双排桩基坑支护结构设计方法及工程应用

双排桩是一种较为新型的基坑支护结构,它的主要优点是可以应用在不能实施锚杆或内支撑的基坑支护段,且施工简单,工期较短。《建筑基坑支护技术规程》（jGJ120-99）没有关于双排桩结构的设计方法,《建筑基坑支护技术规程》（1cJ120—2012）对以往的双排桩工程实例进行了总结,并通过模型试验与工程测试的研究,提出了一种双排桩设计计算的简化实用方法。为了深入探讨双排桩的设计计算及其在基坑支护工程中的应用问题,本文对规程中双排桩支护结构的设计方法进行了阐述,通过对广州亚运城某基坑支护双排桩结构的算例分析,结合理正基坑软件计算结果进行了对比。本工程中需对基坑北侧人行天桥桩基础进行保护以及控制基坑变形,双排桩结构解决了这个问题,为双排桩支护结构的工程应用提供可参考的实例。     

双排桩冠梁刚度分析及抗倾覆优化计算

双排桩支护体系的受力机理、计算模型等尚不是非常明确,现有规范中的关键参数的选取对双排桩计算影响较大,其应用受到一定限制。以北京西北五环外某基坑支护工程为例,基于理正深基坑支护软件,探讨了双排桩冠梁水平侧向刚度对支护体系变形的影响,并提出了考虑连梁作用的双排桩冠梁水平侧向刚度的建议计算方法,最终根据工程监测数据的反分析,给出了双排桩冠梁水平侧向刚度的建议取值范围。合理考虑后排桩和土体之间的摩阻力产生的力矩对双排桩抗倾覆的有利作用,提出了双排桩抗倾覆优化计算公式。本文的双排桩水平侧向刚度的合理取值和双排桩抗倾覆的优化计算为双排桩的设计提供了有价值的参考。     

双排桩支护结构受力分析与设计计算的探讨

文章对深基坑工程中的双排桩支护结构的受力与变形问题进行了研究.分析了桩间土对前后排桩所受土压力的影响,对矩形和之字形排列的双排桩的前后排桩所受土压力的的取值方法进行了分析讨论.利用结构力学位移法和弹性地基梁理论,推导出一种计算精度有较新改进的计算方法,为双排桩的设计计算提供了新的思路.     

在软弱土层基坑中的双排桩带锚索支护应用

通过双排桩带锚索支护结构在软弱土层中的应用实例,探讨了双排桩带锚索支护的一些关键问题。提出了在双排桩带锚索支护设计中盖板的侧向刚度的计算方法,其侧向刚度宜取1.5~12 MN/m。同时提出了竖向锚索对前后排桩内力分布的影响,竖向锚索的设置将提高前后排桩的弯矩,双排桩带锚索支护在桩身纵筋配筋时应适当增加。实例说明双排桩带锚索支护应用在软弱土层中其位移控制效果很好。     

考虑桩土相互作用的双排桩分析

本文在对双排桩现有计算模型进行分析的基础上,提出了一种新的考虑桩土相互作用的平面杆系有限元双排桩分析模型,将双排桩之间土视为薄压缩层,并以水平向弹簧模拟,可以考虑两排桩间土层分布变化、压缩性、桩间土加固等对双排桩相互作用的影响,避免对前后排桩土压力分布做出人为分配。利用这一模型研究了双排桩与土的相互作用问题,计算实例表明,在参数取值合理的情况下,可以取得满意的计算结果。     

基坑双排桩排距的有限元优化研究

针对工程上关心的双排桩排距确定问题,利用有限元计算软件作为计算内核,以线性优化方法作为外围寻优方法,结合工程案例,对双排桩排距的优化计算进行了探索。利用有限元数值试验的功能重点分析双排桩的排距对承载性能的影响,优化计算表明在排距为1.4 d时,双排桩前后桩的位移最小,和工程经验排距一致,说明该种方法的是适用的。     

前桩倾斜双排桩基坑支护抗倾覆稳定性计算与分析

参照规范计算方法或模型,探讨并提出"前斜后直"倾斜双排桩支护结构抗倾覆稳定性计算方法,通过工程应用分析表明,因采取前桩倾斜支护结构,抗倾覆稳定安全系数提高56.8％,显著增加了基坑支护安全.为进一步研究倾斜桩抗倾覆稳定性安全系数影响因素,分别计算"前斜后直"倾斜双排桩在不同嵌固深度、排距、前桩倾斜角度情况下的抗倾覆稳定...     

