深基坑桩-撑-土组合支护结构的受力特性与优化设计

依托某高层建筑深基坑工程,通过现场试验获得不同施工阶段组合支护结构及基坑关键部位的变形规律。基于土体硬化模型建立深基坑组合支护体系的三维数值模型,对基坑开挖施工进行全过程模拟,分析支护结构体系的桩身弯矩、桩身位移和土压力分布规律。针对反压土的顶宽、高度、坡度以及斜支撑的间距、直径等影响因素设计正交试验,对围护桩受力变形的影响参数进行敏感性分析,并提出优化建议。研究结果表明:围护桩最大位移与最大正弯矩随反压土顶宽、高度、斜支撑直径的增大而减小,随着反压土坡度、斜支撑间距的增大而增大。桩身变形影响因素敏感性从大至小依次为反压土坡高、顶宽、反压土坡度、斜支撑间距和斜支撑直径;对组合支护体系进行设计时,建议在确定土坡自稳角度的前提下,尽量增大反压土土坡高度。

深厚软土地区倾斜桩组合支护基坑稳定性研究

倾斜桩组合支护是一种新型基坑支护形式,适用于大面积无内支撑的基坑。本文依托天津市某倾斜桩支护基坑项目,设计6种预制桩支护对比结构,其中4种为倾斜桩组合支护,进行基坑开挖大型现场试验,量测分析周边不同环境下各组合结构支护基坑的变形情况,并运用Plaxis 3D有限元软件进行基坑安全性分析。结果表明:不同形式的倾斜桩组合支护中,内斜直组合桩身位移最小,支护效果最优;基坑周边存在超挖等不利因素时,倾斜桩组合支护的刚架效应、斜撑效应与重力效应决定其依旧能较好地发挥自身稳定作用;软土蠕变对斜桩基坑支护影响亦不容忽视,开挖至坑底时,应及时施工垫层和底板;数值模拟分析发现倾斜桩组合支护基坑安全系数及临界破坏形态受超挖影响小于常规排桩支护,小幅超挖对基坑的稳定性影响较低。

长短桩组合支护在深厚软土基坑中的应用研究

基坑的支护桩通常采用等桩长布置,而在深厚软土地区的基坑工程中,围护桩需要嵌入软土以下的好土,所以桩长较长,等桩长布置的情况下经济性较差。为了研究部分围护桩嵌入好土的长短桩组合支护在深厚软土基坑中的作用及表现,采用现行设计方法计算全长桩支护和全短桩支护情况下围护桩的结构内力和变形,由此估计采用长短桩组合支护情况下围护桩的变形应介于全长桩支护和全短桩支护之间;进一步通过三维数值模拟对不同长度的长短桩组合支护进行对比分析,确定了合适的短桩桩长,然后将分析结果用于指导实际项目设计并对项目展开监测。研究表明:(1)长短桩组合支护的短桩桩长可截取至全长桩支护条件下围护桩弯矩计算的第二个反弯点,实现短桩与长桩共同受力、协调变形;(2)论文中给出的基于现行设计计算软件的长短桩组合支护设计计算方法是可行的;(3)长短桩组合支护设计方法可有效节约工程造价。研究成果可为深厚软土基坑工程提供参考。

V型墩刚构桥自平衡组合支护体系设计与施工

宁波舟山港六横公路大桥梅山水道跨堤桥为(60+100+60)m V型墩刚构桥,主梁采用预应力混凝土箱梁,主墩为V型墩。针对该桥施工重难点,提出一种自平衡组合支护体系进行V型墩和0号块施工。该体系由临时支架系统和拉杆系统组成,临时支架系统包括V型墩外侧支架和0号块中部支架两部分,在墩身竖直方向设置3层拉杆,每层布置5根拉杆。有限元计算结果表明:V型墩和0号块施工时支护体系受力满足要求,待主梁合龙后方可拆除V型墩外侧支架和墩身拉杆,4号梁段预应力施工完后方可拆除0号块中部支架。承台施工完成后,安装V型墩外侧支架及拉杆系统,墩身采用滑槽一次浇筑成型,拉杆分3个阶段张拉;V型墩施工完后安装0号块中部支架,0号块混凝土采用汽车泵分2次浇筑完成,拉杆分4个阶段张拉;0号块施工完成后进行主梁挂篮悬浇施工,支护体系按计算确定的拆除时机拆除。主梁施工完成后,墩身线形良好,墩底内、外侧及0号块箱梁内、外均无裂缝产生。

