国内外基坑抗隆起验算方法对比分析

探讨了国内外各种基坑稳定性计算方法的适用条件及考虑因素。按圆弧滑动破坏得到的安全系数比整体复合滑动破坏得到的安全系数小,在工程设计中应优先按圆弧滑动破坏进行验算。整体复合滑动破坏,普朗特尔—赖斯法和太沙基法,可以同时考虑土的凝聚力和内摩擦角,普朗特尔—赖斯法得到的安全系数最小,考虑围护结构长度范围内土的抗剪强度安全系数最大。对于软黏土,普朗特尔—赖斯法与《建筑地基基础设计规范》给出的计算公式相同,普朗特尔—赖斯法与太沙基法有所差别,太沙基公式得到的安全系数较普朗特尔—赖斯公式计算的大。     

基于极限分析法的基坑支护入土深度研究

基于极限分析上限法,分析了基坑底部刚塑性三角形楔体ABC,BDE和对数螺旋线受剪区BCD 3个区域的速度场,建立了基坑底部塑性区的虚功率方程,据此推导出基坑抗隆起稳定安全性要求下的支护入土深度上限解和支护入土深度为t时的基坑抗隆起稳定性安全系数k。经工程实例验证可知,基坑支护入土深度上限解和抗隆起稳定性安全系数计算式合理,可为将来同类型的基坑支护入土深度计算提供参考和经验,并可进一步完善和提高基坑底部土体稳定的准确率。     

考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性上限分析

为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。     

基坑SMW支护结构稳定及承载力计算分析

SMW(Soil Mixing Wall)工法是基坑工程中的一种新型支护形式,是在水泥土搅拌桩内插入型钢的组合式支护结构,具有止水性能较好、施工简便、工程造价较低、对基坑周边影响较小等优点。结合某基坑工程的地质条件,对组合式支护结构施工过程中的抗倾覆、整体抗滑动、基坑底部抗隆起等稳定性进行的计算及分析表明,支护参数设计合理、经济可行。     

土钉支护设计计算程序开发及应用

综合考虑土钉侧压力、土钉设计内力、土钉抗拔力及土钉墙稳定性等多方面因素,基于VB2005开发了土钉支护设计计算程序。对于土钉墙稳定性计算,分别评判原始边坡稳定性及支护后边坡稳定性,土钉抗拔力分布与所分土条数无关,考虑钉土相互作用后,最危险圆弧滑动面将有所变化,程序实现了支护后最危险圆弧滑动面的动态搜索。工程应用表明:程序涵盖了全面的土钉支护设计计算内容,计算完成的同时即可绘制图形,形象直观,操作简便,可应用于基坑和边坡工程。     

特殊地段分洪箱涵基坑支护设计分析

基坑支护技术在工程建设中被广泛运用,中心城区软土地基基坑支护对施工技术提出了更高要求.通过分析某分洪箱涵基坑所处地形地质、施工技术和生态环境方面存在的问题,提出特殊地段分段采用灌注桩及拉森钢板桩相结合的基坑支护型式.通过基坑支护结构分析计算,确定其抗倾覆、整体抗滑、抗隆起、桩顶水平位移、钢抗拉强度和抗剪强度等均满足规范...     

根据材料力学性质进行土坝边坡的位移分析

在边坡稳定问题中，一般的安全系数概念不能正确评价动荷载下土坝边坡的特性。这一特性更适合于用主要荷载条件下边坡体产生的相对位移来进行度量。当稳定分析中计算了由地震地面运动所产生的惯性作用力时，目前仍广泛用于土体边坡抗震的设计方法通常还包括抗滑安全系数的简单计算。拟静力分析法的问题在于它忽略了位移将沿滑动面产生的可能性，此外，在无限时间条件下，地震荷载可视为作用在一个固定方向。实际上，沿着滑动体破坏面     

考虑渗流影响的基坑变形规律与稳定性研究

以湖南常德沅江隧道明挖基坑工程为依托,基于流固耦合数值模拟方法研究土体渗透系数对基坑变形与稳定性的影响规律。结果表明:基坑在考虑渗流作用的数值计算结果与实际的监测变形值基本吻合,随着强渗透地层渗透系数的增大,基坑变形呈增大趋势,基坑底板安全系数呈十分明显的下降趋势,且渗透系数的改变对基坑底板隆起的影响较大,对墙后地表沉降和地连墙水平位移的影响较小;进一步对比分析了考虑与不考虑渗流作用的基坑底板安全系数变化规律,在此基础上建立了考虑渗流作用的安全系数经验公式。     