基于桩-土接触面的双排桩边坡支护结构受力性能研究

双排桩支护结构以其抗侧移刚度大、场地适用面广以及施工便捷等优势，近年来被广泛应用于边坡支护。针对永久性边坡的双排桩支护结构，借助岩土有限元计算软件Midas GTS NX,以接触面的形式考虑桩-土相互作用，研究永久性双排桩支护结构的位移及内力情况，确定合理的桩排距以及后排桩桩间距，对比工程监测数据，对双排桩支护结构的安全性、可靠性进行验证，为相关工程提供参考。结果表明，通过建立桩-土接触面，可更符合实际地模拟双排桩的变形形态；桩排距取为桩径的3.5倍左右可较好地发挥双排桩的力学性能及空间效应；后排桩桩间距取为前排桩桩间距的2倍左右可在满足工程安全要求的前提下节约造价；对比数值计算结果与现场监测结果，验证了双排桩数值仿真中建立桩-土接触面的必要性及该双排桩支护方案的合理性。     

双排桩文护结构受力特征与土压力计算分析

论述了双排桩支护结构的受力特点与内力计算方法;运用有限元建立平面应变模型,对双排桩支护结构进行分析与研究,对双排桩支护结构所受土压力取值进行了分析与修正,得出一些可供实际工程参考的结论.     

软土地区双排钢板桩围堰支护结构的应用及探讨

双排桩支护结构作为一种新的结构形式,有效地克服了单排桩支护结构的缺点,并在投资费用上与单排桩支护结构相差无几,还无需内撑,为施工增加了工作面,具有较高的应用价值,但目前对双排桩支护结构的受力和变形研究还许多问题有待进一步完善。结合大型双排钢板桩围堰工程和现场实测数据,对双排钢板桩围堰结构的受力性能开展了些探讨性的研究工作,综述了双排桩的优缺点和几种计算方法,并采用简化后的土压力用有限元法进行了计算分析,结果表明:简化后模型计算的钢板桩内力和位移均比实测的大,说明简化模型是安全的。由于目前对双排钢板桩的受力特点和设计计算方法对双排桩相互作用和空间效应考虑较少,因此双排桩支护结构的变形计算模式还有待进一步研究和探讨。该分析方法和设计方案可为今后类似工程提供有益的借鉴。     

弹性桩与弹性梁通解

本文根据温克勒假定提出了在横向力作用下的垂直桩以及在垂直荷重与力矩作用下的弹性地基梁的统一内力计算方法。适用于各种K值分布形式,既可用于单层土壤又可用于多层土壤的垂直桩;不仅可用于匀质地基,亦可用于非匀质地基的弹性地基梁。例如一端为开挖地基另一端为回填地基的弹性地基梁;或用于具有桩基的地基梁如何考虑桩土共同作用的情况。本文提出的方法,概念清晰,计算简单,可省去解联立方程所花费的工作量。     

桥梁桩基础有限元模型构建思路与应用

为了实现利用通用有限元程序建立桩基础有限元模型进行内力计算的目的,本文以桥梁基础规范的计算理论为指导,介绍了桩基础模型构建的思路。首先根据弹性地基梁理论,提出了用梁单元模拟基桩,把土对基桩的作用用一系列水平土弹簧和两个竖向土弹簧来模拟,并推导了土弹簧刚度的计算公式及公式中有关参数的取值方法。提出多排桩承台与桩顶连接方式的模拟,一定要能正确反应承台底面中心和桩顶的变位关系式。最后,通过一个双排桩实例来介绍这种建模方法的应用,并将模型计算结果与手算结果进行比较,发现两者误差较小,范围不超过1%,从而验证了桩基础的有限元模型构建思路是正确的。     

