考虑地面局部荷载的基坑抗隆起稳定性分析

针对传统基坑抗隆起稳定性计算不能考虑地面局部荷载的不足,本文在圆弧滑动法的基础上,结合Boussinesq解,建立了考虑地面局部荷载的基坑抗隆起安全系数计算方法。并建立考虑土的塑形和应变硬化特征的数值分析模型,分析基坑支护结构的位移情况。结果表明:地面局部荷载在圆弧滑动法假定的滑裂土体上部范围作用时,基坑抗隆起稳定安全系数及支护结构位移变化明显,工程中应重点关注。     

考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性上限分析

为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。     

基坑稳定性的塑性极限分析上限法研究

基坑稳定性验算是基坑支护设计中的一项重要内容,将极限分析上限理论、有限元离散思想和数学规划方法结合起来研究基坑的稳定性。首先将基坑土体用三角形有限单元离散,然后根据上限定理构建同时满足公共边速度不连续条件、单元塑性流动约束条件和单元速度边界条件的机动许可速度场,并由内、外功率相等条件建立目标函数,构建基坑稳定性分析的上限法数学规划模型,通过对模型的优化求解,得到基坑整体稳定性分析的极限荷载(或安全系数)上限解及相应的破坏机构,最后分析了土体抗剪参数、支护结构嵌固深度及基坑开挖深度等因素对基坑整体稳定性的影响规律。     

基于时程法的重力坝动力抗滑稳定研究

以重力坝整体失稳破坏为评判准则,研究地震荷载作用下重力坝的抗滑稳定性,根据塑性区分布情况、计算收敛性以及瞬时安全系数可综合判断大坝的安全度。从分析结果来看:无论是沿建基面的抗滑稳定,还是坝基软弱结构面的深层抗滑稳定,随着地震加速度的增大,塑性区都逐渐增大,并最终出现贯穿性塑性区;沿滑动面的安全系数随地震加速度时程的变化而变化,最小安全系数分布与塑性区的发展情况类似,因此可对塑性区分布和瞬时安全系数进行综合评价后再对坝体抗滑稳定性进行判断。     

基坑SMW支护结构稳定及承载力计算分析

SMW(Soil Mixing Wall)工法是基坑工程中的一种新型支护形式,是在水泥土搅拌桩内插入型钢的组合式支护结构,具有止水性能较好、施工简便、工程造价较低、对基坑周边影响较小等优点。结合某基坑工程的地质条件,对组合式支护结构施工过程中的抗倾覆、整体抗滑动、基坑底部抗隆起等稳定性进行的计算及分析表明,支护参数设计合理、经济可行。     

板桩围堰在渡槽墩台基坑工程中的应用技术研究

为保证基坑稳定和基坑周边环境的施工安全,钢板桩围堰支护是较好措施之一。某渡槽墩台基坑工程施工场地为河流内,水位较高,结合基坑开挖支护工法和工程实际情况,合理选择适合该基坑钢板桩基坑支护方式,采用理论计算和理正计算相结合的方式,对钢板桩、内支撑、圈梁进行了强度校核和抗力校核,进行了封底混凝土抗浮验算、整体抗倾覆稳定性验算及抗隆起验算,并介绍了钢板桩基坑支护的施工要点。     

广东地区水利工程基坑支护抗隆起稳定计算分析

伴随广东地区水利管线工程的日益增多,设计工作中需要垂直支护的线路占比不断提高。基坑稳定验算中抗隆起稳定不满足的现象频繁发生,因水利行业目前尚无专项基坑支护设计规范,工作中多参照住建部规范执行。该文对住建部规范及其他较发达的沿海地区规范计算公式对比分析,尤其是抗滑力矩的逐项计算,结合实际设计经验,总结适用于广东地区的抗隆起稳定安全计算模式,可为同类设计优化成果经济性提供参考。     

