深基坑支护新技术现状及展望

对深基坑支护中的复合土钉墙、新型地下连续墙、排桩支护（桩锚式、桩撑式、双排桩、“桩墙合一”）、逆作法、紧邻建筑物“零占位”基坑支护方法、人工冻结法、联合支护（土钉墙+桩锚、土钉墙+桩撑、土钉墙+地下连续墙等）进行了归纳总结;重点分析了新型地下连续墙,包括“两墙合一”地下连续墙、渠式切割深层搅拌水泥土地下连续墙（TRD）工法、双轮铣深层搅拌水泥土地下连续墙（CSM）工法、加筋水泥土地下连续墙（SMW）工法、钢管桩连续墙（WSP）工法、挖掘土再利用地下连续墙（CRM）工法、超薄型防水地下连续墙（TRUST）工法、预制地下连续墙、预应力钢管混凝土桁架围护桩墙;总结了现有深基坑支护新技术、新工艺、新方法的特点、适用范围、应用情况等,提出了在使用新技术、新工艺时应注意的问题,并对新型深基坑支护技术今后的发展趋势、研究方向进行分析和展望。研究结论可为深基坑支护技术的发展及工程设计施工提供指导和参考。     

组合桩复合地基试验研究

组合桩是由搅拌桩和钢筋混凝土芯桩组合而成的新型桩,为掌握组合桩和组合桩复合地基承载力的特性,进行了六根桩的荷载试验.研究表明,芯桩对组合桩复合地基的荷载传递起着关键作用,提高了组合桩的承载力;组合桩复合地基的承载力高于水泥搅拌桩;水泥土的固化效应、芯桩的挤土效应和芯桩的荷载传递是组合桩复合地基高承载力的主要来源.并结合工程应用,提供了组合桩的设计方法和质量控制措施.     

某高压氧舱基坑工程支护设计研究

对某人民医院的高压氧舱基坑设计进行了介绍,结合工程的地质情况和水文地质条件,重点对基坑支护中水泥土墙截面承载力验算、锚杆计算、抗滑移稳定性验算、抗隆起验算等进行了详细论述,对类似工程有参考借鉴意义。     

新型伞状抗拔锚的制作及其试验研究

 针对传统锚杆的不足,结合带扩大头桩锚的优点,设计出一种新型伞状抗拔装置,该装置主要由伞状锚头(可在土层中张开)和张拉锚索组成,在制作成型的基础上对其进行3组拉拔试验,其中2组用于比较伞状锚在锚头处灌浆与无浆的承载性能,1组用于比较其与竖直抗拔桩的承载性能。试验结果表明,新型伞状锚的抗拔性能要优于传统的竖直抗拔桩,且锚头灌浆伞状锚的抗拔性能最好。结合试验过程进一步对伞状锚的受力机制展开研究,结果表明,伞状锚的抗拔力主要来源于锚头兜住的土柱重力和兜住土体与未兜住土体之间的剪切摩擦两部分,由此提出伞状锚极限承载力特征值的估算公式,从而为伞状锚的工程应用奠定基础。     

深基坑多种支护形式的综合应用

综合应用多种支护形式,通过新老灌注桩挡土,新旋喷桩、老搅拌桩止水,混凝土水平支撑与局部锚杆、注浆、斜撑多项技术相结合,克服了复杂基坑支护中的多个困难,确保了基坑施工安全。     

基桩自平衡法承载力检测试验在深基坑中的应用

在深基坑的基桩竖向承载力检测中,经常遇到场地条件、加载吨位受限制的情况,导致传统静载荷试验无法开展。基桩竖向承载力自平衡法可较好解决深基坑中传统静载方法受限的局面,本文结合工程实践对基桩竖向承载力自平衡法进行研究,并指出自平衡法在工程运用中存在的一些问题,对基桩自平衡法静载试验的推广应用具有一定的参考价值。     

深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力性状研究

通过对基坑工程坑底工程桩桩顶位移与桩身轴力的实测结果进行分析总结,发现坑底工程桩在基坑开挖后,由于土体卸荷回弹产生较大的桩顶位移与拉力。为研究深基坑开挖条件下抗拔单桩承载力变化特性,采用有限元分析软件ABAQUS,建立二维轴对称模型,对不同桩长、桩距、开挖深度与开挖半径对坑底抗拔单桩承载力的影响进行了分析。研究结果表明,桩长和桩径可以显著影响开挖后抗拔桩承载特性,可以通过增加桩长与桩径提高抗拔单桩承载力;开挖深度和开挖宽度共同影响坑底抗拔单桩承载力,主要影响基坑开挖后桩体受力特性,对单桩承载力影响较小。因此,当基坑开挖宽度和开挖深度确定后,合理的选择桩长与桩径十分必要。     

