分析软件建立基坑的三维有限元模型,模拟其开挖施工的全过程,并将分析结果与实际监测数据进行对比,验证了模型的合理性;使用FORTRAN语言对ABAQUS软件进行二次开发,建立土体的冻胀与温度场之间的函数关系,模拟了深基坑越冬过程中由于外界温度改变而导致的基坑土体冻胀变形、围护结构位移及内支撑轴力变化。提出了在基坑侧壁贴设保温板以控制土体冻胀的防护措施,并以墙身位移和内支撑轴力为指标分析不同厚度的防火型XPS板对基坑保温效果的影响,最后给出了贴设保温板的经济厚度,为今后类似工程提供了参考。     

考虑土体吸力基坑抗隆起稳定性极限上限分析

软土及高水位地区基坑降水对土体抗剪强度及基坑稳定性有积极作用。基于有效饱和度和土-水特性参数的非饱和吸应力模型,推导了地下水位面以上土体吸应力的空间分布规律。在此基础上,假设基坑地连墙与土体之间部分粗糙,考虑土体吸应力引起的土体内能耗散,基于塑性极限分析上限定理采用Terzaghi机构推导了基坑抗隆起稳定性的上限解。对比分析了考虑降水与不考虑降水时基坑抗隆起稳定性的差异,研究了基坑降水条件下坑底抗隆起稳定性与基坑深度、地下水位以及土体内摩擦角,进气值等因素的关系。研究结果表明,在降水条件下,水位线以上土体基质吸力提高,土体抗剪强度增加,基坑抗隆起稳定性随降水深度的增加而显著提高,基坑抗隆起稳定性随基坑开挖深度的增加而降低。研究结果为基坑降水施工过程中的抗隆起稳定性分析提供了一定的理论依据。     

某工程地下室土方开挖及基底施工

结合基坑工程实际，详细介绍了基坑开挖及基底施工的过程，进一步说明场地的地质勘察是基坑工程施工的基础，基坑开挖必须在施工过程不断完善改进中进行，以保证工程质量。     

锻锤振动对深基坑支护桩设计的影响

通过对锻锤生产时地面振动加速度的实际测试 ,表明锤击振动加速度近于Ⅷ级地震烈度时 ,深基坑支护桩的最小入土深度和截面的最大弯矩 ,要比停产无振动时均大于 30 %以上 ,振动影响十分显著。     

基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究

为探究基坑底部土体满堂加固对基坑变形和内力的影响,采用室内模型试验方法,研究了基坑底部土体满堂加固对基坑周围地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力变化的影响。运用ABAQUS有限元软件对模型试验进行数值模拟,将试验数据与数值计算结果进行对比,并分析了加固土体的水泥掺入比和加固深度对基坑变形的影响。结果表明:满堂加固对降低基坑底部隆起效果最为明显,对降低支护结构侧向位移较为明显,对减小地表沉降不明显;通过极差分析法得出,增加加固土体的弹性模量较增加加固深度对抑制支护桩侧向位移及坑底隆起更为有效;当水泥掺入比超过一定范围后,加固效果没有显著提升,建议在含水率为20%左右的软弱土层地区,水泥掺入比一般为5%～20%;土体的加固深度超过一定范围后,控制基坑变形的效果有所提高,但不明显,建议土体加固深度取0.4～0.45倍基坑深度。     

软土基坑设计若干关键问题探讨及基坑设计实例应用分析

珠三角地区的软土具有含水量大、压缩性高、承载力低等特性,这对基坑工程的设计和施工都提出了更高的要求,因此软土深基坑在复杂环境下的支护设计已成为岩土工程的一个新课题。针对软土基坑的特殊性,本文探讨软土基坑设计的4个关键问题：(1) 采用增量法分析支护结构的受力和变形过程;(2) 考虑锚杆或锚索等的预应力作用时,预应力使基坑主动侧的土体受压,因此主动侧土体应该等效成弹簧,弹簧是否参与作用要根据结构的位移来判断;(3) 当放坡开挖存在软弱下卧层地基时,不仅要验算其整体稳定性,还应验算地基的稳定性或承载力;(4) 针对双排桩支护结构的受力和变形的研究,还存在许多问题有待进一步完善,结合具体工程,提出双排桩简化计算方法。很多软基工程事故也说明,这几个关键问题如果没有被考虑和重视,则基坑存在安全隐患。最后,以2个软土深基坑设计为案例,以上述的几个关键问题的解决方法为理论支撑,验证其合理性,并详细分析软土深基坑采用多种支护形式的设计方案,为类似工程提供指导。     

越冬桩锚基坑冻胀变形的数值模拟分析

为了分析冻胀作用对基坑变形的影响,通过Flac3D软件对桩锚支护的基坑进行数值模拟,模拟越冬.结果 表明随着冻胀时间的增加,冻胀作用越明显,对基坑变形及支护结构的影响越大.不同负温条件对基坑影响也不同,温度越低,冻深越大,冻胀变形越严重.因此在实际工程中,存在越冬情况的基坑必须做好监测以及防护.     

西宁市某基坑加固设计

根据深基坑工程的基本理论及相关规范,对该基坑的加固方案进行了论证,确定采用锚拉排桩支护结构,完成了支护结构的布置、结构计算;并对基坑的抗倾覆、抗隆起稳定性进行了验算,实践证明该设计方案安全可靠,并对同类工程有一定的参考价值。     

某建筑地基深基坑开挖水泥土桩支护计算分析

结合某具体工程实践对深基坑支护方案进行了抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性、结构整体稳定性以及抗隆起等多个方面验算,结果表明应用水泥土墙进行基坑支护能满足设计要求。