超大型深基坑开挖过程三维有限元分析

建立三维有限元模型对软土地区某中心岛顺作、周边逆作的超大型深基坑进行分析,计算中假定土体为横观各向同性体,考虑土与结构的共同作用以及土体分层、分区开挖和支护结构分区施工.将计算结果与实测值进行比较,表明考虑土体为横观各向同性体的三维有限元分析方法可以较好地模拟开挖过程基坑的变形特性.分析了分层分区开挖和支护结构分区施工对基坑维护结构变形特征的影响,结果表明分层分区开挖对基坑变形有较大影响.     

深基坑工程考虑时空效应的计算方法研究

基于深基坑工程实践提出了基坑支护结构计算的三维“m”法,建立用于分析支护结构的空间效应的三维计算模型。提出了模拟目前工程中常用的分区开挖与盆式开挖的方法和相应的被动区土体基床系数的计算公式,同时将坑内被动区土体基床系数的比例系数(m值)表示为时间的函数来反映深基坑工程的时间效应。方法在上海南站北广场及其相关工程中得到了应用,效果较好,表明考虑时空效应计算方法合理实用。     

广深港高铁深圳福田站逆作法施工与设计

摇简要介绍了广深港高铁深圳福田站的施工方法、支护结构和主体结构设计。采用有限元程序对结构逆作施工和正常使用阶段进行三维计算分析,利用弹簧单元模拟土对结构的作用,考虑了土体参数对结构受力及变形的影响,较真实地反映了结构的受力及变形,为类似工程提供了一定的经验参考。     

土钉支护变形性能的有限元分析

通过建立三维有限元模型，对土钉支护的变形性能进行分析。在分析中，考虑土的非线性应力－应变关系、土钉与土体的相互作用，以及分步施工过程。通过计算给出一个工程实例的水平位移计算结果，对不同开挖阶段的计算值与实测值进行比较，计算结果与实测结果基本吻合，验证了有限元分析方法的可靠性。所建立的土钉支护有限元分析方法具有工程应用前景。     

框架锚杆支护边坡三维弹塑性有限元分析

应用弹塑性有限元方法,研究了框架锚杆支护边坡受力机理。考虑土体与支护结构相互作用及其协同工作建立三维有限元模型。应用了非线性静力性能的弹塑性模型模拟土体;采用了可以描述锚杆在进入塑性阶段强化性质的双线形弹塑性模型模拟锚杆;土与结构的相互作用由接触单元模拟。研究内容包括支护结构的内力、坡后土体水平位移、坡后土体的地表沉降、土压力以及土压力的空间性,得到了一些对边坡工程设计和施工有工程实际意义的结论。     

某地铁站基坑开挖支护与主体结构浇筑三维有限元分析

建立三维有限元模型对上海轨道交通杨浦线(M8)工程复兴路站基坑分步开挖,以及车站主体结构分步浇筑的整个施工过程进行分析,介绍了工程的相关情况,考虑土与结构的共同作用以及土体分层,分步开挖和支护结构分步施工。并给出主要计算结果与实测值进行比较,表明该三维有限元分析方法可以很好地模拟基坑开挖过程,并能为类似场地条件的地铁站设计施工提供参考。     

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。     

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。     

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。     

深基坑土钉支护有限元分析方法及应用

根据土钉支护、基坑开挖的受力特点、土钉及其与土体粘结的工作性能,建立三维计算模型,用有限元方法模拟基坑开挖与支护的施工过程、土钉拉力作用和土钉与周围土体粘结滑移的工作性能。在土的本构模型中,以应用Duncan提出的非线性EB模型为基础,参照LadeDuncan破坏准则提出一种加荷或卸荷(再加荷)判别准则,并考虑固结压力降低后弹性模量的确定方法。把这些原理应用于一个工程实例的计算分析,计算结果与实测结果有相同的变化趋势,数值大小基本吻合,验证了有限元模型和分析方法的可靠性。     

多支撑挡土结构考虑开挖过程的计算方法(“C”法)

软土地基上的深基坑支护结构都采用多支撑形式,本文采用土体弹簧系数K=Cz~1/2(即通常称之为“C”法),并考虑分步开挖逐层支撑的施工过程对支撑力、桩身内力及位移的影响,推导了以挠曲线方程为基础的计算方法,是继“m”法之后的又一发展.该法便于计算,对于少于三道支撑的情况,用手算也很方便,对于更多支撑的情况则可采用电算.“C”法比“m”系数法更适合于软土地基,计算结果与实测位移曲线很吻合.     