斜向旋喷搅拌加劲桩在深基坑围护结构中的应用研究

斜向旋喷搅拌加劲桩技术作为一项基坑支护新技术,与传统的锚杆和土钉相比,它克服了锚杆、土钉在砂土和软弱土层中施工困难的问题,解决了锚杆、土钉锚固力有限问题。此外,它可以取代传统的内支撑结构体系,具有方便土方开挖,缩短工期,节约支护成本等优点。通过对某深基坑工程不同设计方案的对比分析表明,斜向旋喷搅拌加劲桩支护在造价、工期上具明显优势。因此,该项新技术具有很好的推广价值及广阔的应用前景。     

基坑开挖引起工程桩偏斜后的补强设计与施工监控

在某软弱地层上进行基坑开挖时,软土流动将坑内工程桩挤偏。为加固偏位群桩基础,保证桩基础安全、有效地承担上部结构荷载,采用锚杆静压桩并采取桩基逆作法对偏位群桩基础进行了补强,补桩过程中,实时观测基础沉降,以调整施工次序。     

西北地区光伏支架微型抗拔类基础优化设计及试验研究

为了解决西北地区光伏支架基础的设计和应用问题,在传统抗拔类基础之上提出了微型锚杆复合桩。通过在西北某光伏电站砂砾石场地的现场足尺试验,由竖向位移观察装置及埋设在不同深度处的应力计对加载过程中各试桩的位移变形和轴力变化情况进行了全时动态监测,对比分析了传统抗拔基础和微型锚杆复合桩的承载特性及相关工程应用问题。结果表明:传统抗拔类基础的荷载 位移曲线形态因桩型不同而异,微型锚杆复合桩呈现缓变型;传统抗拔类基础的极限承载力普遍低于15 kN,而微型锚杆复合桩普遍高于60 kN,承载能力大幅度提高,但微型锚杆复合桩承载力随桩长提高方面存在临界长度（4 m）;微型锚杆复合桩抗拔承载特性优化参数分别从承载力、位移变形及复合优化效果3个方面定量表征了相近桩基尺寸下微型锚杆复合桩的优越抗拔工作性能;建议在西北砂砾石场地适度推广应用微型锚杆复合桩作为光伏支架抗拔基础,其中桩长设计可控制在4 m以内。     

PHC管桩在基坑支护工程中的应用研究

PHC管桩是一种在工程中应用得越来越多的桩型,但其在基坑支护工程中却应用得较少,这主要是由于PHC管桩的桩身抗弯能力不强。近几年大量的工程实例表明PHC管桩在基坑支护工程中的应用是可行的,而且有助于提高施工效率,并有很好的环境效应。结合具体的工程实例,探讨了PHC管桩在基坑支护工程中的应用。     

多种支护形式在超大型深基坑工程中的应用

杭州市市民中心S2地下车库工程基坑采用多种围护形式相结合的施工方案,包括咬合桩、预应力锚杆、高压旋喷桩、复合土钉墙、混凝土内支撑。通过合理安排支护施工、降水、土方开挖等工序,并结合基坑监测。经济合理地完成了超大型基坑的支护和土方开挖,保证了基坑和周边建筑物的安全。     

水泥搅拌桩复合地基承载力的试验确定

能否正确合理地确定水泥搅拌桩复合地基承载力是确保其安全性的一个重要问题。对文献中见到的通过静力载荷试验确定复合地基承载力的方法进行了分析探讨，在此基础上对在工程中如何通过静力载荷试验确定水泥搅拌桩复合地基承载力提出了一些建议：对试桩作单桩和复合地基静力载荷试验；对工程桩只作复合地基静力载荷试验。     

深开挖卸载条件下坑底群桩受力特性的有限元分析

大面积的深基坑坑底往往设置密集的工程桩,深开挖导致的土体卸荷回弹作用会对这些工程桩产生强烈的影响。采用ABAQUS软件建立平面有限元分析模型,对深开挖过程中坑底群桩的受力特性进行研究,确定桩顶抬升量、桩土相对位移、桩身轴力和桩侧摩阻力的分布。最后在开挖结束时对各工程桩重新加载,根据Q-s曲线来判断其抗压承载力和抗拔承载力。结果表明,工程桩的承载力与其在基坑平面中的位置有关。     

预应力管桩的工作机理及存在问题

在分析预应力管桩作为基坑支护桩受力特性的前题下,提出了预应力管桩承载力的时间效应和桩端持力层因受水浸润导致基岩软化,并影响单桩承载力是预应力管桩存在的主要问题。以武汉公安指挥中心大楼为例,采用预应力管桩作为基础工程桩及基坑支护桩效果显著;进一步证明,在软土地基中预应力管桩已越来越被工程采纳。     

