深基坑桩撑支护体系下桩后土压力监测及分布模式探讨

采用“注浆带法”土压力监测装置对某深基坑桩撑支护体系下的桩后土压力进行监测,分析研究了土压力随深度及开挖过程的发展规律,并与土压力理论计算值进行了对比;同时基于监测结果,提出了三段式土压力分布模式。结果表明,实测的静止土压力沿深度方向近似呈线性分布,且监测值均未超过理论计算值;随着基坑开挖,桩后不同埋深位置土压力均不断减小,但沿深度方向整体呈现出三段式分布规律且基本保持不变,各埋深范围土压力与朗肯主动土压力的相对大小因基坑开挖深度不同而不同;所提出的三段式土压力分布模式计算值与监测均值吻合较好,该分布模式可预测基坑不同开挖深度下土压力的大小与分布情况,为桩撑支护等柔性支护体系的设计提供参考。

某地铁深基坑桩撑支护结构施工力学行为分析

研究目的:特殊红砂岩地层严重影响兰州地铁车站深基坑支护施工安全,因此研究特殊红砂岩复杂环境下深基坑施工力学行为迫在眉睫。本文以兰州地铁1号线东方红广场站深基坑桩撑支护结构为工程背景,依据现场监测结果和数值计算模型对比分析了围护结构、周边建筑物及地表沉降的位移变化规律。研究结论:(1)数值模拟结果和现场监测结果对比分析表明,两者的结果相近,变化趋势基本一致,说明运用生死单元法对基坑开挖支护分析的结果可以为深基坑的设计与施工提供有效指导;(2)现场监测桩顶水平位移最大值为10.51 mm,小于30 mm的控制值,这说明咬合桩+钢支撑的支护结构可以有效地控制兰州特殊红砂岩地层基坑位移;(3)随着基坑开挖和支护的持续进行,桩身的前倾型变化曲线逐渐成为"鼓肚"形,最大测斜值为10.56 mm,发生于2/3倍的开挖深度附近;(4)随着基坑的不断开挖,周边建筑物距离车站越远,其竖向沉降位移越小;(5)基坑周边的最大沉降发生于距离基坑边缘1/3倍坑深处;(6)本研究成果可为兰州地区类似特殊地层地铁深基坑的设计与施工提供指导。

不同桩撑支护形式的地铁明挖车站基坑变形监测研究

为研究不同桩撑支护形式的地铁明挖车站的基坑变形规律,对北京地铁6号线二期2座采用直径800 mm围护桩+3道钢支撑支护形式,1座采用直径1 000 mm围护桩+2道钢支撑支护形式的明挖车站基坑变形监测数据进行分析。研究表明:(1)两种桩撑形式下的基坑外地表沉降、桩顶水平位移和桩体水平位移变化规律接近;(2)基坑外地表沉降、桩顶水平位移、桩体水平位移分别在0.15%H、0.1%H、0.15%H范围以内(H为基坑开挖深度);(3)直径1 000 mm围护桩+2道钢支撑支护形式下的基坑变形更小,同时针对盾构先行过站而后开挖车站基坑的工程,直径1 000 mm围护桩+2道钢支撑支护形式可在综合费用几乎不变的情况下显著缩短工期,因此可为今后类似工程提供借鉴。

桩撑支护体系施工全过程桩身弯矩演化与分析

在基坑支护设计中,现有的计算方法很难真实地反映桩撑支护体系在实际开挖和主体结构施工过程中排桩内力的分布与演化规律。因此,依托郑州市轨道交通1号线二期河工大地铁车站实例基坑工程,通过实测基坑开挖和主体结构施工过程排桩钢筋应力,反算得到各个工况下的桩身弯矩。分析桩撑支护体系中排桩在施工全工程中弯矩的分布和演化规律,发现桩身弯矩在主体结构施工和支撑拆除阶段会发生重新分布。将支护排桩弯矩实测值与计算值进行对比,发现实测值略小于增量法计算结果,而经典法结果相差较大,说明对于桩撑支护体系增量法计算结果更为经济合理。

桩撑支护在某高层建筑深基坑工程施工中的应用

本工程深基坑东北区因有淤泥分布,地质条件差,故采用桩撑支护。对混凝土支撑、立柱桩、支撑拆除等施工工艺进行了分析探讨,为桩撑支护结构的施工提供一定的参考。

桩撑支护软土深基坑大变形固结有限元分析

结合广州某桩撑深基坑支护工程,运用ABAQUS有限元软件,对基坑进行考虑渗流作用的大变形固结研究,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和坑后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等的变化规律。结果表明:大变形固结有限元分析得到的桩身水平位移等变形值与实测结果吻合较好,由于考虑了渗流作用模拟值略大于实测值;大、小变形分析得到的支护桩桩身弯矩结果比较接近,二者相差0.1%左右;支撑轴力的大变形模拟结果与实测结果相差不大,轴力的变化规律和开挖过程相吻合。大变形固结分析,能很好地模拟基坑开挖过程中土体和支护结构的真实性状。

