复合式重力坝支护结构的两阶段附加弯矩法

复合式重力坝基坑支护结构是介于重力式水泥土坝和排桩两种围护形式之间的一种复合支护形式。由于这种复合支护结构内部受力关系复杂,除有限元法外尚未有较好的变形计算方法。在弹性支点法的基础上,提出了一种考虑空间效应的两阶段迭代计算方法。该方法第一阶段按常规弹性支点法计算,第二阶段在第一阶段得到的变形曲线基础上,将内插加筋体摩擦力产生的附加弯矩叠加到围护体的受力与变形计算中。最后结合工程实例的实测结果对该方法进行了对比验证。     

h形双排桩在边坡与基坑联合支护中的应用研究

随着双排桩支护结构在边坡与基坑支护工程中的广泛应用,实际工程中出现了诸多与之类似的支护结构,h形双排桩支护结构便属于其中一类。对于h形双排桩支护结构,目前岩土工程界并未提出明确的结构计算模型。以福建省某实际边坡与基坑联合支护工程为背景,参考规范中的弹性支点法建立了h形双排桩支护结构的杆系计算模型,采用ANSYS有限元分析软件对h形双排桩支护结构的内力和变形进行分析,并与设计中常用的简化模型计算结果进行对比研究。分析表明,弹性支点杆系模型能准确计算各开挖工况下支护结构的内力与变形,而简化计算方法存在一定缺陷,在实际设计过程中应对其计算结果进行一定调整方能满足工程应用要求。     

桩锚支护体系支点反力计算方法比较与分析

桩锚支护体系已广泛用于深基坑支护结构中,支护体系中锚杆提供的支点反力计算方法有很多。文章介绍了支点反力计算方法,应用该法中的等值梁法和弹性支点法对某基坑进行了计算分析,并对计算结果进行比较,对各种计算方法进行了讨论。     

圆形基坑排桩环梁内撑弹性支点刚度系数算法

当采用二维弹性支点法对圆形基坑排桩+环形梁内支撑支护结构进行简化设计计算时,环形梁内支撑需等效为弹簧,作为弹性支撑处理,故其刚度系数的确定至关重要。采用弹性力学的方法,对圆形基坑中的排桩环形梁内支撑结构整体进行弹性结构分析,得出环形梁内支撑与排桩支点处的水平径向位移。运用广义胡克定律,通过支点处支点力与水平径向位移的关系,确定其弹性支点刚度系数的计算公式,并参考《建筑基坑支护技术规程》,引入两个影响因素对计算公式进行修正。最后结合某提升泵站圆形深基坑实例,根据上述公式得出各道环撑的弹性支点刚度系数,利用规程规定的二维弹性支点法对该支护结构的设计思路及分析方法进行阐述,该基坑从开挖至基坑回填期间运营良好。     

基于新多支点桩锚法的深基坑工程应用实例分析

针对常规的多支点桩锚支护结构计算方法存在的不足,提出了一种比较合理的新多支点桩锚支护结构的计算方法。并以某大型深基坑工程为实例,运用常规等值梁法和新多支点桩锚法分别对该基坑支护结构进行受力分析,大量现场监测数据表明新多支点桩锚法计算结果更加符合实际工况,可为类似工程提供有益参考。     

桩锚体系弹性支点法和三维有限元法比较与分析

简述了弹性支点法和三维有限元法,并以衡阳市某平面形状复杂基坑支护结构为例,分别以弹性支点法中的M法以及三维有限元法对该基坑支护结构东面侧壁进行了支护桩内力和位移计算,分析比较了这两种计算结果,最后确定以三维有限元计算结果进行支护桩的配筋和锚杆的计算,取得良好效果.     

SMW工法和鱼腹梁支撑围护深基坑的应用研究

以安庆某基坑工程为背景,介绍鱼腹梁支撑体系及弹塑性共同变形法和规范中的弹性支点法2种计算理论,在理论上弹塑性共同变形法要优于目前常用的弹性支点法。采用南京库伦GE05分别用2种计算理论进行对比计算分析研究。计算得到作用在围护体上的土压力及围护体的水平位移,并与实际监测数值进行对比分析,结果表明弹塑性变形法更符合实际情况。     

深基坑微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护的变形分析

微型桩—预应力锚杆复合土钉墙具有施工方便、质量可靠的优点,广泛应用于深基坑边坡支护中,目前主要对其稳定性进行分析,对其变形特性的研究还比较少。本文依托湘潭市某微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护工程,运用理论计算方法弹性支点法对支护结构进行了不同工况下的变形计算,同时对工程进行变形监测工作,将理论计算结果与现场监测数据进行比较分析,确定微型桩—预应力锚杆复合土钉墙的变形特点,总结变形规律,为类似工程设计与施工提供参考。     

