基坑水泥土墙内微型钢管桩承载特性试验研究

微型钢管桩具有承载力高、抗弯刚度大、施工速度快、地层适应性强等优点,广泛应用于基坑支护中。基于青岛某重点工程的基坑项目,采用水泥土桩内置微型钢管桩并结合预应力锚杆支护形式,通过对3根注浆微型钢管桩的现场桩身应力测试和室内抗弯试验,探讨基坑开挖过程中微型钢管桩的内力变化规律和承载机理。研究结果表明:微型钢管桩的最大弯矩发生在桩顶,桩身弯矩随着基坑开挖逐渐增大,沿深度呈上大下小的趋势,桩身弯矩的分布形态表明采用桩锚支护模式对微型钢管桩设计计算是合理的。通过对基坑位移的监测,得出了基坑位移随开挖深度的变化规律,说明注浆后的微型钢管桩植入到水泥土桩中,能够显著提高水泥土桩的抗弯刚度,达到限制基坑变形的目的。     

微型桩复合土钉墙在膨胀土基坑中的应用研究

结合成都东郊膨胀土地区一深基坑,介绍微型钢管桩复合土钉墙的设计思路及应用情况。采用多种手段对基坑变形与支护构件内力进行监测,测得了土钉轴力、微型钢管桩弯矩与基坑水平位移、沉降值在各个开挖阶段随时间及空间的分布规律并实现了信息化施工,在基坑出现了较大变形时及时进行坡脚反压与加固,保证了边坡整体稳定性。根据对监测数据的分析及实际支护效果表明:“水”与初期开挖支护不及时是基坑整体变形较大的主要原因;土钉轴力发挥较为充分,为主要的受力构件,设计的土钉长度偏短;微型钢管桩受力较小,对基坑变形的控制作用有限,超前支护效果欠佳。取得的经验对成都地区类似工程具有借鉴意义。实测的监测数据有助于复合土钉墙理论研究。     

预制高强混凝土薄壁钢管桩在基坑支护中的应用

为提高基坑支护预制化水平,以工程实例为基础,分析预制高强混凝土薄壁钢管桩(TSC桩)的支护特性,同时开展TSC桩抗弯性能试验,探讨TSC桩在硬质地层中的施工方法.现场监测数据及开挖效果表明:TSC桩具有较好的抗弯刚度和较强的抵抗弯矩特性,对桩体质量、施工进度等具有较好的保证性;在老黏土或碎石土地层中,可采用预引孔沉桩法进行TSC桩施工,从而拓展TSC桩在不同地层中的使用范围;采用TSC桩支护的基坑位移满足周边环境及支护结构位移控制要求,达到了较好的支护效果.     

富水深厚砂层中的五轴水泥土搅拌桩支护施工技术

为提高富水深厚砂层水泥土搅拌桩止水帷幕的止水效果,提出水泥土搅拌桩在施工中采用五轴水泥土搅拌桩代替双轴、三轴水泥土搅拌桩的方案。利用强制搅拌式五轴水泥土搅拌桩"两喷两搅"施工工艺,有效解决了水泥土搅拌桩在富水砂层中成桩质量差、止水帷幕效果不佳等问题,并通过在成桩后向桩内插入钢管,有效提高了止水帷幕的侧向抗压能力,使得止水桩可兼作挡土桩(墙)。在佛山维尚新零售综合体项目基坑支护工程中,应用水泥土搅拌桩新方案进行施工,取得了良好的支护效果,可为类似工程施工提供参考。     

微型钢管桩垂直复合土钉墙在某深基坑工程中的应用

通过一个北京深基坑工程实例,介绍了土钉、预应力锚杆、微型钢管桩联合使用,形成微型钢管桩垂直复合土钉墙这种支护形式.微型钢管桩作为超前支护,能够提高土层的自立稳定性,预应力锚杆能有效控制坡面的位移,既保证了基坑与周边环境的安全,又节省了工程造价.同时分析了该技术在设计、应用中需要注意的问题,可供今后类似工程借鉴.     

OU组合型板桩在下穿地道基坑中的应用

OU组合型板桩即指将钢管桩和U形拉森板桩通过平面和立面组合形成的新桩型。与传统拉森钢板桩相比,其具有更大的刚度,可以支护的基坑深度更大。以浙江舟山地区某下穿地道的深基坑工程为例,对比分析了OU组合型板桩与型钢水泥土搅拌墙(SMW工法)的优缺点,并简要介绍了OU组合型板桩支护结构的计算方法。实践结果表明,对于地层复杂、开挖深度大于7m的下穿地道基坑工程,OU组合型板桩支护结构的经济性和施工工期均优于型钢水泥土搅拌墙。     