深基坑桩撑支护结构可靠度分析

通过对某工程实例的反分析计算，提出了建立在可靠度分析基础之上的深基坑桩撑支护结构优化设计方法。为了进行支护结构的可靠性设计，探讨了随机变量对支护结构设计的影响，并给出了进行支护结构计算的实例。

砂卵石地层桩撑支护体系明挖基坑施工变形规律分析研究

随着城市人口的不断增多,城市向外扩张的速度越来越快,居民住房及市政设施建设的需求也越来越多。在城市居民住房及市政设施建设过程中,城市居民住房及市政设施建设对周边环境的变形规律要求日趋严格。城市居民住房及市政设施建设过程中,对周边环境产生影响的阶段主要为地基基础施工阶段,其中尤以基坑开挖阶段的影响最大。本文通过对砂卵石地层桩撑支护体系明挖基坑施工过程中,基坑主体结构自身及周边环境变形规律的分析研究,得出其变形规律,找出变形原因,提出变形控制要素,为后续相似工程施工过程中,基坑及周边环境变形规律控制提供一定的技术指导依据。

桩撑支护体系中排桩弯矩及水平位移监测与模拟分析

结合郑州市地铁车站桩撑支护结构实例工程,对支护排桩钢筋应力和变形进行监测,通过钢筋应力反演出桩身弯矩,发现桩身弯矩的最大值和反弯点位置随着基坑的开挖而下降。对地铁车站标准段基坑建立数值分析模型,模拟基坑开挖过程,重点分析支护排桩的弯矩和位移,结合实测结果和理正计算结果发现基坑开挖面以上弯矩绝对值为基坑开挖面以下嵌固端的1.5~2倍,建议在基坑支护设计中可对支护排桩配筋做变截面处理。

软土深基坑桩撑支护选型分析及数值模拟研究

为了积累珠海地区软土深基坑设计和施工经验,依托某深基坑支护项目对常用支护方案进行对比,利用理正深基坑计算软件选定钻孔灌注桩加混凝土内支撑方案;同时,采用MIDAS/GTS有限元软件,对基坑进行整体三维数值模拟分析,分析了基坑开挖过程中,支护桩桩身和桩后土体的水平位移、坑底隆起量、周边地表沉降量、支撑轴力及支护桩弯矩等变化规律。结果表明:基坑开挖至坑底时,支护桩水平位移曲线呈“鼓肚状”型分布,周边地表沉降曲线呈现“勺”型分布,经对比MIDAS/GTS有限元软件与理正深基坑计算结果,支护桩水平位移及支撑轴力结果吻合较好,证明计算方式的合理性。

沿海围垦软土区深基坑开挖阶段桩撑支护结构变形分析

本文以浙江省某地区高层建筑深基坑施工为研究背景,根据基坑的支护方案、监测数据等资料以及用Midas GTS有限元分析软件对该基坑开挖阶段的分析所得数据为依据,分析软土地区深基坑开挖阶段支护桩的变形特性。结果表明基坑开挖阶段的水平最大位移发生在最后一次开挖阶段,且最大位移在桩体的腹部;随着基坑的开挖,支护桩的变形由前倾型逐渐变为凸肚型,水平位移也随之变大。

基于MIDAS深基坑桩撑支护数值模拟分析

通过概述了深基坑桩撑支护体系的工作机理,结合某深基坑工程具体实例,以深基坑的实际工况进行数值模拟,对基坑的底部隆起、地表沉降、支护桩水平位移及弯矩、内支撑轴力做了模拟结果的分析研究.结果显示:随着基坑的开挖深度的增加,基坑底土体呈非线性的增加;地表沉降曲线呈"勺"形;支护桩的侧向变形不断增大;第一道支撑的轴力增大,第二道支撑的轴力大于第一道.通过数值模拟可预估基坑开挖情况,基坑的支护的合理性与安全性得到进一步的预测,可为深基坑支护工程设计提供预测参考.

桩撑式支护基坑通用弹性地基梁分析法

弹性地基梁法常用于模拟分析桩撑(锚)式支护基坑在开挖、设撑等施工工况中变形和受力的变化。目前利用该方法对某工况基坑分析时,首先要将整个支护桩在支撑处划分为若干个桩段,然后利用相邻桩段交界处的位移连续条件和受力平衡条件,推导出相应的待定参数方程,之后再利用求出的待定参数分析支护体系(基坑)的变形和受力。由于不同施工工况对应的支撑数和桩段数不同,因此该方法必须根据不同工况重新推导各自的参数方程,从而导致计算过程繁杂,难以形成通用计算公式和方法,也不易编程等问题。通过将支撑与桩段归纳为3种基本连接形式(即支撑分别相连于桩顶、相邻两桩段之间和坑底),本文建立了相邻两个桩段间待定参数的递推公式,进而推导出了适用于内支撑和锚索支撑形式、任意支撑道数、开挖或设撑工况的通用待定参数方程。该方程仅含4个参数,远少于现有方法且易于求解。文中算例结果验证了本文方法的合理性和可行性。

