桩锚式支护桩内力和变形测试研究

为了研究桩锚式支护桩的内力和变形特性,对桩身钢筋应力和圈梁的侧向位移进行了监测,得到了桩身的弯矩分布图和侧向位移分布图.监测结果表明:随着开挖深度的增加,基坑内侧的最大弯矩逐渐增大,而且其作用位置向下偏移;设置锚杆改变了桩身弯矩的分布特征,最大弯矩的数值减小,其作用点位置下移,桩身的侧向位移显著减小;基坑开挖过程中基坑开挖的空间效应显著,基坑测试段中部的桩身弯矩较其他部位桩身的弯矩值大,且支护段中部的侧向位移最大;基坑开挖至基底后,桩身负弯矩的最大值发生在坑底内侧附近,本次测试结果可为桩锚支护结构的设计提供可靠的依据.     

旋喷土锚在基坑支护中的应用

介绍了新型高压旋喷土锚在基坑支护设计中的应用。旋喷土锚在基坑支护体系中所能提供的拉力大,对降低桩身弯矩和桩身侧向位移效果明显。将旋喷土锚应用于某深基坑的支护工程中,监测结果表明,该工程支护桩身实际位移最大值、地表沉降值均小于计算值,表明将旋喷土锚用于深基坑桩锚支护体系中效果明显。     

深基坑桩锚支护结构桩身内力及土压力试验研究

通过对东北大学秦皇岛分校综合实验楼深基坑桩锚支护工程现场试验,研究分析了深基坑开挖过程中桩身土压力、钢筋应力及弯矩的分布和变化规律。研究表明:基坑开挖和锚杆及其预应力施加是桩身内力变化的主要因素,预应力锚杆施加的影响较大;通过桩身钢筋应力反算土压力的大小与实测土压力大小及分布基本一致;实测土压力的大小介于朗金土压力和静止土压力之间。     

基坑开挖过程中多撑式支护结构变形研究

为掌握基坑开挖过程中支护桩力与位移的变化规律及其相互关系,在弹性地基梁计算理论的基础上,考虑桩-土相对位移影响,根据支护桩水平支撑的设置情况将基坑的开挖分解为不同阶段,结合初参数法推导得出了开挖过程中支护桩水平位移、转角位移、弯矩和剪力沿桩身分布的计算公式。工程实例表明:计算值与实测值接近,该方法能很好的计算出支护桩在开挖过程中力与位移的变化规律,对基坑工程的设计、施工和施工过程中的监测具有指导意义。     

某塔深基坑安全监测与分析

某塔基坑采用桩锚支护进行中心岛放坡开挖,对其超大超深基坑的支护结构水平位移及变形、孔隙水压力、土体侧向位移及土压力、地下水位、基坑周边地面沉降、锚杆拉力等进行长达400多天的监测。结果表明,浅部土方开挖时,支护桩沿不同深度的水平位移量较小,基本呈线性变化;随着土方开挖,开挖处相应支护桩桩身的水平位移持续增大,当进行锚杆张拉后,由于受到锚杆的约束作用,支护桩水平位移速率明显减小;基坑开挖到底后,支护桩的水平位移速率下降,基本趋于稳定。随着基坑土方开挖,支护桩顶各位移监测点及基坑周边地面各沉降监测点的变化量相应增大;在地下室施工至±0.00m,位移变化及沉降变化均呈收敛趋势。除锚杆的应力有一定程度的增加外,其他监测参数的变化都较为均匀。     

软黏土中双排微型桩围护结构的开挖过程性能分析

双排微型桩围护结构兼具施工便利和侧向刚度高的优点。为获知其原位工作性能,在软黏土场地内施工88根微型桩构成双排桩围护结构,通过测斜管、土压力盒、钢筋应力计等量测单元测定挖土过程中的围护结构工作性状。试验结果结合数值分析后发现,随着开挖深度的增加,桩身最大位移不断增大,且最大位移处位于开挖面附近。桩顶能够承受一定的弯矩且弯矩值大小与开挖深度相关,同时桩身弯矩的分布与开挖深度有关。后排桩所受土压力可以通过冠梁和桩间土传递到前排桩上,随着开挖深度的增加,桩间土压力在开挖面上部呈减小趋势,在基坑底以下呈增大趋势,其实测值介于体积比例系数法和弹性地基梁法计算值之间。后排桩所受主动土压力、基坑底部所受被动土压力和桩身位移有关,被动区的实测土压力和弹性地基梁法计算值比较接近。     

