水泥土搅拌桩与喷锚土钉墙在某基坑支护中的应用分析

某基坑工程采用"水泥土搅拌桩与喷锚土钉墙"支护结构形式。通过有限元软件ADINA对该基坑及支护形式进行三维建模,得出以下结论:随着水泥土搅拌桩厚度的增大,桩的水平位移逐渐减小,桩的最大位移发生在桩底,最小水平位移发生在桩顶;水泥搅拌桩的厚度可以有效地控制桩的水平,从而可以提高水泥土搅拌桩的稳定系数,在实际工程中更加安全;支护形式为水泥土搅拌桩与喷锚土钉墙,支护结构的强度和刚度均远远大于土体,土与土钉之间的相互作用(摩擦传力)的最大值的位置主要发生在土钉的前半部分,在土钉中部轴力达到最大。     

疏排桩–土钉墙基坑支护中土钉墙加固效果试验研究

采用同济大学中型岩土离心机进行了5组疏排桩–土钉墙组合支护基坑的离心机模型试验。离心机模型试验结果表明:组合支护结构中土钉能够显著提高桩间土体稳定性。土钉长度对疏排桩–土钉墙组合支护基坑稳定性、破坏模式以及桩间土拱效应影响显著。在本文研究的土性和基坑条件下,当土钉长度和基坑高度之比(L/H)为0.33时,桩间土拱效应明显,桩间土体滑裂面形态与疏排桩支护结构形似,当L/H为0.67时,桩间土拱效应不明显,滑裂面形态与土钉墙支护结构相似。随着土钉长度的增加,疏排桩–土钉墙组合支护基坑中的排桩内力逐渐减小。     

复合土钉墙现场测试及数值模拟分析研究

整理分析了济南西部新城某地下车库基坑的复合土钉墙支护结构现场监测数据,采用有限元软件ABAQUS建立基坑支护结构单元三维模型,模拟了其开挖支护施工过程,动态分析基坑边坡坡顶地表水平位移、沉降变化规律,并与现场监测值进行对比,分析了微型桩与止水帷幕对复合土钉墙的影响。表明由土钉、止水帷幕、微型桩、预应力锚杆与土体相互作用的有限元力学模型能较好模拟复合土钉墙支护施工过程,结果可供同类复合土钉墙设计施工提供参考。     

复合土钉墙支护结构设计与应用

在上海软土地区基坑大开挖中遇到的主要问题:一是地下水位的变化,许多地下水渗入基坑内,给围护结构建造、土方开挖、结构施工带来困难;二是地下水头差,在动力水作用下,基坑底部涌砂、隆起,严重时影响基坑的稳定和安全;三是高含水量的松软地层,特别是淤泥和淤泥质土很少或完全没有自立能力,必然会随开挖而坍塌。为此,采用复合土钉墙支护是有效的方法。所谓复合土钉墙就是以水泥土搅拌桩防渗帷幕等超前支护措施解决土体的自立性、隔水性以及喷射混凝土面层与土体的粘接问题,以相对较长的插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流等问题,组成防渗帷幕超前支护及土钉等组     

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。     

水泥土搅拌桩对复合土钉墙滑动面的影响分析

介绍了水泥土搅拌桩复合土钉墙的内部整体稳定安全计算过程,比较了普通土钉墙与复合土钉墙的内部稳定计算结果,得出了一些有意义的结论,可为水泥土搅拌桩复合土钉墙的基坑支护设计提供参考。     

基坑支护土钉墙与微型桩复合支护的构成及其技术关键

从土钉、微型桩、面层混凝土三个角度分析土钉墙与微型桩相结合的复合支护结构组成及其技术特征。基于增加土体的补强作用、改善原土体的初始应力场、减少挖掘阶段土体次生应力变化、降低基坑边坡位移量等角度分析土钉墙与微型桩复合支护的稳定性原理及其技术关键。然后根据复合支护稳定性验证原理开展有限元建模分析与实践结果阐释。     