考虑施工工况的深基坑计算方法及实例分析

本文结合上海深大基坑丰富的实测资料，对传统的计算理论进行了改进，提出了考虑施工工况的软土地区深基坑围护结构计算方法，使之更具工程价值。并针对上海地铁沿线的深大基坑进行实例计算与分析。     

粉喷桩重力式组合挡土墙支护失稳性状研究

为了探究发挥土体自身强度进行支护的规律,对某基坑进行了试验性支护设计。基坑两侧均采用组合粉喷桩重力式挡土墙支护,但压顶方式不同。开挖后基坑两侧挡土墙均产生了破坏,但破坏先后次序和破坏程度不同。分析表明：重力式挡土墙格栅内不同部位桩墙受力情形不同,因而组合采用不同工法桩体具有合理性;在验算重力式挡土墙外部稳定性的同时,还应验算墙内土体的局部稳定性。试验对该工法的理论研究与设计方法具有一定借鉴意义。     

深基坑桩墙支护结构数值分析实用方法

研究了将深基坑桩墙支护结构视为弹性地基梁的数值分析方法 ,推导了采用“混合结构力学法”求解该问题的基本力学方程 ,提出采用“荷载增量法”模拟深基坑开挖施工的全过程 ,简要介绍了笔者多年来开发应用的深基坑桩墙支护结构设计软件系统PW’98,并给出了工程应用实例     

阳逻大桥南锚基坑支护结构施工阶段变形预测

弹性地基梁法是基坑支护结构设计的主要方法,但是m值的确定目前还是依赖经验公式,而没有考虑基坑开挖的动态影响。文章以开挖深度达45m、施工周期较长的阳逻南锚基坑为工程背景,通过现场实测变形和优化方法,以成熟有限元软件ANSYS为基础,对土体的m值进行反分析,利用所得参数预报下一工况的支护结构变形,并探讨了基坑开挖过程中被动区土体m值的变化规律,为基坑开挖施工安全性提供了理论依据.     

基坑开挖对邻近地埋管线的影响分析

基坑开挖会引起邻近区域地埋管线的附加受力和变形。在对现有基坑工程变形规律总结和前人研究工作基础上,首先给出了上海软黏土地区板式围护体系基坑围护墙的侧向变形和土体沉降变形预测方法,其次介绍了分析基坑开挖对邻近地埋管线纵向影响的三维DCFEM法和位移控制两阶段理论分析法,最后通过算例对比,采用上述两种方法对一基坑开挖附近的地埋管线工程进行了分析,验证了本文方法的合理性及适用性,为基坑开挖环境影响评价标准的建设提供了理论依据。     

软弱地层半逆作深基坑支撑轴力变化规律

结合软土地区某地铁深基坑工程,通过对半逆作深基坑的横纵剖面支撑轴力值随土体开挖变化数据规律的分析,阐明了在软弱地层条件下,半逆作法深基坑支撑轴力的变化特征。结果表明:支撑轴力大小及其变化形式与支撑空间位置、施工工况、支撑形式、挖土时机及开挖速度等因素密切相关;缩短第二道钢支撑及基坑垫层浇筑时的无支撑暴露时间可有效减小最大支撑轴力值;逆作下二层板框架下土体开挖引起基坑某一剖面整体支撑轴力重分布;因第一道钢筋混凝土支撑刚度较大,其对深基坑稳定具有重要作用。     

内撑式基坑工程周围地下管线的性状分析

深基坑开挖对周围地下管线影响规律的研究，是基坑环境工程中的重要课题。考虑了土体、围护结构与地下管线三者的耦合作用，采用三维有限元法分析了内撑式基坑工程开挖对地下管线的影响规律，其中，包括内撑式基坑工程中的土体开挖步骤、支撑刚度、地下管线埋设、地下管线距离基坑远近等因素对地下管线的影响，并把这些因素进行了综合比较，得到了有价值的结论。     

坡顶高挡墙的混合边坡支护方法

本文通过某工程实例,阐述了坡顶为石砌挡土墙,中部为永久边坡,底部为深基坑的混合高边坡的支护方法,计算时,应根据不同工况、采用不同参数,进行至基坑底的基坑支护计算和至地面(基坑回填后)的永久边坡支护计算,支护结构需满足临时边坡和永久边坡。