双排桩支护在软土地区基坑中的应用与分析

双排桩支护作为一种悬臂式支护,为给排水厂站内泵房、水池等复杂构筑物深基坑的开挖和结构施工提供了极大便利。针对上海软土地区某大型泵房深基坑,本文进行了双排桩支护的应用和分析。通过弹性支点法计算和参数分析,在本工程中,桩径是影响基坑变形的主要因素,前后桩的合理排距可取3～4倍桩径,有限元分析表明,坑外地表沉降更接近于凹槽型分布曲线。通过现场实测分析,基于水土分算的弹性支点法计算所得的桩体变形能与实测结果更好地吻合。对于未封闭的双排桩基坑,建议在端部薄弱部位加强支护结构刚度。     

双排桩支护永久结构设计与分析

双排桩支护结构能够有效地控制基坑围护结构的变形。本文依据山西大同市某地下环路工程设计,采用土压力分配法和弹性地基梁法对双排桩支护永久结构进行计算分析,两种计算方法的双排桩受力变形特点相差较大。通过有限元分析,并结合实测数据,得出土压力分配法计算结果较接近实际,弹性地基梁法偏于保守。实践证明,双排桩支护作为永久结构,对于工程的安全和环境的保护是切实可行的。     

基于midasCivil的基坑支锚结构弹性支点法模拟分析

极限平衡法假定了基坑内侧的土抗力为被动土压力状态。对于有支撑的支护结构等值梁法,支点力的计算假定与支点刚度系数是无关的,在使用上受到较大的限制,从理论上也无法反映支护结构的真实工作状态。因此,考虑支撑点刚度及土体变形与应力状态的弹性支点法是一种趋势。弹性支点法分析计算可采用midasCivil中面弹性支承理论作为土体和支挡结构的接触边界条件,通过分析位移结果值,结合规范求解支撑反力和被动侧分布土压力,应用于工程设计中。     

新型预应力锚拉式桩板墙的弹性约束地基系数法

预应力锚拉式桩板墙是在桩板墙及锚拉抗滑桩基础上发展起来的一种新型文档结构。基于结构矩阵方法，结合工作特点，考虑了锚索的弹性约束、填土土压力随位移的变化关系、锁口处位移和内力的连续条件，计入了桩锚固段变形对桩位移和内力的影响，分别导出了锚固段及受荷段的刚度矩阵，编制了相应的计算程序，计算了墙面桩的位移、弯矩、锚固段应力及应变、锚索拉力等。所得结果与其他方法相比，有较好的规律性和可比性，可供相关工程参考和借鉴。     

滑坡区隧道自锚式加固结构受力变形研究

 滑坡区隧道自锚式加固结构是针对位于深厚滑坡体中隧道病害治理问题而提出的一种新型治理措施。为研究整个加固结构与滑坡土体相互作用下的受力变形规律,首先建立物理力学计算模型,采用传递矩阵法推导内力及位移的传递矩阵计算式,借助MATLAB编程计算,得到加固结构内力和位移的分布特征,然后分别对加固结构进行数值模拟计算和物理模型试验,验证理论计算方法及结果的正确性。研究结果表明：(1) 抗滑支撑桩与锚索能很好地控制隧道的位移,改善隧道的受力状态;(2) 设计中,应尽量减小锚索与水平面的夹角,并增大滑坡边界范围内锚索力的设计值;(3) 数值模拟计算和模型试验得到的隧道内力和位移分布特征与理论计算结果相吻合,验证了理论计算方法及结果的正确性。     

无粘结锚索的应用和对其永久性的担忧

上世纪80年代初,锚索加固工程要求安装观测锚索,大变形岩体的加固要用无粘结锚索,工程需要催生了国内的无粘结锚索。当时还没有无粘结钢绞线,只能用光面钢绞线自制,因此,无粘结锚索很不规范。90年代初国内水电建设引进了无粘结锚索的规范结构和施工工艺,并迅速得到推广。然而,在工程应用中过于简化,把双层隔离层改为单层,把充满并可随时补充防锈油脂的防护帽用混凝土或水泥砂浆替代,永久性难以保证,给工程的安全埋下隐患。无粘结锚索的钢绞线不与围岩粘结,锚索对岩体的加固完全依赖其拉力,锚索的拉力又仅仅依靠夹片对钢绞线的夹持力,在上百年的高应力作用下,夹片及其夹持的那段钢绞线产生了徐变和锈蚀,必将减小锚索对岩体的支护力。在用无粘结锚索加固的公路边坡中,因雨水冲动格构下的风化石和泥土,锚索失去了拉力,边坡缺少支护力而失事的工程已不止一例     

