土钉墙+水泥土桩墙联合支护结构的力学特性分析

为充分发挥水泥土桩墙的高强度特性,提出了一种土钉墙+水泥土桩墙的基坑联合支护结构,并介绍了其设计理念。基于有限元数值模型,结合南昌地区典型地质条件,系统地研究了联合支护结构对渗流场、土体水平位移、土钉轴力、水泥土桩墙桩身应力、基坑破坏模式的影响,以及坑底加固、水泥土桩墙距离对基坑支护性能的影响,并与传统土钉墙和复合土钉墙支护结构进行了对比分析。结果表明：在保证墙体安全的条件下,联合支护结构的受力机制更合理,开挖面处土体水平位移、桩身轴向及切向应力均小于传统的土钉墙和复合土钉墙;基坑破坏模式表现为重力式挡土墙破坏模式,对坑底进行加固处理可进一步显著改善其支护性能。     

微型桩-锚杆-土钉复合支护结构相互作用分析

结合郑州一基坑工程项目,应用分布式光纤传感技术对土钉和锚杆的轴力进行监测,根据实测数据分析土钉和锚杆轴力随基坑开挖而变化的规律.运用FLAC3D软件建立两种复合土钉支护结构的三维模型,进行开挖支护施工过程的三维动态模拟分析,并通过两种模型的对比分析得出微型桩在复合土钉支护结构中的作用.最后把数值分析结果与现场实测结果相比较.结果表明,这种复合支护结构可以充分发挥锚杆的锚固作用.微型桩能有效控制基坑的稳定性与变形,并能改善土钉和锚杆受力状态.基坑侧壁水平位移最大处几乎与微型桩最大正弯矩处相重合,最大负弯矩处近似在基坑边壁坡脚处.     

地震作用下微型桩复合土钉墙动力响应分析

微型桩复合土钉墙支护结构在地震作用下能充分发挥增强土体自稳能力、提高基坑支护结构整体稳定性的优势,研究其结构动力响应,可为地震作用下基坑支护设计提供参考依据.文章利用有限差分软件,建立某微型桩复合土钉墙支护基坑的三维有限差分模型,对比分析了有无微型桩对复合土钉墙支护结构位移场及塑性区发展的影响,研究了地震作用下微型桩排...     

注浆微型桩复合土钉在深基坑支护中的应用与数值模拟

为研究钢管桩、树根桩两种注浆微型桩复合土钉在深基坑中的支护效果以及开挖过程中基坑的变形情况,以应用两种注浆微型桩复合土钉的深基坑支护工程为例,借助ABAQUS有限元建立数值分析模型,对微型桩复合土钉施工开挖过程进行模拟,将模拟值与实测数据进行对比分析.研究表明:基坑的变形参数均在预警值范围内,微型桩复合土钉支护效果良好;随着开挖深度的增加,顶部水平位移出现先增大再减小,竖向位移不断增加,二者开挖完成后趋于稳定;开挖中基坑边不同深度的水平位移出现先增大后减小,再增大再减小的趋势,最大水平位移出现在深约6 m处微型钢管桩的顶部,在基坑施工中应重点关注;基坑不同深度部位的竖向位移会逐渐增大,并在坑底土体出现约19 mm的隆起.     

深基坑桩墩扶壁式复合土钉墙支护数值模拟分析研究

为推广工程应用及建立合理的设计理论,需要对桩墩护壁式复合土钉墙的受力机理、变形特征及相关的影响因素进行深入研究。故此,运用三维有限元数值模拟方法,对于不同的桩墩植入深度,模拟分析了复合支护结构的受力、变形特征及其变化规律。通过模拟分析可知,桩墩植入深度应选取在1.0～1.2倍的基坑开挖深度,其变化对基坑的沉降及隆起影响不大。     

受限的桩锚与土钉联合支护结构的计算模式

桩锚支护结构主要依靠锚杆预应力承载并显著减小坑壁侧移,土钉支护主要依靠对坑壁土体的加强来减小土体侧压力并承载,将二者有机地联合起来成为一个共同承载的整体是目前基坑支护工程中常用的结构形式.在坑壁土压力及地面超载作用下,桩锚与土钉作为一个整体共同抵抗荷载和变形,但实际工程中基坑支护结构的可用空间常受到场地限制.根据桩锚和土钉联合支护结构的受力特点、施工特点及设计规范的相应要求,考虑预应力锚杆自由段长度与土钉直线破裂面间的协调关系,按照总锚固力等效原则,研究总结了受限的联合支护结构的设计计算方法,对受场地条件限制的基坑工程支护和开挖具有一定的理论指导意义.     