钢管水泥土桩复合土钉基坑支护ADINA建模探讨

对钢管水泥土桩复合土钉基坑支护的ADINA模型的建立作了详细研究,并创造性地提出了钢管截面简化的有限元建模方法,旨在抛砖引玉,方便广大的岩土工程研究人员作相关的进一步深入研究。     

上软下硬地层基坑钢管吊脚桩支护技术

山东半岛东南部广泛分布片麻岩和花岗岩,基岩埋藏较浅甚至出露,基坑工程自上而下一般分布有第四系松散沉积物、强风化岩层、中～微风化岩层,具有"上土下岩"的特殊结构。依托实际工程,提出一种钢管吊脚桩支护结构型式,即上部土层为钢管混凝土桩+锚索支护结构,下部岩层为微型钢管桩+岩石锚杆支护结构的组合支护形式,此方案解决了坚硬岩层灌注桩成桩困难的问题,施工工效高,工程造价相对较低,通过单元计算和现场监测数据分析,该方案可满足基坑的变形要求,保证了基坑的稳定及邻近建筑物的安全。     

微型钢管桩复合土钉墙设计及施工工艺

微型钢管桩+土钉墙+锚管注浆支护技术可以在场地狭窄条件下施工,既保证基坑的安全,又缩短工期,具有良好的经济效益.结合郑州西郊一个深基坑支护工程实例,对微型钢管桩复合土钉墙的设计与应用进行了分析,并给出了施工工艺,相关成果对类似工程具有一定指导和借鉴意义.     

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。     

桩撑支护体系施工全过程桩身弯矩演化与分析

在基坑支护设计中,现有的计算方法很难真实地反映桩撑支护体系在实际开挖和主体结构施工过程中排桩内力的分布与演化规律。因此,依托郑州市轨道交通1号线二期河工大地铁车站实例基坑工程,通过实测基坑开挖和主体结构施工过程排桩钢筋应力,反算得到各个工况下的桩身弯矩。分析桩撑支护体系中排桩在施工全工程中弯矩的分布和演化规律,发现桩身弯矩在主体结构施工和支撑拆除阶段会发生重新分布。将支护排桩弯矩实测值与计算值进行对比,发现实测值略小于增量法计算结果,而经典法结果相差较大,说明对于桩撑支护体系增量法计算结果更为经济合理。     

隧道开挖对临近桩基影响的二维数值分析

基于隧道开挖的工程实例,采用有限元方法,分析了临近桩基的隧道开挖对建筑物桩基的影响。选取了不同隧道挖深,模拟开挖对临近建筑物桩基础的影响。对开挖引起的地面、建筑物角点的沉降规律做了分析与探讨,同时也分析了桩和底板的弯矩、轴力、剪力等变化规律,得出了有意义的结论。     

基坑开挖对临近桩基性状影响的有限元模拟

采用二维弹塑性有限元法进行了基坑开挖对临近桩基性状影响的数值模拟,分析了基坑开挖所引起的临近桩基周围土体变形场的特性,讨论了不同开挖深度对桩身水平位移和弯矩的变化特性,得出了一些对工程实践有理论指导意义的结论。     

软土基坑开挖对邻近桩基影响的时效分析

由于软土具有较强的流变性,在分析开挖对邻近桩基的影响时应考虑时间效应。使用土体流变本构模型,利用有限元分析了受基坑开挖影响的邻近单桩的受力变形性状。计算结果表明:考虑土体蠕变特性后,桩基的侧移、弯矩均比不考虑土体蠕变时显著增大;基坑开挖结束后,邻近桩的受力变形仍会继续增大,表现出明显的时间效应。通过参数研究,分析了本构模型、应力历史、桩墙距离、开挖速度、降水等对桩基受力变形性状的影响。     

某边坡抗滑桩失效机理研究

采用二维有限元强度折减法,分析了基坑开挖、抗滑桩桩径、桩长和强降雨等因素对某边坡稳定安全系数、最大剪切应变和抗滑桩最大弯矩的影响.通过类比分析表明,该边坡抗滑桩失效原因是由基坑开挖、抗滑桩桩长太短和强降雨等因素共同促成;在此边坡工程岩层情况下,当抗滑桩桩长达到18 m以上时,最大剪切应变可以控制发生在中风化泥岩以下,而且不会对上部坡体产生较大剪切变形;采用有限元强度折减法计算出来的抗滑桩弯矩图和传统的悬臂桩法计算的结果接近,且和工程上采用经验法计算出的抗滑桩弯矩图近似.本文的分析方法和分析结果可以为以后边坡抗滑桩设计提供一定借鉴意义,也为基坑开挖后果的预测提供可行的研究方法.     