不平衡高差场地条件下软土基坑对撑支护设计分析

为了研究不平衡高差场地下软土基坑对撑支护方案,以珠海地区典型软土基坑为研究背景,利用Midas GTSNX有限元数值分析软件,针对3种支护方案进行数值模拟分析,得出了适合不平衡高差场的支护设计要点。研究表明:高差较大的软土基坑两侧土压力不平衡,对撑支护条件下深侧基坑向坑内位移较大,并可以引起浅侧基坑向坑外位移;坑内加固+桩外主动土加固的支护形式对基坑变形有明显抑制作用,若配合浅侧先挖的施工措施,对进一步控制基坑变形更有利;采用有限元数值分析软件进行不同支护方案的决策选型具有可行性。

排桩-斜撑基坑组合支护结构的受力变形特性

在地震荷以珍珠泉大厦工程为例,首先,利用FLAC^(3D)建立数值模型,在“排桩-斜撑”基坑组合支护结构下对基坑进行分步开挖,并对组合支护结构的桩顶位移、桩身侧移、桩身弯矩及基坑周围土体变形进行了监测和数值结果分析。然后,为更深入地验证“排桩-斜撑”基坑组合支护结构的有效性,将“排桩-斜撑”基坑组合支护结构同悬臂桩支护结构进行了对比研究。研究表明,“排桩-斜撑”基坑组合支护结构作用下,基坑土体水平位移等值线基本呈圆弧形,土体位移最大处发生在基坑边缘,并且向远处不断减小,支护桩的桩顶水平位移、桩身侧移与基坑开挖深度呈正相关,且较传统的悬臂桩支护结构在受力方面更加合理,可有效减小基坑周围土体位移、支护桩的桩顶水平位移、桩身侧移及弯矩,可有效避免支护桩在桩身弯矩峰值处发生折断,使基坑支护稳定性得到进一步的提高。

硬化土模型在桩锚与桩撑组合支护深基坑工程中的应用

基于硬化土模型(hardening soil模型),针对一位于昆明市中心复杂周边环境桩锚与桩撑组合支护的城市深基坑工程实例,通过基坑场地土样固结排水三轴压缩试验和固结试验选取了硬化土模型中的参数;采用MADIS/GTS对该基坑工程的开挖支护过程进行三维有限元分析,并将分析结果与m法计算结果、工程实测结果进行了对比。分析结果与m法计算结果、实测数据的对比表明:硬化土模型可用于桩锚与桩撑组合支护深基坑工程的数值分析;利用硬化土模型可得较符合实际的基坑开挖变形规律。

深基坑桩锚撑组合支护结构变形影响因素的三维数值分析

桩锚撑组合支护结构是一种复杂的基坑组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对其变形的影响因素进行了分析。得出结论如下:围护桩参数、内支撑刚度以及锚索参数都对该组合支护结构的变形有影响。适当减小围护桩直径以及增大围护桩嵌固深度,都可以减小该组合体系的水平向位移;增大内支撑刚度,内支撑自身承受的力增大,锚索轴力减小;增大锚索间距以及减小锚索的倾斜角都会使体系中内支撑的内力增大。

桩撑锚组合支护结构的三维数值分析

随着中国城市化进程的加速发展,在城市建设过程中正遇到越来越多的深基坑工程。深基坑向着更大、更深的方向发展,而且大量工程处在市区,场地小、环境要求苛刻,基坑开挖带来的问题也越来越突出。桩撑锚组合支护结构是一种复杂的的组合支护形式,其影响因素众多,目前设计理论尚不成熟。结合工程实例,通过数值模拟和现场监测,分析桩撑锚组合支护结构的受力和变形规律,并对设计和监测提出了一些建议。

内撑式排桩支护结构的设计优化研究

在分析内撑式排桩支护结构受力特性和设计优化空间的基础上,基于满应力设计基本思想,建立了支护桩-内支撑(节点)部位的设计优化数学模型,提出了用于求解该(节点)部位局部优化解的新的目标函数f(X)和相应的设计优化判据,推导并比较了钢筋混凝土内支撑等效轴向抗压容许应力σc和支护桩等效抗弯容许应力σm的3种取值方法,并以杭州某基坑支护应用为例作了介绍。可供同类基坑支护设计优化时借鉴。

“桩(墙)—撑—锚”联合支护技术的工程应用与变形协调探讨

"桩(墙)–撑–锚"联合支护是在"桩(墙)–撑"和"桩(墙)–锚"两种支护技术的基础上,扬长避短,研发的一种具有综合优越性的新型联合支护形式。它既可有效地控制基坑周边变形,又为土方和地下结构施工创造了方便条件。这种新型支护在3个深基坑工程(H=11～20.9 m)中应用效果良好。论文还对"桩(墙)–撑–锚"联合支护形式的变形协调问题进行了探讨,认为技术关键是加大锚杆的刚度和变形控制能力。在分析比较这种新型支护与"桩(墙)–撑"支护在基坑施工和使用三阶段变形特点后,认为在采取适当的技术措施的基础上,基坑深层总变形量达到两者相当的水平是可能的,并就提高基坑深层变形控制能力提出了5条措施。