复杂深基坑设计中的组合支护实践探究

为了给后期复杂深基坑组合支护设计提供一些参考,本文利用案例分析法,以一个复杂深基坑工程为研究对象,阐述了复杂深基坑的基本情况,并从复杂深基坑设计着手分析了复杂深基坑组合支护设计方案,最后对复杂深基坑组合支护实践稳定性进行了进一步验算。结果显示,灌砂钢管桩-3道环形内支撑组合支护、灌砂钢管桩-环形内支撑-锚索组合支护内力与支护体位移均达标。表明复杂深基坑组合支护具有较大的应用价值,能确保复杂深基坑工程施工过程的安全和稳定。

巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护效果分析

为探究玻璃钢锚杆与螺纹钢锚杆组合支护在巷道中的支护效果,以纳林河二号矿为工程背景,调研分析了该矿的工程地质条件与采掘巷道布置,提出了巷道围岩螺纹钢与玻璃钢锚杆组合支护方案。基于不同方案,应用FLAC3D,模拟分析了全螺纹钢锚杆支护、螺纹钢-玻璃钢锚杆组合支护和全玻璃钢锚杆支护3种条件下的围岩屈服破坏和围岩位移分布情况。结果表明:巷道围岩开采帮部采用玻璃钢锚杆替代螺纹钢锚杆,若玻璃钢锚杆不发生损坏,采用玻璃钢与螺纹钢锚杆组合支护,可以维护巷道围岩稳定。

复杂地质深基坑灌注桩+钢支撑组合支护施工技术分析

基坑支护在工程建设中起着挡土、稳固坑底以及截水的作用,保证施工周边环境以及工程施工的安全。对于具有流沙地质的深基坑而言,单一的支护方式已经不能满足基坑安全施工要求。文章以引江济淮繁华大道桥主桥深基坑施工为背景,优化传统的基坑支护方式,采用上部自然放坡、下部钻孔灌注桩+型钢支撑+喷射混凝土的施工方法,该施工方法可以确保主桥深基坑安全施工,节约工期和节省费用。

路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术

为了改善山区或多雨地区公路高边坡工程中经常出现山体滑坡、滑移等地质灾害的情况,设计一种路基高边坡锚杆组合支护防滑移施工技术。进行路基高边坡稳定性计算,使用圆弧法模拟路基高边坡的滑移状态,获取边坡的稳定系数,设计锚杆组合支护模型,采用MC模型来描述土体和延时的剪切破坏,计算支护施工过程中的相关参数,设计预应力锚索框架梁支护防滑移施工技术流程。在某工程实例中对设计的施工技术进行性能验证,实例分析结果表明:不同锚杆位置下,变严重的初期三处平均形变仍然可以控制在14mm/d以内。一月内整体的平均累计变化量为106。8mm;不同锚杆深度下,随着深度增加,锚固力呈现下降趋势,锚杆顶部受拉力较大,锚杆深度形变较小,整体平衡稳定,达到持续支护作用。负荷路基高边坡的使用要求,验证了施工技术的可行性。

广州南沙某项目深基坑组合支护结构有限元分析

广州南沙某项目的深基坑采用了新型的砼芯类刚性大直径三重管(搅拌)旋喷桩+二道混凝土内支撑的组合支护结构体系。为探究该新型结构体系中钢筋混凝土加劲桩、大直径三重管(搅拌)旋喷桩及压顶板在不同工况条件下的相互作用效果,运用三维有限元分析方法,对支护体系的稳定性(主要包括位移、内力)进行数值模拟仿真分析,为保障施工安全提供数据支持。

建筑深基坑工程中组合支护技术的运用

建筑深基坑工程天然面临较多的工程难点,在实际施工中,如何保证支护选择合理、应用可靠,关系到基坑的稳定性以及后续施工能否顺利进行。随着工程实践不断增多,实际应用场景中,因为各种支护技术必然有其优势与不足,同时深基坑情况也较复杂,这就导致有时单独采用某种支护技术可能难以达到预期支护效果,在此情况下,考虑组合应用多种支护技术成为可行思路。基于此,本文分析组合支护技术的应用,旨在提高组合支护技术应用有效性,保障深基坑的稳定性。