片式冠梁双排桩支护结构的变形受力特性研究

采用MIDAS-GTS软件,建立起同时考虑土层、实体支护结构、桩土界面Goodman单元以及实际施工过程的片式冠梁双排桩支护基坑三维有限元分析模型。分析表明:片式冠梁在基坑规模不大时对支护桩水平位移具有较强的约束作用,且冠梁的最大弯矩及剪力位于坑角附近。在其他参数不变、仅冠梁长度改变的情况下,冠梁的水平位移曲线、冠梁剪力曲线可视为自变量是坑角水平距离值的一元函数,与冠梁本身的长度关系不大。当冠梁高度增大时,冠梁的弯矩及剪力值均明显增加,但冠梁水平位移减少并不明显。而冠梁参数不变时,随着基坑开挖深度的增加,基坑长侧中部处冠梁的水平位移、弯矩及剪力有加速增大至失稳破坏的趋势。随着排距的增大,长边冠梁的水平位移、弯矩及剪力的最大值会逐渐减少,但减少的速率也在降低。桩距的增大对长边冠梁的位移及受力情况影响较小。     

盾构法施工对近距离侧穿桥梁桩基的影响分析

盾构法施工地铁隧道近距离侧穿高速公路桥梁桩基时,引起地层移动和应力调整,导致桩基位移和内力发生变化,给上部结构带来安全隐患。以杭州地铁3号线工大站—留和站盾构区间双线施工为依托,运用三维有限元软件模拟盾构开挖施工的全过程,研究开挖过程对地层沉降及邻近桥梁桩基影响规律。结果表明,先行隧道开挖导致地表形成沉降槽,后行隧道开挖沉降曲线向后行线扩展;桩基竖向呈现刚体位移,单线开挖时在横向(Y方向)上嵌入土体桩基上半部分向隧道内倾移,下半部分背离隧道方向倾移,在纵向(X方向)上桩基呈现拱形弯曲,双线开挖时桩基横向位移发生反向叠加效应,导致最终横向位移基本接近初始状态,纵向上弯曲位移发生正向叠加效应;双线隧道先后开挖使桩基产生附加摩阻力和附加轴力,在隧道顶面分界线以上桩基总侧摩阻力较初始状态不断减小,分界线以下增加,位于-2.5 m以上桩基轴力较初始状态减小,以下增加;单线开挖时桩基弯矩变化明显,双线开挖弯矩出现反向叠加效果,基本保持初始状态。     

基坑支护倾斜悬臂桩受力变形特性试验研究

为改善基坑工程中支护桩的受力特性,将传统的直立悬臂桩背向基坑倾斜一定角度,形成基坑支护倾斜悬臂桩,可以更好地承担水平荷载,减小水平位移和变形。通过模型试验的方法对基坑开挖过程中倾斜悬臂桩的桩顶水平位移、桩后土体沉降和桩身弯矩进行研究。试验共进行3种不同工况下的模拟,分析倾斜悬臂桩在不同倾角不同布桩方式下的受力特性。分析结果显示,同等条件下,倾斜悬臂桩较传统直立桩相比,可以有效减小桩底水平位移和桩后土体沉降;桩身弯矩会因基坑开挖深度的增大而增加,桩身的正弯矩峰值接近负弯矩峰值,斜桩的最大弯矩值显著小于直桩支护形式下的弯矩峰值。     

邻近隧道的岩质深基坑开挖影响研究

目前基坑开挖对邻近隧道的影响研究主要集中于软土地层,在土岩组合地层当中研究较少。以重庆临江门开挖深度近30 m、邻近隧道的岩质深基坑工程为例,运用数值模拟方法与工程现场监测成果对基坑开挖所造成的影响进行分析研究。研究结果表明：岩质基坑变形总体较小,支护桩加分阶预留岩墙作为围护体系比较有效,支护结构变形主要集中于土层部分;有邻近隧道时,拱圈所对应支护桩弯矩比无隧道时要大,直墙段所对应支护桩弯矩比无隧道时要小;由于受连续介质及隧道几何形态的影响,隧道会改变位移场传递的方向,并且竖直方向改变大于水平方向,隧道主要表现为横向变形。衬砌拱顶、左拱脚、左墙中的弯矩明显增加,隧道具有明显的偏压效应。     

土抗力法计算深基坑支护桩弯矩及实测分析

通过在基坑支护桩中埋置应力计,跟踪测试基坑在开挖过程中桩身弯矩和桩顶位移的变化,研究支护桩荷载传递规律。同时选择上三角、全三角、梯形三种土压力分布模式,分别应用土抗力法的m法、c法和k法对支护桩的桩身弯矩进行了理论计算,并把计算结果与实测结果进行对比分析。结果表明:对于支护桩弯矩而言,无论采用何种土压力模式,m法的计算结果与实测结果相差较大;k法计算的最大正弯矩与实测值比较接近,但最大负弯矩偏大;c法计算的最大正弯矩偏于不安全,最大负弯矩过大。