土钉墙在疏排桩支护基坑中的加固效果试验研究

采用同济大学中型岩土离心机进行9组疏排桩-土钉墙组合支护基坑的离心机模型试验。基于离心机模型试验结果,探讨土钉墙在疏排桩支护基坑中的加固效果,并推导土钉墙支护刚度的简化计算公式,研究土钉墙支护刚度对疏排桩-土钉墙组合支护结构支护特性的影响规律。研究结果表明:在疏排桩间设置土钉能有效减小支护结构地表沉降,土钉越长、间距越小时支护结构地表沉降值也越小,加密土钉间距比增加土钉长度对减小支护结构地表沉降更为有效;设置土钉能显著减小支护桩的桩身内力和变形,随着土钉长度的增加和土钉间距的减小,排桩的桩身内力分布规律逐渐由悬臂排桩支护特性向带支撑的支护桩特性转变;通过设置土钉不仅能提高支护结构的稳定性,还能改变支护结构的破坏模式,随着土钉墙支护刚度的增大,会使土钉墙的支护特性得到增强,形成以土钉墙支护特性为主导的疏排桩-土钉墙组合支护结构,相反,则以疏排桩支护特性为主导。     

复合土钉支护基坑的细观模拟研究

基于离散元法颗粒流软件PFC2D,从细观角度对复合土钉与土体间相互的作用机理进行研究.根据水泥土搅拌桩复合土钉支护构造的特点,建立基坑的颗粒流模型,对基坑桩墙变形情况进行研究,并对整个开挖过程土体的应力状态、孔隙率、微裂隙等的变化进行细观分析.结果表明支护结构的变形与实际监测数据较为符合,能为复合土钉墙支护基坑的机理研究提供新的思路和方法.     

复合土钉墙实例分析和变形评估

尽管 复合土钉墙在实际工程中广泛应用,但是由于 复杂的土层性质和变化多样的挡土结构形式, 一直没有能够找到实用的、被广泛认可的 变形 估算方法 。通过分析我国已竣工的 26 个典型的复合土钉墙支护基坑实例,探讨了复合土钉墙的最大水平位移、沉降与地质条件、支护设计参数之间的关系。统计分析表明,复合土钉墙最大水平位移、最大沉降大多分别在 0.4% , 0.2% 倍的基坑开挖深度附近变化。其中,最大水平位移是桩排和地下连续墙支护的两倍左右。设有预应力锚杆或微型桩的复合土钉墙,最大水平位移值会有所减小。基于 Mohr-Coulomb 强度准则提出的土层单位抗剪强度的新概念,反映了土层总的强度特性。当基坑主要土层单位抗剪强度增加时,基坑变形有明显减小的趋势。     

复合土钉墙在某人防深基坑工程中的应用

以某人防深基坑工程为例,通过对基坑支护设计与施工的探讨,选择了深层水泥土搅拌桩+土钉墙复合支护方案,并对施工组织设计作了阐述,指出复合土钉墙在开挖深度不大、相邻建筑对沉降与位移要求低的基坑支护中,既可保证施工安全,又可降低施工成本。     

疏排桩-土钉墙组合支护结构离心模型试验研究——稳定性与破坏模式

疏排桩-土钉墙组合支护是疏排桩与土钉墙相结合的一种新型支护形式,它不但充分利用了排桩抗弯能力强的优点,同时有效地克服了疏排桩桩间距受桩间土体失稳的限制和土钉墙变形难以控制的缺点.这一新型组合支护结构目前在工程中已有广泛应用,但是对于疏排桩-土钉墙组合支护结构的加固机理和破坏模式还有待于深入研究.采用同济大学中型岩土离心机进行了7组疏排桩-土钉墙组合支护基坑的离心机模型试验.离心机模型试验结果表明,疏排桩-土钉墙组合支护基坑的整体稳定性较疏排桩支护和土钉墙支护都有显著提高.疏排桩-土钉墙组合支护结构中土钉的长度和布置间距,以及排桩间距对支护基坑的稳定性影响非常显著.     

土钉及超前桩墙复合支护技术的应用

超前桩墙在软弱土基坑土钉支护中的应用 ,扩展了土钉支护技术的适用范围 ,但国内外对其作用机理的研究甚少。本文通过工程实例的边坡水平位移量测和平面有限元分析 ,对超前桩墙在软弱土基坑土钉支护中所起的作用进行了探讨 ,通过超前桩墙的预支挡解决了分层开挖时软弱土边坡的临时自稳问题 ,并有效地控制了软弱土边坡的坡顶位移和坡面变形破坏。本文的结论可供软弱土基坑复合土钉支护优化设计时参考     

