反压土和中心岛式开挖在某深大基坑工程中的应用

为了减小坑底隆起、支护结构过大位移以及增强稳定性,反压土和中心岛式开挖模式被广泛应用于深大基坑施工。文章采用数值模拟方法,以合肥大学城地下工程为例,研究了反压土和中心岛式开挖联合使用对支护结构、位移和稳定性的影响。研究表明,反压土和中心岛式开挖联合使用能大幅度减小各施工步支护结构的内力和基坑变形,通过设置三道斜撑,在其中预留反压土开挖来降低施工过程中引起的土体沉降,减少了开挖工序时支撑与反压土的相互干扰。采用此种方式可增强基坑整体稳定性,经济合理,施工效率较高,为深大基坑的施工提供参考借鉴。     

灌注桩加砼内支撑基坑支护结构截面设计分析

为研究影响灌注桩加混凝土内支撑基坑支护工程中,支护结构截面尺寸的选取问题,采用弹性地基梁法结合增量法,以南京某软土基坑工程为例,建立了计算模型,分析在多种支护桩直径和内支撑截面宽度组合情况下,支护结构水平位移、结构内力及地面沉降的变化情况。结果表明:对于增大支撑刚度,增加支护桩直径比增加支撑截面宽度有效;增加支护桩直径或支撑截面宽度均会使支护结构变形减小,而增加支护桩直径效果更好;增大支撑刚度可降低支护桩抗弯配筋量,而抗剪配筋略有增加;增大支撑刚度,第一道支撑轴力减小,但两道支撑轴力总和基本不变;已确定的计算模型,主动土压力大小与支撑刚度无关;减小地面沉降可增加支护桩直径或增加支撑截面宽度。     

坑内预留土作用下多支点支护结构的变形内力计算

基坑围护结构内侧预留土可有效减小围护结构内力和变形,且设置灵活,在工程中应用日益广泛。为了分析坑内预留土对多支点支护结构的作用效应,首先,基于三参数地基弹性梁模型,根据支护结构沿竖向受力模式的不同,给出了一种考虑坑内预留土作用影响的计算分析模型及控制方程组;在此基础上,通过桩身离散和矩阵传递法,推导建立了多支点支护结构内力变形计算的矩阵表达式,并给出半解析解答方法;最后,采用该方法对工程实例进行计算,并对坑内预留土设置宽度、高度的影响规律进行了分析,验证了方法的可行性,可为支护工程设计施工提供参考。     

厦门大学嘉庚楼群主楼基坑支护设计和地下室工程的施工

本文介绍了厦门大学嘉庚楼群主楼基坑支护设计方法,对基坑上部放坡下部设挡土短桩的受力和位移进行了计算。实施效果表明,采用本文方法不仅收到良好的支效果,而且节省了工程造价,文中最后介绍了减小大体积混凝土内外温差的方法。     

确定基坑支护结构型式的基本方法与原则

(三)悬臂式排桩支护结构 1.特点:①支护结构的上端依靠下部插入段两侧的土压力维持稳定;②支护结构的位移较大;③支护结构的截面弯矩随悬臂长度的增加而迅速增加。 2.适用条件与范围:①基坑周围不具备放坡或施工重方式挡土结构的宽度;②邻近基坑边无重要建(构)筑物或地下管线;③基坑开挖深度不大(一般在8m以下);④对基坑边土体的水平位移控制要求不甚严格。 3.注意事项:①支护结构的入土段土层良     

基坑支护结构内力及变形动态分析

提出用有限元—无界元耦合的方法进行基坑支护结构内力及变形动态分析。为了模拟实际受力状态，在挡土结构与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元。计算实例表明，所建立的分析模型可考虑支护墙体位移因开挖而引起的空间效应和由地基流变而引起的时间效应，可以计算基坑支护结构任意时刻、任意位置的内力和变形。     

锚管桩结合双排桩在基坑支护中的应用

介绍双排门架桩加锚杆支护体系在杭州某基坑支护中的应用实践.对基坑支护结构位移变形的监测表明,该支护形式可显著减小围护结构的内力和变形,支护工程安全可靠,满足基坑稳定和变形控制的要求.     