复合土钉墙工作特性的细观数值模拟研究

为了明确复合土钉墙的工作特性及其支护变形机理,应用离散元PFC2D软件,根据搅拌桩、土钉及面层的物理力学特性,建立了颗粒流数值模型,分析基坑开挖过程中复合土钉墙支护时的细观工作机理,并与单一搅拌桩支护和单一土钉墙支护形式的细观工作特性进行了比较.研究发现:复合土钉墙支护的位移场和坑外地表沉降特性与单一土钉墙支护、单一搅...     

水泥土桩复合土钉中水泥土桩作用机制研究

水泥土桩复合土钉支护体系同时具有止水和基坑边壁支护双重作用,与普通土钉支护相比,可减小坑壁侧移,加大施工开挖速度,以及均匀土钉受力,改善环境影响.通过复合土钉受力变形机理的对比分析,研究了水泥土桩复合土钉支护体系中水泥土桩的基坑自立临空高度的提高机制、桩土摩擦传力机制、支护体系侧移曲线的整合机制以及基坑边壁优势滑裂面的前移机制,对完善此类支护体系施工过程中的侧移控制措施和加快施工进度具有一定的理论指导意义.     

疏排桩-土钉墙组合支护基坑土拱效应模型试验

采用同济大学中型岩土离心机进行了8组疏排桩-土钉墙组合支护基坑的离心模型试验。基于离心模型试验结果,提出了疏排桩-土钉墙组合支护基坑桩间土拱效应的最终形态分析模型,并结合三维有限元数值分析探讨了桩间土拱效应的动态发展过程以及桩间距和土钉参数对土拱形态的影响规律。研究结果表明:当桩间距与桩径之比B/D≥8或土钉长度与基坑开挖深度之比L/H≥2/3时,桩间土体无明显土拱效应;当桩间距与桩径之比B/D=4～6且土钉长度与基坑开挖深度之比L/H2/3时,桩间土拱效应明显;疏排桩-土钉墙组合支护基坑的土拱最终形态表现为沿基坑顶面成抛物线形,延基坑深度方向具有一定直立深度的曲面。     

复合土钉支护变形特性的实测分析

结合杭州市某软土基坑复合土钉支护工程的施工过程,现场变形监测记录和杭州软土地基的特性,分析和研究复合土钉墙支护的水平位移与沉降规律,得出水平位移随深度呈抛物线形式分布,最大水平位移在基坑中下部;基坑周边地表沉降都很小.并且分析了主要影响因素如施工顺序、支护形式和周边环境等,得出结论:基坑开挖应该先开挖周围无管线或建筑物的区域;复合土钉支护比纯水泥搅拌桩支护能更好的控制基坑变形;周边环境的影响很大,对靠近建筑物与交通主干道的基坑要加强支护措施,严格控制基坑变形.     

深基坑双排桩支护体系承载机理研究

目的研究分析不同开挖阶段双排桩支护体系位移、应力、应变变化规律,为基坑支护设计的优化、施工提供了有效的理论依据．方法通过MidasGTS有限元数值分析法,对不同开挖阶段,双排桩支护结构位移、受力情况进行分析,得到在不同的开挖阶段双排桩支护体系的位移、受力特征．结果基坑开挖后双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构深度的增加,位移逐渐减小,第一、二次开挖后前排桩最大位移值为1．058mm、42．5mm,第一、二次开挖后后排桩最大位移值1．062mm、42．5mm,前排桩比后排桩值偏大;基坑开挖后,基底处剪切应力最大,双排桩支护结构桩顶、基底处弯矩值较大．结论基坑开挖后,双排桩支护结构桩顶水平位移最大,随着双排桩支护结构的深度的增加,位移逐渐减小,且前排桩位移值比后排桩位移值偏大;随着基坑开挖深度的加深,桩底处弯矩逐渐减小,最大弯矩处逐渐上移,桩顶位置值显著增大,前后排桩弯矩值变化是一致．     