带褥垫层刚-柔性桩复合地基性状试验研究

为了研究带褥垫层刚-柔性桩复合地基这种新型复合地基桩土共同作用特征,在温州地区选择了一个采用刚-柔性复合地基的工程开展静荷载试验研究。在条形基础下抽取一根钻孔灌注桩(刚性桩)和四根水泥搅拌桩(柔性桩)进行刚-柔性复合地基静荷载试验,分析整个加荷过程中复合地基的承载变形规律。试验结果表明复合地基Q-s曲线呈缓变形,承压板底土反力分布呈现出中部大边部小的形态,土应力在桩端平面出现应力增大现象,复合地基中刚性桩、柔性桩桩顶均出现负摩阻力。另外,通过反分析方法确定本次试验中钻孔灌注桩、水泥搅拌桩和桩间土的承载力发挥度分别为0.97、0.73、0.99。     

摩擦端承桩复合桩基设计研究

提出一种摩擦端承桩复合桩基设计方法 ,即在剪力墙或柱下集中布桩 ,桩顶与筏板 (或承台 )间设置一定厚度的软垫或专用变形器。通过迫使桩间土先于桩顶发生沉降使其承担预定的荷载 ,随后增加的荷载则由桩、土共同承担。该法可充分发挥地基土的承载力 ,大幅度减少用桩量和筏板厚度及配筋 ,其经济效益明显优于常规桩基和复合地基。对其承载机理和变形特性进行了初步研究 ,得出了承载力和沉降近似计算公式 ,并成功应用于工程实践 ,取得了很好的经济效益     

深基坑新型支护结构力学特性分析

针对深基坑工程在开挖支护过程中遇到的难题,提出框架自钻胎串式锚杆新型支护结构,对其结构构成和工作机理进行了详细探讨。基于柱孔扩张理论,推导出极限抗拔承载力和胎体临界间距计算公式,采用非线性有限元软件ADINA模拟了该新型支护结构的特性、抗拔机理,进行了现场拉拔试验,并将理论值分别与数值模拟和现场拉拔试验结果作了对比分析。结果表明：①抗拔承载力理论计算值与模拟值和试验结果基本吻合,验证了理论分析和数值模拟的正确性。②自钻胎串式锚杆的轴力在胎体段大幅度提高,发生“突变”,呈“锯齿形”。③与普通框架锚杆支护结构相比,框架自钻胎串式锚杆能够使坡体水平位移明显减小,更有利于基坑稳定。④自钻胎串式锚杆的极限抗拔力、极限抗拔位移与胎体径向应变之间存在正相关性。     

疏排桩-土钉墙组合支护结构排桩荷载分担比试验研究

对10个疏排桩-土钉墙组合支护结构进行离心机模型试验。基于试验结果,提出排桩荷载分担比的计算模型,探讨排桩荷载分担比的变化规律以及影响因素,并提出简化计算式。研究结果表明：当基坑挖深较小时,支护结构的荷载主要由土钉墙承担,排桩承担的荷载较小,随着开挖深度的增加,土拱效应将支护结构范围内的土压力不断传递给桩身,排桩承担的荷载越来越多,最多可达到总荷载的90%以上;增加土钉长度、减小土钉间距既可有效减少排桩分担的荷载,同时还能明显提高整个支护结构的整体稳定性;当桩间距在一定范围内时,增加桩间距能减小排桩荷载分担比,但是桩间距过大会明显降低整个支护结构的稳定性;土钉竖向间距对排桩荷载分担比的影响比土钉水平间距更为明显。     

滨海软土区深基坑支护结构设计及变形分析

基于三门核电站一期泵房深基坑工程的成功实践,对滨海软土区的基坑工程特点、支护结构设计和变形特点进行了详细分析。本工程依据地层条件,将基坑边坡划分为完全基岩边坡,基岩埋深小、无淤泥地层的边坡,基岩埋深较大、有较厚淤泥层的边坡三种类型,并分别采用了三种支护型式:放坡、排桩+岩锚、排桩+深搅重力墙+岩锚,有效解决了滨海软土区的地下水位高,淤泥粘聚力及内摩擦角小,基坑侧壁受水平荷载大、易失稳等难题。现场监测结果表明锚索应力及基坑的水平位移和沉降均满足规范及设计要求。三门核电站泵房深基坑支护所面临的岩土工程问题对于沿海工程具有一定的普遍性,该方案的成功应用可为沿海地区类似工程的设计提供参考。