黄河冲积互层深基坑围护桩插入比优化分析

济南西北部为黄河下游冲积黏-砂互层地质结构,深基坑稳定性受地层条件影响较大,土层质量直接影响围护桩插入比的取值。以山东省会文化艺术中心深基坑为工程背景,通过理论计算和数值模拟对桩体在不同插入比下的稳定性进行分析。研究发现:土层质量参数与插入比存在线性关系,可引入土压力折减系数计算围护桩入土深度;通过实际工程数值分析得到最佳插入比为0.55;根据现场0.58插入比实测数据对数值模拟进行验证,结果发现桩顶侧向位移最大值为0.05%H(H为基坑深度),沉降最大值为0.04%H,基坑结构足够稳定且有相当大的安全储备,因此,可减小插入比以降低工程造价,缩短施工工期,实现工程的绿色建设。研究成果对济南特殊的黄河冲积层地区深基坑建设具有借鉴意义。     

深圳西海堤稳定性分析

简要介绍了有限元塑性极限分析下限法、刚体极限平衡法的原理。用下限法构造了深圳西海堤的静力容许应力场 ,由此求出了海堤稳定安全系数的下限解和对应的应力场 ;同时由刚体极限平衡法得到了海堤的抗滑稳定安全系数和对应的临界滑裂面。计算结果说明了深圳西海堤的稳定性是满足要求的。     

深基坑悬臂式围护结构地震响应分析

悬臂式围护结构是深基坑最常采用的围护结构形式。应用有限单元法分析了深基坑悬臂式围护结构在地震波作用下的响应。计算结果表明,地震作用下悬臂式围护结构的弯矩出现波动,当地震强度较低时,其分布特征变化不大,但在强度较高地震作用下,上部结构的弯矩值显著增大。在地震波作用下,基坑内侧土体的塑性区明显向下发展,而上部的塑性区则朝着背向基坑的方向发展。基坑深度相同时,悬臂式围护结构的入土深度越大,结构本身受地震的不利影响越大,围护结构与土体的接触压力受地震影响的程度也增加,但此时地震荷载对土体塑性区的影响降低,对场地抗震稳定性有利。     

基于数值分析的软土深基坑支撑体系优化设计

随着地下建筑物深度的不断增加,其基坑支护设计的难度亦在加大,特别是软土深基坑的支护设计难度更大。为了对软土深基坑支护体系进行优化设计,采用三维数值分析软件对某深基坑支护进行模拟,对多个环形支撑方案进行比选优化,最终确定了安全性满足要求、经济合理,同时还能最大程度方便施工、缩短工期的最优方案,并成功实施。其经验可为类似的工程项目提供借鉴。     

基于上限分析的渣土边坡抗滑桩桩位优化研究

针对加固城市渣土堆填边坡的抗滑桩桩位优化问题,基于强度折减技术和极限分析上限法,采用遗传算法结合非线性规划SQP算法,提出了渣土边坡抗滑桩桩位优化方法。深圳市某渣土堆填边坡抗滑桩桩位优化分析结果表明:给定安全系数下,抗滑桩桩位对抗滑桩需提供的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面都有显著影响;暴雨工况下的抗滑力、滑裂面以上桩长和最可能滑裂面范围均大于自然工况下的。考虑局部失稳问题,综合确定天然工况和暴雨工况下加固案例边坡抗滑桩最优桩位分别位于为桩位系数ε=0.3和ε=0.6附近。研究结果可为渣土边坡抗滑桩桩位优化设计提供技术指导和理论支撑。     