基坑内预留土堤对基坑性状的影响分析

对粘性土基坑中预留土堤作用下的悬臂式排桩支护基坑性状进行不排水数值分析,研究了土堤尺寸、桩土相对刚度等各种因素影响。分析表明:在临时支挡结构前预留土堤可以明显地减小支挡结构变形和支护桩的嵌入深度与弯矩,从而降低工程造价。只要土堤自身稳定性满足要求,合理地增大土堤宽度和高度,可以减小基坑的变形和桩身弯矩,但在较小的坡度条件下无论是在粘土层中还是砂性土层中,预留土堤高度低于1.5 m,宽度小于2.0 m时比较经济。支护桩的刚度越大,要更大的土堤宽度才能有效地减小支护结构的侧移;粘土层不排水强度越大,土堤尺寸对侧移的影响就越小。     

锚管复合土钉支护技术在砂卵石地层深大基坑中的应用

北京国美商都属深大基坑支护工程.考虑到场地四周空阔,基坑土层以砂卵石地层为主,密实度高,具有放坡条件,总体采用锚管复合土钉墙支护.介绍支护结构组成、结构及施工工艺.通过现场试验,对基坑的水平位移以及锚管(土钉)的受力特性进行分析.结果表明基坑的水平位移很小,满足设计需求;土钉受力随施工进度逐渐增大,尤其是退台的设置会引起退台效应,从而起到减荷和使应力重分布的作用.     

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。     

不同降雨条件下顺层边坡力学响应模型试验研究

 为研究降雨条件对顺层边坡坡体内部力学响应特征的影响,结合叠加喷洒降雨技术和光纤光栅监测技术,开展不同降雨类型及支护条件下顺层边坡的地质力学模型试验,分析雨水入渗对于坡体位移、孔压力以及支护结构受力的影响等。试验结果表明,对于无支护边坡,在短时间暴雨条件下,位移和孔压力变化主要发生在降雨期间的坡体表层附近,坡体表层前端处雨后位移的增幅较大且孔压力的消散较快,坡体稳定性的主要影响因素是超孔压的累聚和消散;在长时间小雨条件下,位移和孔压力的影响范围逐渐向深部扩展,雨后位移仍保持较大的增长速率但孔压力消散较慢,坡体稳定性的主要影响因素是雨水入渗软化软弱夹层。相对于无支护边坡,有支护边坡的坡体位移和孔压力均显著减小,这主要是由于支护结构的施加限制坡体表面裂缝的扩展,从而减弱雨水的入渗,在总降雨量相同的情况下,短时间暴雨条件时支护结构的受力较快达到稳定,长时间小雨条件下支护结构的受力调整的速率较慢,在降雨试验结束6 h后,坡体前端推力最大值出现的位置不同,前者最大值出现在顶层,后者最大值出现在中层,且后者相应位置处的数值是前者的1.5～1.7倍。试验成果对于类似边坡工程的施工设计及加固维护具有参考意义。     

逆作拱墙在边坡支护设计中的应用

贵阳渔安·安井温泉旅游城"未来方舟"B6组团环形车道边坡最大挡土高度为28m,支护结构采用拱形钢筋混凝土连续墙支护方案。支护结构充分利用逆作拱墙的空间受力特点,平面上土压力主要通过轴压力方式沿着拱轴方向传至两端先行施工的人工挖孔支护桩区段,支护结构效率较高。采用规范计算公式及施工模拟分析,对边坡的稳定性及受力进行计算分析。工程竣工后的位移监测结果表明,边坡支护结构变形满足设计要求。     

电力隧道顶管工作井支护结构受力与变形实测分析

以佛山市某电力隧道顶管工程工作井(始发井)为例,对顶管工作井施工期间支护结构受力与变形情况进行现场监测。工作井施工期间监测数据表明:围护结构的变形具有明显的时空效应,工作井开挖期间长时间的暴露会导致地连墙深层水平位移增量变大、墙顶产生隆起以及内支撑轴力增大;内支撑的架设和底板的施工能够抑制地连墙水平位移向井内进一步增大,同时,也会使得其他内支撑轴力减小;拆除内支撑时,工作井围护结构整体水平位移变化幅度较大,靠近拆撑位置向井内位移,远离拆撑位置向井外位移,并且使得其他内支撑轴力增大;工作井支护结构“角部效应”明显,内支撑轴力和位移实测值均相对较小,设计偏于保守,应对设计方案进行优化。     