直斜交替组合钢管桩支挡结构试验研究

直斜交替组合钢管桩是一种新型的基坑支挡结构,具有施工方便、可循环利用、造价低等优点。已有工程实践证明其支护性能良好,但尚缺乏对其变形和受力机制的深入认识。开展悬臂桩和2种不同夹角(α=10°,20°)的直斜交替组合钢管桩模型试验研究,分析基坑开挖过程中,桩顶位移变化规律、桩身弯矩和变形及土压力分布特征,试验结果表明：相同的基坑开挖深度,直斜交替组合钢管桩的桩顶位移随着夹角增大而减小,悬臂桩桩顶位移最大。悬臂桩桩身弯矩图呈现“鱼腹式”分布特征,而直斜交替组合钢管则为“S”型分布,直斜交替组合钢管桩存在显著的反弯现象,其桩身最大弯矩值随着夹角α的增加而减小。直斜交替组合钢管桩在土压力作用下受力更加合理,斜桩受拉、直桩受压,其破坏模式从悬臂桩的弯剪破坏变化为斜桩与直桩的拉压破坏。此外,直斜交替组合钢管桩支护结构具有三大有益的效应：拉锚效应、重力效应和空间结构效应。拉锚效应和重力效应增加了结构的抗倾覆力矩,而空间结构效应提高了支挡结构的刚度。因此,该支挡结构具有很好的推广应用价值。     

桩锚支护结构桩身内力试验研究

通过对西宁火车站深基坑桩锚支护结构桩身内力进行现场实测,分析了不同工况下桩锚式支护桩的受力特性及其变化规律。结果表明:冠梁不仅能使桩顶部分受力特性不同于上端自由的直立杆件,而且可以有效减小桩身内力;桩锚式支护桩桩身钢筋应力实测值远小于钢筋强度设计值;悬臂支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面附近,桩锚支护阶段桩身最大弯矩位于基坑底面以上至1/3基坑深度的区域内;支护桩嵌固深度过长并不能改善支护桩的受力特性;对于桩锚支护结构,用极限平衡法与弹性支点法进行计算都是偏于安全的,在基坑底面以上,设计时采用极限平衡法比弹性支点法更为经济,而在基坑底面以下采用弹性支点法得出的结果与实测值更加吻合;支护桩桩顶侧向位移随基坑开挖深度的增大而增大,设置预应力锚杆能有效控制基坑顶部侧向位移的发展。     

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。     

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。     

基坑锚索预应力损失规律及分步张拉控制措施研究

针对基坑工程中锚索预应力损失的特殊性,采用现场试验的方法,对分级张拉直至破坏过程中锚索锚固体上剪应力的分布特征以及不同张拉荷载、循环加卸载下锚索预应力的损失规律进行了分析;结合工程实例建立数值模型,分析了锚索预应力在基坑分步开挖过程中的变化规律,并对一次张拉和分步张拉两种方案下支护桩的位移和弯矩变化进行了对比分析。结果表明:锚索锚固体前端的脱黏滑移是锚索初期张拉锁定损失的重要原因,张拉荷载越小、循环张拉次数越多,锚索的初期损失率越低;对于多排锚索支护桩,上排锚索预应力会因下排锚索施加而减小,而在整个开挖过程中,锚索预应力呈现波动增大的趋势;通过采取分步张拉控制措施,锚索预应力的张拉锁定及开挖损失均得以明显改善,支护桩在开挖过程中的受力和变形更趋合理,该控制措施可为类似基坑工程的施工提供借鉴。     

临近基坑开挖复合地基侧向力学性状离心试验研究

临近基坑开挖引起复合地基CFG桩变形和内力改变,现有理论缺乏对该问题的研究。通过开展离心模型试验,对临近基坑开挖条件下,复合地基变形、CFG桩内力和变形、土压力等分布和变化规律进行深入分析。结果表明：开挖引起CFG桩弯矩增大,近基坑桩增幅明显|开挖引起桩土不同步沉降,导致CFG桩上刺入褥垫层,桩受到褥垫层的“嵌固拉结”作用,同时远基坑桩、褥垫层、加载气囊一起提供了“摩擦拉结”作用,从而在近基坑桩上出现负弯矩|而远基坑处不均匀沉降小,“嵌固拉结”作用小,且“摩擦拉结”作用是利于正弯矩产生,桩上未出现负弯矩|开挖引起支护背后土压力分为增长区和减小区两部分,在上部土体中,土体卸荷,土压力减小,而下部土体受支护挤压,土压力有所增大|开挖引起地表沉降呈指数形式,临近基坑地表沉降最大,在显著变形区域内,支护水平位移基本呈直线形式,各阶段最大水平位移均出现在支护顶端|开挖引起的CFG桩水平变形大小和范围随距基坑边距离的增大而减小。     