边坡坡面浅层加固稳定性分析及设计参数探讨

基于有限差分的强度折减法,探讨坡面浅层土体加固边坡的稳定性,并针对地基与边坡土质相同和采用岩石地基2种工况,综合分析边坡加固区宽度和土体黏聚力、加固区进入地基土深度和边坡几何参数等因素对稳定性和滑动面的影响。结果表明:当地基与边坡土质相同时,不同加固宽度下边坡安全系数随加固区土体黏聚力增加均呈先减少后增加的趋势,且当土体黏聚力达到临界值时安全系数趋于稳定;随着加固区土体黏聚力的增大,边坡由浅层滑动变成深层滑动并最终完全不通过加固区,通过将加固区适当深入地基土可以提高边坡安全系数;当采用岩石地基时,随加固区土体黏聚力增加,安全系数总体上呈现先减少后近似线性增加,相同几何尺寸和土质条件下边坡安全系数比地基与边坡土质相同时整体上提高了0.5~1倍,加固区土体黏聚力越大即抗剪强度越高时,边坡安全系数越高。     

考虑塑性发展系数的简化软土基坑回弹变形预测

为了解决现有的基坑回弹变形计算方法所需参数较多、计算过程较为繁琐、工程应用上受到限制等问题,利用孔隙比和压缩变形量的关系推导出塑性发展系数β的表达式,根据卸荷比R对回弹变形量的影响,估算坑底回弹土层的计算深度,且忽略深大基坑中央土体应力分布的空间效应和坑底中部土体在开挖前及开挖后均为均匀的自重应力场,建立一种基于塑性发展系数β的回弹量估算方法。利用该法对上海市某挖深17.9 m的深大基坑中部回弹量进行估算,并与回弹实际监测值作比较,结果表明,可以用该方法估算回弹量;同时,分析了该方法的工程应用可靠性,并对预测效果修正提出了相应的建议。     

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律.通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究.结果 表明...     

某临近铁路的排水泵站深基坑支护方案优化

通过对临近铁路干线的深基坑支护作业不利的环境及地层地质情况的分析,提出了该基坑的优化和替代方案以及施工工艺优化,支护设计采用《理正深基坑支护》F-SPW6.0版软件计算,适当加大安全系数,确保临近铁路的运行安全,为类似的基坑支护设计、施工提供借鉴。     

基于HS-Small本构模型的银川地区深基坑开挖-降水过程数值分析

针对银川地区缺乏数值计算深基坑稳定性和锚杆受力等相关研究,运用midas GTS NX软件中HS-Small本构模型,对采取锚钉支护的宁夏自治区银川某地下车库深基坑开挖-地下水位下降过程进行了数值分析。结果表明:随着基坑的开挖,基坑边坡的变形量逐渐增大,最终位移最大值出现在基坑顶部阳角处;锚杆轴力随开挖深度的增加而加大,控制变形能力与所处位置有关,下部锚杆控制变形能力优于上部锚杆,锚钉联合支护形式和土钉墙支护形式界面处变形差异较大;随着开挖和持续降水,周边建筑物沉降缓慢增加且最终沉降小于警戒值;锚钉支护中土钉轴力表现为轻微S型曲线,最大值约位于沿土钉长度3/4位置处;通过模拟结果与实测数据进行了对比分析,两者吻合较好,反分析获得银川地区典型土层HS-Small模型的参数取值,可作为银川地区类似深基坑工程数值模拟的依据。     

深基坑开挖时既有管网的支护方法与管线保护

基坑开挖中,在满足基坑侧壁强度要求的前提下,如何降低对既有管线的扰动是施工中急需解决的关键问题。以某供热管线工程为背景,通过建立深基坑开挖过程遇到的几种管线计算模型,计算得到了基坑侧壁与管线在应力、位移等方面的变化规律。结果表明:垂直穿越基坑的管线支护前变形方式为U型,采用悬吊支护后为W型,采用简支支护方式后为VVV型,支护后应力变为原来的1/10~1/7;基坑侧壁水平位移随开挖深度的增加先减小后增大再减小,位移最大处发生在管涵的正下方;采用工字钢桩+横向支撑侧壁、简支管涵后,侧壁水平位移由125.43 mm减小为20.53 mm。所提出的方法既符合现场施工要求,又有效控制了既有管线的变形,起到了很好的保护作用。