地基不均匀沉降时超静定框架应力场的还原及应用

针对发生地基不均匀沉降的超静定框架结构应力场的还原问题,给出了基于结构力学矩阵位移法还原超静定框架结构体系应力场的计算原理。基于包含上部钢框架、独立基础和多维弹性地基支承的整体超静定结构体系的静力平衡条件和变形协调条件,建立了超静定结构的有限元计算模型。以实际监测工程为算例,采用MIDAS/Gen有限元软件计算还原了包含上部钢框架、基础和基底弹簧支座的整体超静定结构第二平衡状态下的应力场; 由实测的钢框柱柱脚位移值反算出基底弹簧支座各方向的弹性刚度,得出整体超静定结构第二平衡状态下的刚度矩阵及位移矩阵,从而求得监测初期和终期上部超静定钢框架结构各构件的内力计算值。最后,对比钢框架各构件内力的理论计算增量值与监测增量值。结果表明:构件各项内力理论计算增量值与监测增量值的相对误差均不超过40%,且构件各项内力理论值与监测值的增量变化方向一致,验证了基于矩阵位移法的超静定框架结构应力场还原方法的合理性和可行性。     

滑坡区隧道自锚式新型加固结构理论研究

 针对位于深厚滑坡体中隧道的加固问题,提出了利用锚索、抗滑桩只对与隧道稳定直接相关的洞周滑坡体进行抗滑及锚固处治,同时加固隧道衬砌结构,使隧道衬砌结构、抗滑桩与锚索形成一种新型的滑坡隧道自锚式加固结构体系。该加固结构将滑床作为桩和锚索稳定的支撑点,属于超静定结构。针对该加固结构体系的特点建立其物理力学模型,并采用矩阵传递法进行理论推导,得到加固结构体系的内力与位移。通过算例分析结果表明,锚索的作用使隧道边墙不利受力状态有所改善,抗滑桩对隧道底铺和衬砌的变形有所约束,可以通过锚索和抗滑桩结构,使隧道衬砌结构的受力和变形得到优化控制。     

软岩单线隧道新型支护结构有限元分析

采用有限元法对由聚丙烯纤维网湿喷混凝土、锚杆和钢格栅组成的软弱围岩隧道支护结构的应力、变形等进行了分析研究。对危险截面的强度验算表明,使用该支护结构的铁路隧道硐室稳定、安全度高。     

压力分散型锚索设计中应考虑的几个问题

 在分析压力分散型锚索锚固机制的基础上,提出该类锚索设计中应考虑的3个问题,即单元锚固段长度的计算问题、承压板处浆体的变形问题和工后坡体变形引起钢绞线的不均匀荷载问题,认为该类锚索较拉力型锚索的锚固力有所提高,是因为浆体受压时径向的膨胀变形受到岩土体约束,岩土体越坚硬约束作用越强,锚固力提高值越多,反之则小。由此提出物理概念清楚、计算简单的单元锚固段长度计算公式。按照承压板处浆体的变形特征,提出变形量的计算公式,由此可进行浆体的变形验算。为消除工后坡体变形引起钢绞线的荷载不均匀问题,建议采用基于工后允许位移的张拉法,给出详细张拉顺序和计算公式。     

A modified deformation coordination model for calculating the internal force of anchored piles

Anchored piles are an important combined supporting structure and widely used in landslide prevention and control. The calculation of the internal force of a pile-anchor is highly significant. In this paper, we propose a modified deformation coordination model to more accurately calculate the internal force of anchored piles based on a simple analysis model originally developed by (Qu et al. 2016). In the modified deformation coordination model, the pile-anchor interaction is divided into two stages: (1) prestressed anchor cable application stage; and (2) landslide thrust action stage. The anchor cable deformation is taken as the sum of the free section and anchorage section. A deformation coordination equation is established based on the unification of the horizontal pile displacement and anchor cable deformation at the junction of the pile and anchor cable. The anchor cable tensile stress calculation formula is then obtained by combining the virtual work principle and graph multiplication theory in structural mechanics. An engineering case study of a pile with double-row anchor cables is tested to compare the results obtained using the traditional model and Chinese codes, which demonstrates the capability of the proposed model to calculate the internal force of anchored piles.     

基于Plaxis强度折减法的开挖边坡稳定分析

利用Plaxis有限元软件,针对某开挖高边坡地质地形特征,采用有限元强度折减法对边坡无支护的情况和采用预应力锚索加固两种方案进行了模拟,模拟结果表明,无支护边坡其安全系数小于1,稳定性较差,无法满足规范要求;采用预应力锚索加固后,安全系数增加,且边坡潜在滑裂面从浅层风化岩体向下部岩体移动,边坡稳定性增加。同时,对计算结构的精度做了对比,与极限平衡Bishop法结构相比其误差在2%以内,且潜在的危险滑裂面形状和位置基本一致,论证了其准确性和工程实用性。