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。     

深基坑桩锚支护结构受力与变形特性现场试验

在成都地区某基坑支护工程开展了深基坑条件下桩锚支护结构受力与变形特性现场试验,研究了冠梁上土压力与内力变化规律、锚索轴力及支护桩侧向位移分布特征。结果表明:①在基坑中部,冠梁对桩顶侧向位移有一定的协调作用,角点处冠梁协调作用较弱,应适当提高冠梁刚度,并将其与其他部位断开;②锚索轴力沿基坑深度呈类抛物线型分布,且(0～2/3)倍基坑最终开挖深度h_e范围内的中上层锚索对支护桩顶侧向位移影响比较明显,施工时应尽量控制该深度范围的开挖速度及重点关注中上层锚索预应力损失;③受边界效应影响,基坑变形具有空间效应特征,具体表现为基坑中部大于角点处、长边大于较短边,边界效应对其影响范围大致为1h_e。     

弹性地基梁杆系有限元法在深大基坑工程支护设计中的应用

由于弹性地基梁法能够反映支挡结构与土的相互作用,并可有效考虑基坑开挖、回填过程中各种基本因素和复杂情况对支护结构内力和变形的影响,本文根据Winkler弹性地基梁的计算原理和方法,编制了弹性杆系有限元计算程序,对深圳市民广场深大基坑桩锚支护结构进行了设计计算,获得了支护桩桩身位移和弯矩随开挖过程的分布变化规律,计算结果有效指导和优化了基坑支护设计,保证了基坑和邻近基坑的地铁区间隧道结构的安全,支护设计取得了显著的经济效益。     

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。     

深基坑疏排桩锚与土钉墙水平联合支护数值模拟

为了验证疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构的稳定、安全及可行性,得出桩、锚等结构构件的受力及变形规律,以北京京温市场二期地下车库基坑工程为例,分别构建了桩锚支护和疏排桩锚—土钉墙水平联合支护两种方案,然后对两种方案进行了数值模拟,并将以下方面的模拟结果进行了对比分析:基坑开挖面水平位移、地面沉降、各道锚杆的轴向受力规律及支护桩的受弯规律。模拟结果表明:当基坑土层适合土钉支护但开挖深度超过土钉支护深度时,采用疏排桩锚—土钉墙水平联合支护结构替代桩锚支护结构是稳定的、安全的、可行的。     

复杂周边环境深基坑支护结构设计及监测分析

某深基坑紧邻含有三层防空洞室的高边坡,边坡上有基础形式不明的九层建筑物,基坑周边有不规范堆载且施工期为雨季。边坡采用微型桩加洞室内支撑加固,基坑采用桩锚结构支护。在基坑开挖过程中对基坑变形发展进行监测,重点对坑顶水平位移、桩身变形及锚索拉力进行监测,根据监测结果及数据得出:桩锚支护结构可以对此类环境下的基坑变形起到良好的约束作用;施工工况及坑外堆载对锚索使用寿命及边坡变形有较大的影响;锚索反张拉、补张拉、混凝土回填等措施可有效减缓边坡变形速率;监测数据的采集及分析对于处于此类环境的基坑更为重要,可以更好的预测基坑变形的趋势,对施工进行合理的调整。     

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。     

南京长江隧道浦口深基坑信息化施工与分析

以南京长江隧道浦口深基坑工程为例,介绍了深基坑工程施工安全监测和信息化施工手段。针对不同的维护结构,设计了不同类型的监测断面,监测内容包括沉降与位移、基坑底部隆起、地下水位、支护桩内力、支撑轴力和水土压力等。结合施工工况分别对引道段、暗埋段、井后续段、盾构始发工作井及周边环境的监测数据进行了分析,表明基坑外侧降水可改善支护结构受力情况,但大面积降水对工程周边环境影响较大,基坑支护结构变形和内力与支撑设置及工况密切相关,反馈的意见实时指导了施工。研究成果可为今后类似工程的设计、施工和研究提供有益的借鉴和参考。更多还原 AbstractFilter('ChDivSummary','ChDivSummaryMore','ChDivSummaryReset');