深基坑复合土钉支护模型试验研究

复合土钉支护是在土钉支护基础上发展起来的、用于深基坑支护或提高边坡稳定性的一种新技术，为深入了解其工作性能和作用原理，促进该项技术快速发展，进行了室内模型试验研究。深基坑模型按照“相似模型的几何长度与变形时间成反比”的相似法则设计，相似比为1：10。在试验中，模拟深基坑开挖与支护的实际步骤，分步开挖与支护。进行了3组模型试验，即复合土钉支护、普通土钉支护和无支护边坡，以便于分析比较。借助位移传感器测量深基坑地表沉降、基底隆起和坡面水平位移，通过布设在模型箱透明玻璃侧面内的观测点，测量边坡内土体的位移。试验结果表明：(1)由于土钉与水泥土搅拌桩的共同作用，复合土钉支护的基坑变形与普通土钉支护和无支护的基坑相比，具有不同的分布形态，并且复合土钉支护的基坑变形值最小，无支护基坑变形值最大；(2)由于土钉与水泥土搅拌桩的协同工作，使得更多的土体参与支护作用，从而分散了土体内部的应力，有效地控制了基坑变形，提高了基坑的稳定性。     

桩锚与土钉墙联合支护土钉轴力监测

根据现场实测数据,分析了桩锚与土钉墙联合支护中上部土钉墙土钉轴力的变化规律,发展了基坑联合支护设计理念,为联合支护设计理论研究积累了试验数据。下部桩锚支护部分土体开挖会影响上部土钉墙稳定性,造成上部土体中应力发生转移,土钉轴力相对下部土体开挖前有显著增大。在桩锚与土钉墙联合支护设计中,上部土钉墙的设计必需考虑下部桩锚支护部分土体开挖的影响。     

土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系监测与分析

对郑州市某深基坑工程的施工全过程进行现场监测,通过分析坡顶水平位移、冠梁水平位移和支护桩深层水平位移等监测数据,研究土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系的变形规律;结合工程实例建立了有限元模型,将实测数据和数值分析结果进行对比,验证模型及参数适用性,进而总结了内支撑位置、锚索锁定值对支护结构变形的影响。结果表明:土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系中坡顶水平位移主要由上部土钉墙控制;该体系支护桩深层水平位移曲线大体呈P形,最大位移出现在内支撑附近,产生于钢筋混凝土内支撑形成强度之前;随内支撑标高上移,桩身最大位移点向基坑底面方向移动,在复合支护体系中内支撑标高的确定应以基坑外被保护对象的位置为依据;桩身最大水平位移所在位置随锚索锁定值的增大而下移,且最大水平位移值减小;当场地的工程地质条件较好时,可以通过适度增大锚索锁定值来控制支护结构水平位移。     

复合土钉墙支护在某基坑中的应用

结合郑州某工程的成功运用,简要介绍了水泥土搅拌桩—复合土钉墙在基坑支护中的设计方案和监测情况,通过分析探讨,对该复合土钉墙支护结构的应用加以总结,具有一定的工程实践意义和推广意义。     

复合土钉结合管井降水在软土基坑中的应用与研究

随着基坑支护技术的发展,软土场地采用土钉墙支护技术已相当普遍,采用木桩或水泥搅拌桩即复合土钉墙对坑底进行加固后,深度也越来越大,深度达7～8m,但采用土钉墙的软土基坑所发生的坍塌、滑移等安全事故屡见不鲜。以某基坑应用工程为实例,对复合土钉结合管井降水有关理论与经验进行探讨。实践证明,管井降水能明显改善有粘质粉土层的复合土钉的支护性能,同时减少对周围环境的沉降与位移影响,从而提高支护体的稳定性,节省支护工程成本。     

两种基坑支护形式的监测比较分析

结合上海市某基坑工程的监测数据对水泥土搅拌桩重力式挡土墙和复合土钉墙这两种支护形式的水平位移和沉降做了比较分析.分析结果表明:两种支护都具有时间、空间效应;在土体卸载后,重力式挡土墙水平位移量大但是稳定快,复合土钉墙的位移持续增加,稳定较慢.     

微型钢管桩超前加固在某土钉墙支护工程中的应用

土钉墙是应用最广泛的基坑支护方法之一,其经济适用性在很多基坑工程中得到了证明,但是土钉墙支护也有位移偏大、整体刚度差等缺点。在工程实践中,可利用微型桩与土钉墙组成复合支护结构以减少位移同时提高其整体稳定性。本文通过对广州市某采用土钉墙支护的基坑工程出现的问题进行分析,提出增加微型钢管桩进行超前加固的措施,经过理论计算和实践证明其处理效果良好,为同类工程的设计提供了参考。