支护结构变形计算的土压力模式的探讨

对用于支护结构弹性支点法的多种土压力模式作了介绍,并对各种土压力模式进行了对比分析,为了比较各个模式的安全性,对不同土压力模式下结构的位移和内力作了推理,结果表明,＂净静止土压力模式＂最为安全。     

深层排水孔堵塞对富水岩质高边坡稳定性的影响

高边坡施工或运营期间常因多种因素作用导致排水孔堵塞,从而抬升地下水位,影响边坡稳定性和支护结构的安全。基于渗流折射定律,采用空气单元法模拟排水孔,开展了岩质高边坡渗流应力耦合分析,重点研究了排水孔不同堵塞工况下的坡后地下水位变化及支护结构力学响应。计算结果表明:排水孔堵塞对坡后地下水位影响显著,坡内位移整体变化不大,坡趾位置岩体变形最大;坡体锚杆轴力明显增加,最大增长幅度达到45%。对于布设深层排水孔的岩质高边坡,排水孔堵塞后边坡支护结构的位移变化明显,对支护结构的影响不容忽视,尤其体现在坡趾剪出口位置。此外,排水孔接近完全堵塞时,边坡安全系数显著降低。提出了以框架式格构和锚杆共同作为支护体系的高边坡处理措施,即下部边坡加强格构支护强度,上部边坡增加锚杆锚固长度。     

Internal forces of underground structures from observed displacements

This paper presents a method that provides a solution to the long standing problem of calculating internal force distributions based on displacement measurements of piles, retaining walls and tunnels. It is based on the principle of virtual work and therefore, analytically correct in the linear elastic range, and works without the need of any boundary conditions.The validation against multiple case studies, showcasing loading conditions including seismic, earth pressures, external loads, or sliding slopes in multiple ground conditions and construction processes, confirms its flexibility and applicability to any structure where displacements are observed. Although the validation presented here applies to bending moments and axial forces, the method is theoretically correct and applicable to other internal force distributions.     

基于径向基神经网络的深基坑非线性位移反分析

以支护结构-土非线性共同作用的土压力计算模型为基础,提出了非线性共同作用弹性地基反力法;然后将径向基神经网络引入深基坑位移反分析,研究了根据深基坑空间效应的表现形式及规律选取适当剖面进行位移反分析的原理与方法,编制了计算程序。它可以逐工况地对支护结构不同标高和平面位置处的实测位移进行反分析,从而使反演的土性参数包含了时空效应和非线性共同作用的影响。工程算例表明:围护墙位移的反演计算结果与实测值吻合良好。     

核电站常规岛地下挡土墙土压力模型试验研究

以广东台山核电站常规岛混凝土阶梯型挡土墙为原型,根据相似理论建立1∶10的试验模型,对比研究阶梯型直墙结构和阶梯型拱墙结构在不同边坡坡度及施工荷载组合工况下的土压力、位移和水压力分布特征。研究结果表明:(1)2种结构型式的挡土墙在各工况条件下,实测土压力均大致呈直线分布,埋深越大则其土压力值越大,且一般小于朗肯土压力理论值和静止土压力理论值。同时在施工吊装荷载作用下,在不同深度范围内会产生附加应力,大小为0.5～2.5 kPa。(2)实测位移随深度增加而减少,并可忽略施工吊装荷载的影响。在某一工况条件下,挡土墙墙顶处位移值最大。在不同工况条件下,无边坡限制条件下的位移最大,而对于有边坡限制的情况下,边坡坡度越大则位移值越小。(3)实测水压力与理论值的分布特征和大小基本一致,同样可忽略施工吊装荷载和结构型式的影响。(4)在各工况条件下,阶梯型拱墙结构挡土墙支墩和拱板处土压力均小于直墙结构挡土墙,差值为0～3 kPa,而2种型式挡土墙位移及水压力的分布特征和大小基本一致。该结论可为今后类似工程设计与施工提供一定的参考。