3种模拟方法在基坑降水开挖分析中的差异

以某基坑开挖工程为例,从基坑位移、稳定安全系数和连续墙受力变形3个方面比较了不考虑地下水、考虑静水压力和渗流—应力耦合3种模拟方法在分析基坑稳定性中的差异。计算结果表明:相比不考虑地下水和考虑静水压力,渗流—应力耦合计算的基坑位移最大、稳定安全系数最小、墙体所受弯矩最大,结果偏安全。建议在基坑稳定性计算中采用渗流—应力耦合法,有利于保障基坑降水开挖的施工安全。     

土坡失稳破坏机理浅析

通过改写的边坡稳定分析程序,对单个特定圆弧,分析土坡坡度、上下游水位及圆弧中心角等多种因素变化时,对边坡下方部分土体滑动安全系数变化的影响。研究结果表明,存在安全系数局部小于整体的情况,并且当坡度越陡时,边坡更容易出现坡脚处土体首先滑动而非整体失稳破坏。同时,在土坡稳定分析条分法计算过程中,考虑采用反向递推模式进行土条累加计算更为合理。     

砂土场地排桩围护挡墙渗漏水对基坑变形规律的影响

针对富水砂层排桩挡墙渗漏水及基坑变形问题,以某地铁车站基坑工程为背景,采用数值模拟和现场实测方法对比研究砂土场地止水帷幕局部渗漏水前后基坑挡墙侧向位移、墙后地表沉降及围护桩墙内力变化规律。研究结果表明：止水帷幕局部渗漏加剧了渗流作用对基坑变形的影响,围护桩侧向位移曲线随基坑开挖深度的增大由“斜线”形向“鼓肚”形分布演变,墙后深层土体侧向位移曲线随水平距离L_p增大由非线性“鼓肚”形转变为线性分布;止水帷幕局部渗漏引起地表沉降量及影响范围增大,漏水后地表沉降显著影响区扩展为漏水前的2~3倍;围护桩身内力随基坑开挖深度增加而逐渐增大,漏水后桩身最大剪力和弯矩较漏水前减小;抑制渗漏通道扩展和阻止水土流失加剧是控制基坑渗漏灾害恶化的有效途径。研究成果可为砂土地区深基坑渗漏灾害防治与施工控制提供参考。     

不同施工工序对围护结构及周边环境的影响

为了深入研究在不同施工工序下基坑开挖对基坑围护结构的内力和位移及周边环境的影响,运用岩土有限元软件Midas GTS分别模拟了广州某采用桩-锚索支护的高层建筑基坑在不同施工工序下的开挖过程,以及在进行底板施工时不对称堆载对基坑的影响,从而得到了基坑围护结构内力、变形及地表沉降的分布规律。计算分析结果表明:不合理的施工工序对基坑围护结构的内力和位移及地表沉降产生了较大影响,尤其是围护结构水平位移及地表沉降,这使得基坑的稳定性处于不利的状态;该基坑在锚索及时发挥作用比不及时发挥情况下,桩体最大弯矩减少率≥41.77%,地表沉降减少率≥32.75%;基坑底部不均匀堆载使得左、右侧桩体最大弯矩相差＞5%,桩体水平位移相差＞10%。研究结果将有助于提高深基坑设计水平,为类似工程的设计、施工和研究提供必要的参考。     

不同超挖厚度对围护结构及周边环境的影响

为了深入研究基坑开挖过程中超挖厚度的不同对基坑围护结构的内力和位移及周边环境的影响,运用岩土有限元软件Midas GTS模拟了在不同超挖厚度下深基坑开挖过程,从而得到在不同超挖厚度下基坑围护结构内力、变形及地表沉降的分布规律。计算和分析结果表明超挖厚度对基坑围护结构的内力和位移及地表沉降产生了较大影响,尤其是围护结构水平位移及地表沉降;在超挖的影响下桩和锚索不能同时起到维护的作用,使得超挖下桩后土体变形较大,基坑的稳定性处于不利的状态。研究结果将有助于提高深基坑设计水平,为类似工程的设计、施工和研究提供必要参考。     

地铁深基坑分区开挖监测及数值模拟

对于狭长的地铁车站深基坑,围护结构区域内岩土体在实际施工时经常采用分区的方式进行开挖。为了分析分区开挖工况下深基坑的稳定性规律,选取合肥市某地铁车站深基坑作为研究对象,运用有限差分软件对实际工程进行数值模拟。比较模型计算结果与现场实测结果,得到了基坑分区开挖过程中围护结构侧向位移、横向支撑轴力,以及地表沉降的变化规律。研究结果表明:现场实测结果与数值模拟结果较为接近且均小于规范限值,数值模型能较好地反映基坑变形特性;随着开挖的进行,围护结构变形出现明显的"鼓肚"状,最大侧向位移点向基坑中段移动;支撑轴力前期发展较快,之后趋于平稳;邻近地表沉降呈现为凹槽状,基坑开挖影响范围约在40 m内。研究结果可为其他类似工程设计或施工决策提供参考。     