二元地质条件下内支撑与土钉墙支护设计问题

结合某基坑工程的设计实践,对在基坑开挖深度内有土层和岩层、且岩层内存在软弱夹层的二元地质条件下采用内支撑和复合土钉墙组合形式支护时存在的问题进行了详细分析,主要包括土压力的计算模式、钢管桩下局部地基承载力的验算、刚-揉性组合支护型式的交接处刚度协调、内撑立柱的约束状态对内支撑稳定性的影响等问题,通过对这些问题的分析,得到在设计类似基坑支护形式时需要注意的问题,并提出解决问题的措施,为同类工程提供参考。     

土钉支护参数的数值模拟

运用FLAC程序模拟了土钉长度、倾角、布置方式以及土层强度参数的变化对基坑水平位移、土钉最大轴力的影响。模拟结果表明：为控制基坑变形，应适当增加土钉长度，但长度也不能过长；为控制基坑变形，土钉宜水平或接近水平设置。     

基坑开挖与土钉墙施工过程的数值模拟

应用有限差分法计算程序FLAC对淮安市某基坑开挖和土钉墙施工过程进行数值模拟,分析了基坑开挖和土钉支护过程中的土体位移场、应力场和土钉受力的变化规律.数值模拟的结果与现场监测数据比较吻合,说明了使用数值方法模拟基坑开挖的有效性,得到了土钉支护基坑的位移场和土钉受力规律.     

基坑底部土体裙边加固模型试验与数值模拟研究

为研究基坑底部土体裙边加固对基坑变形和内力的影响,分别对未进行坑底加固和采用坑底裙边加固2种工况进行模型试验。在填土过程中预先浇筑加固土体,实现坑底土体加固。在基坑开挖过程中对地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力进行监测。用有限元软件Abaqus对模型试验进行拓展,将基坑变形的计算结果进行极差分析。研究表明,对坑底土体采用裙边加固,可以有效地减小支护结构的侧向位移;坑顶地表沉降虽有减小,但效果不明显;桩身弯矩略小于未进行坑底加固的工况;土体开挖,桩随着坑底下某一点发生转动,造成桩上半部分土压力减小,桩底处土压力增大;裙边加固尺寸中深度相较于宽度对基坑的变形影响更大;土体加固深度与宽度超过一定范围,控制基坑变形的效果有所提高但不明显,加固深度宜取0.3~0.4倍的开挖深度,宽度宜取0.35~0.45倍的开挖深度。     

回填土场地基坑开挖对周边环境影响的监测分析

对某回填土场地基坑施工中支护结构顶部水平位移、沉降和深层土体水平位移的监测数据进行了系统分析。监测结果表明：基坑边坡顶部水平位移不仅与开挖深度有关,还与基坑的平面形状和土层条件密切相关;阳角处的位移大于阴角处,长边跨中的位移明显;开挖对沉降的影响较水平位移的大;在相同支护条件下,回填土区域顶部的沉降差异较大;80％的水平位移发生在填土层;填土层与原土层交界面处的整体性差,导致上部支护结构整体向基坑内侧滑移,引发基坑顶部附近地面的拉裂;基坑变形对降雨因素比较敏感,基坑支护设计应考虑降雨对支护结构的不利影响。基坑开挖过程中的及时监测预警及应急措施,确保了基坑工程的安全。     

复合土钉墙基坑支护设计与施工实例

针对已建玉溪市沃尔玛商业广场深基坑的实际情况,对土的工程性质、场地地层结构特点、地下室的设计条件,结合基坑周边环境进行分析。综合对比了排桩支护、土钉墙支护、复合土钉墙支护等方案后,选择在土钉墙内加深层搅拌加芯桩和预应力锚杆的复合土钉墙对基坑进行支护,详细介绍复合土钉的设计与施工工艺,通过实际应用,确保了周边建筑物的安全。     

复合土钉支护深基坑稳定性及变形的有限元分析

以泉州泉府大第商住楼基坑工程为实例,在充分研究深基坑工程概况、地层结构、支护形式及周边环境条件的基础上,基于复合土钉支护的工作原理,运用SLIDE软件对复合土钉支护深基坑进行稳定性分析,以GEO-Studio中的SIGMA/W模块进行变形特征的有限元分析,结果表明该基坑的稳定状态及变形与实际监测结果接近,该方法对基坑开挖支护过程中信息化指导施工具有实用价值.