土岩深基坑桩-撑-锚组合支护体系变形特性

以青岛地区特有的土岩组合地质条件为背景,通过Plaxis有限元模拟和现场监测相结合的方法,探讨土岩组合深基坑中围护桩、钢支撑与锚索组合支护体系的协同作用及基坑变形规律。通过不同支护形式的对比分析得到围护桩桩身水平位移、基坑周边地表沉降分布规律;从开挖步、钢支撑预应力及锚索预应力的变化分析得到围护桩桩身水平位移、弯矩及剪力的分布规律。研究结果表明:基坑变形和周边地表沉降模拟结果与实测值结果吻合较好,基坑的变形主要发生在基坑上部软弱土层,采用桩–撑–锚组合支护体系在青岛地区具有很好的实用性。研究成果可为类似土岩结合地区深基坑支护设计提供参考。

三维锚索与巷帮卸压组合支护技术原理及工程实践

煤巷锚杆支护技术在顶板较完整的简单条件下应用很成功,普通锚索的作用主要表现为将下部锚杆支护形成的锚固承载结构整体悬吊于深部围岩中,起强化支护作用,对于顶板中存在稳定岩层的煤巷,它的作用非常明显;但当巷道顶部岩层为厚及特厚松软煤层时,还未见成熟的锚杆锚索支护技术。本文首次将三维锚索应用于煤矿煤层巷道的支护中,并从力学的角度,重点论述了三维锚索的支护原理;再辅助于巷帮卸压技术,三维锚索支护技术能解决松软厚煤层、特厚煤层沿底施工一次采全厚巷道支护的难题。在实践应用中,这项技术产生了巨大的经济效益和社会效益,在类似巷道极具推广价值。

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。

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。

MC桩组合支护结构设计与应用研究

水泥土重力式挡墙与混凝土桩组合支护结构(MC桩)近年来开始在支护工程中得到应用,但由于缺乏对其工作机理和变形特性进行研究,实际工程多采用经验设计法,缺乏理论依据。通过对组合支护结构相关问题的研究,特别是对MC桩组合支护结构设计中几个关键问题进行分析,提出了M桩、C桩的设计方法;结合MC桩组合支护结构的特点,建议了新的稳定性计算方法,可供组合支护结构设计时参考。通过将此设计方法应用于实际工程,验证了其可行性。

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。

高地压软岩巷道锚架组合支护机理与技术

以淮北许疃煤矿81采区南翼轨道大巷为研究背景,应用现代固体力学基本理论对大松动圈、高地压软岩巷道情况下金属支架与锚杆之间的相互作用机理进行了较有说服力的剖析,并通过现场工业性试验进行了相应的验证。理论研究和实验结果均表明锚杆与金属支架组合支护效果远远超越了两者单独作用效果之和,同时也论证了松动圈中锚杆借助于金属支架的围岩整体约束功能同样可以达到锚固生根的目的。该研究成果一方面提供了一种效果显著、成本低廉的岩石支护技术,另一方面也进一步完善了岩石巷道的支护理论,对各种情况下巷道的支护设计均有一定的参考价值。

关键部位二次组合支护技术及其应用

关键部位二次组合支护是软岩巷道支护新技术。介绍了关键部位二次组合支护原理、最佳二次组合支护时段的确定。

TBM隧道管片-豆砾石组合支护特性研究

在满足一定假设的条件下,利用厚壁圆筒弹性应变理论推导了管片-豆砾石组合支护刚度公式,为收敛约束法应用于护盾式TBM管片结构设计提供了理论基础。为了深入研究豆砾石填充层在组合支护中发挥的力学作用,文章定义了豆砾石填充层的应力分担比U_P、变形比U_u和组合支护刚度折减系数K这三个分析指标。通过工程实例及参数分析表明:(1)注浆后的豆砾石填充层不能有效地分担围岩压力,也不能有效地吸收变形,其主要功能是在管片与围岩之间传递围岩压力、传递变形;(2)填充层弹性模量存在一临界弹性模量,能使组合支护刚度性质产生突变;而填充层厚度的增加则具有对组合支护刚度性质进行强化的作用。

水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的应用分析

结合扬子石化清净排口基坑工程,介绍了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的实际应用。利用PLAXIS7.2有限元软件,分析了水泥搅拌桩与土锚组合支护结构的受力性能,分析表明:增加土锚使支护结构受力性能明显改善,该新型支护结构值得推广应用。同时,介绍了施工实施阶段质量控制的相应措施。