咬合灌注桩钢支撑联合支护的相邻型基坑稳定性分析

对于形状复杂的地铁基坑的开挖,安全性越来越需要重视。基坑支护变形及稳定性分析尤为重要,要对基坑两侧不同水压力产生的影响进行分析,以防基坑整体围护结构沿一侧移动。运用 FLAC3D数值模拟软件,针对相邻型基坑进行研究分析,基坑支护结构主要为咬合灌注桩及钢支撑支护,其坑与坑之间的支护结构具有透水能力,其他围护结构不透水,一个坑开挖过程中,另一个坑与小坑同时降水。随着开挖深度增加,第一个坑整体支护结构向相邻基坑侧移,通过研究对比分析,得出侧移原因。通过在另一坑一侧的围护结构增加一排钢护结构,来保证相邻型基坑的稳定。     

一种黏土层中深基坑开挖地表沉降预测方法

基坑围护结构水平移动是其周围地表沉降的主要诱因之一。基于不同围护结构水平变形模式,根据线弹性理论相关研究给出了对应的地表沉降计算式。通过该计算式预测的黏土层中地表沉降最大值位置x_m与实测数据较为吻合。首先采用该计算式求出地表沉降最大值位置;其次,联合地层损失法,基于假设地表沉降曲线,计算沉降影响范围x₀,推导地表沉降曲线包络面积A_v;最后,根据地表沉降面积A_v与围护结构侧移面积A_h之间的相关性,计算地表沉降最大值δ_max,从而实现墙后任意地表位置沉降的计算。通过工程实例,验证了该方法的工程适用性。研究成果为基坑开挖地表沉降预测提供了一套半理论半经验方法。     

双排桩与单排桩组合多级支护结构在深大基坑中的应用

以武汉凯德广场古田项目深基坑工程为例,通过多级支护结构的使用,减少了大面积设置内支撑,有效地解决了传统桩撑支护造价高、工期长、拆除支撑产生的固体废弃物易造成环境污染等多方面的问题,取得了较好的社会经济效益。使用有限元方法对双排桩与单排桩组合多级支护结构深基坑的变形特性和稳定性进行了深入的研究。结果表明:基坑整体稳定性和破坏形式与2级支护间距有较大关联,与留土高度关系不大;随着2级支护间距的增大,第1、第2级支护最大水平位移均减小,基坑整体稳定性提高;随着留土高度的增大,第1级支护最大水平位移减小,而第2级支护最大水平位移增大,基坑整体稳定性基本不变。最后提出了整体式破坏、关联式破坏和分离式破坏分别对应的2级支护间距范围,可为基坑设计计算提供借鉴。     

坑中坑土体加固对悬臂式支护结构的影响分析

基坑工程中常采用土体加固措施来减少围护结构的侧移。为了探讨坑中坑土体加固对悬臂式围护结构的影响规律,利用ABAQUS有限元软件,建立坑中坑土体加固的弹塑性计算模型,讨论加固深宽、宽度、加固刚度、加固体位置、加固体尺寸对内外坑围护结构的影响。计算结果表明:被动区加固宽度、深度、刚度都存在一个最优范围,超过该范围之后,对基坑围护结构加固效果不再明显;在坑中坑类型的基坑中,外坑被动区阶梯型加固能达到全尺寸加固的效果,因此经济上更加合理;当各阶梯加固的深度和宽度相等时,加固效果较好。研究结果可为坑中坑围护结构实际工程的应用提供参考。     

既有施工基坑加深开挖下复合桩锚支护结构分析

介绍了一种用于加固既有施工基坑加深开挖的复合桩锚支护结构,并使用有限元方法对复合桩锚支护结构变形与基坑整体稳定性进行了深入研究。研究结果表明:随着新旧支护桩间距增大,新桩与旧桩最大水平位移均减小;随着新桩支护高度增加,新桩最大水平位移增大,而旧桩最大水平位移基本不变。基坑整体稳定性安全系数随着新旧支护桩间距增大而增大,而与新桩支护高度基本无关,新旧支护桩间距对基坑滑裂面形式起控制作用。既有施工基坑加深开挖采用复合桩锚支护结构加固时,可通过增大新旧支护桩间距和减小新桩支护高度来控制基坑变形和提高基坑整体稳定性。监测数据表明该基坑支护结构加固设计方法是可行的,具有一定的参考价值。