基坑双排桩支护的桩间土等效计算模型研究

随着基坑向场地复杂和变形控制严格的趋势发展,因各种应用较少的基坑双排桩支护又重新受到了重视,工程应用逐渐增多,但现有基坑双排桩计算模型中桩间土等效问题仍有待完善。在现行的行业规程计算模型的基础上,从3个不同的角度对桩间土等效模型做出尝试与探讨,提出了3个基坑双排桩改进计算模型。而在对3个改进计算模型进行总结后,通过引入了等效桁架模型,进一步对桩间土等效模型进行改进,并提出基于等效桁架模型的基坑双排桩结构计算模型。结合具体的算例,对4个改进计算模型的合理性加以验证,通过4个计算模型之间的对比分析,得出基于等效桁架模型的基坑双排桩结构计算模型更加合理。最后,将基于等效桁架模型的改进计算模型应用到昆明地区一个实际工程案例中,通过工况和桩间土压缩特性的分析,对双排桩支护结构的受力和变形特性进行了探讨,旨在能为基坑双排桩支护的理论研究及工程应用提供一定的参考。     

考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型

建立一个考虑空间效应的深基坑双排桩支护结构计算模型。该模型具有如下特点：可计算基坑某一长度范围内每根桩顶处的冠梁刚度系数,给出冠梁的弯矩、位移分布;通过杆系有限元法计算任意开挖深度情况下桩身的内力和位移;可考虑任意排距（包括排距为零,即退化为一排桩）以及前排桩、后排桩长度不相同等情况下桩身的内力和位移。基于这一模型,编制了设计计算软件。计算结果表明：在基坑边壁中点处冠梁水平位移大于其它位置的位移,且随开挖深度的增大位移逐渐增大;在支护结构桩顶部,冠梁的作用限制了水平位移的发展,而支护结构桩的中部则有较大的位移;此外,随冠梁刚度系数的增大,桩体的水平位移明显减小,而弯矩则增大。计算结果与现场实测资料对比表明,两者变化规律具有较好的一致性。     

基桩桩端平面下竖向均化附加应力研究及应用

文章基于Mindlin解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑基桩投影面范围附加应力的差异效应,在现有Mindlin解分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出基桩均化附加应力计算方法.针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方...     

附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。     

排桩与圈梁协同作用下考虑开挖过程的挠曲方程法

实践表明,支护排桩与圈梁之间有较好的协同作用,圈梁的空间效应对支护桩的变形和内力均有一定的影响.本文根据圈梁对排桩的约束及变形协调,给出一种排桩与圈梁协同作用下考虑开挖过程的挠曲方程法,并结合工程资料进行了分析     

大直径嵌岩灌注桩长径比问题的计算和分析

利用ANSYS软件,结合工程实例对桩基进行模拟分析。对不同长度的大直径嵌岩灌注桩分别进行了有限元建模和计算分析,通过计算得出了桩土位移云图、荷载-沉降关系曲线,建议长径比在3~6范围内的墩基础套用桩的计算方法,对嵌岩段总阻力进行0.7~0.9的折减。     

无内撑双排桩支护结构的受力与变形性状分析

随着基坑工程的快速发展,双排桩支护结构作为一种新型的支护方式得到了越来越广泛的应用。然而,针对双排桩支护结构,目前尚未形成成熟、有效的设计计算理论。基于具体工程实例,采用弹性地基梁法和有限元法两种方式对悬臂式及外拉锚式双排桩支护结构的受力及变形进行分析,并与实测结果进行对比分析,从而对无内撑双排桩支护结构的受力变形特点有更深入的了解,以供类似工程参考。     

考虑桩基剪切效应的盾构开挖对邻近桩基水平向变形分析

盾构隧道开挖将引起土体卸荷,会对邻近既有桩基产生不利影响,为探究既有桩基在邻近盾构开挖下的水平向响应规律,针对已有研究的不足,提出了一种在邻近盾构开挖下能考虑桩基剪切效应的计算桩基水平向响应的简化算法。首先既有桩基被视为置于Pasternak双参数地基上的铁木辛柯梁,然后由两阶段法建立起考虑桩基剪切效应的桩基水平向变形控制微分方程,利用有限差分法解得附加荷载作用下的桩基水平向变形解析解。通过离心试验、监测数据的对比,验证了该方法的合理性。并在给定的桩土参数下,把同时考虑桩基剪切和弯曲变形的解析解与只考虑桩基弯曲变形的退化解进行对比,发现较之于欧拉–伯努利梁法,盾构对桩基扰动程度的影响,扰动越大,剪切效应体现越明显,由铁木辛柯梁法计算的位移值与弯矩值更接近实测数据。