直径210m超大圆环支撑基坑设计分析

本文介绍了一210 m超大直径圆环支撑基坑工程的设计分析。针对该项目的特点在设计阶段提出几个关键问题,且针对问题提出了解决方法。同时,运用三维数值分析方法对本项目建模计算,并将计算结果与实测结果作了对比分析。最后,针对本工程,总结了一些工程体会。

强度折减法确定的复合土钉支护整体稳定系数

将强度折减法和显式有限差分法相结合计算复合土钉支护的稳定系数。该方法与传统的基于极限平衡的计算方法相比减少了很多假设,如滑裂面形状、位置等的假设。使用该方法计算复合土钉支护整体稳定系数,稳定系数的概念更加明确,而且滑裂面的范围更加直观。但该方法只对土体及水泥土搅拌桩的强度参数进行折减,而未考虑复合土钉支护中土钉及土钉注浆体与土体接触面的折减。提供了采用该方法应用于典型上海地区软弱土层中的复合土钉支护的算例,并且建议根据剪应变增量云彩图来识别滑裂面的位置。计算结果表明:该方法所计算得出的滑裂面与复合土钉支护实际破坏形态非常吻合;提供了基于极限平衡理论条分法的计算方法的结果,并将结果作了比较,比较结果表明:强度折减法计算的整体稳定系数与条分法计算的结果相差在10%之内,得出强度折减法计算整体稳定系数计算稳定系数可以用于工程实际的结论。

上海第②层粉质黏土非饱和强度与变形模量的三轴试验研究

对上海第②层粉质黏土重塑土进行了控制吸力、净围压的加卸载剪切试验。结果表明:该层土的非饱和强度特性符合Fredlund非饱和土强度理论;随着吸力的增加,土体的刚度和强度也随之增加,但较净围压对土体刚度、强度的影响要小很多;E50模量和Eur模量与吸力和围压具有较好的线性关系。同时,给出了该层土的强度参数、E50模量和Eur模量表达式及其参数取值。

计算复合土钉支护变形的增量方法

根据复合土钉支护位移产生的原理提出了一种计算复合土钉支护位移的方法。为表述复合土钉支护增量应力释放引起增量位移的变形原理,文中引入了一种释放力。该力作用在土钉面层上,引起了土钉支护的变形。假定土钉支护的增量位移由三部分组成:即释放力引起的开挖面变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的附加位移。通过简单的理论推导,文中得出一计算复合土钉支护位移的公式。同时计算了两个成层土层中的复合土钉支护位移,计算结果与实测数据比较吻合。

基于地基–基础–上部结构共同作用分析的长短PHC管桩基础处理

探讨了采用地基–基础–上部结构共同作用分析的方法,分析长短PHC管桩基础的工作性能。该方法以变刚度调平理论[1]及地基–基础–上部结构共同作用理论[2]为基础,以瑞士开发的高性能岩土工程数值分析软件zsoil.pcv2010 x64版本为求解工具,提出了基于上述理论和工具处理长短PHC管桩基础的方法。还介绍了3个基于上述理论处理长短PHC管桩基础的工程实例,均取得了较好的处理效果。

某在建住宅楼倾倒的三维数值分析

本文采用岩土工程数值分析软件zsoil.pc v2009对上海某大楼的倾倒进行了建模分析。模型中考虑了在建住宅楼一侧两次堆土以及另一侧的基坑开挖,并采用HSS模型模拟土的应力应变强度特性。分析结果表明:(1)建筑物以向基坑侧平移为主,平移最大值达12cm;(2)桩基(角桩)的最大竖向力约为1200kN,最大弯矩约为140kN.m;(3)桩基弯矩的分布形式影响了桩基的破坏顺序;(4)堆土引起的附加水平推力估算值约为3000T。

小应变硬化土模型在上海地区深基坑工程中的应用

介绍了小应变硬化土模型(hardening soil model with small strain stiffness,简称HSS)的理论基础及其参数确定的方法。同时,文中给出了上海地区软土HSS模型的经验参数。通过上海地区两个深基坑工程实例的流固耦合有限元分析,并将分析结果与实测结果对比,验证了HSS模型用于深基坑工程数值分析的可行性以及文中所建议的上海地区HSS模型参数的准确性。

抗剪强度折减系数法在求解复合土钉支护的稳定系数中的应用

用抗剪强度折减系数法计算复合土针支护的稳定系数,与传统计算方法相比减少了很多假设,稳定系数的概念更加明确。该方法的计算结果与复合土钉支护实际破坏形态非常吻合,与传统计算方法的结果相差不大。

某高层长短桩地基-基础-上部结构共同作用分析

利采用三维岩土工程有限元程序zsoil.pc v2009,采用三维地基-基础-上部结构的分析方法,计算了某采用长、短桩基的33层剪力墙结构的沉降。根据桩基施工对土体的扰动情况,提出了桩基沉降计算的"大值"和"小值",并分别采用了Mohr-Coulomb模型和HSS模型计算。计算结果表明,采用不同的本构模型分析,桩基的沉降、长短桩的内力分配有较大差别。

围护钻孔灌注桩混凝土凿除的处理

结合工程实际探讨了围护灌注桩部分混凝土凿除后的抗弯承载力性状。首先通过概念分析,确定灌注桩混凝土凿除对承载力的影响因素;其次,采用数值分析的手段,确定灌注桩混凝土部分凿除后的抗弯承载力;最后,建立三维有限元模型,模拟各个施工阶段混凝土凿除后灌注桩工作状态时的弯矩分布。计算结果和实践均表明文中提出实施方案可行。

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法的改进

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法进行的改进,一是考虑到滑裂面不再是一个完整的圆弧,滑动区和坑底的圆弧不具有相同的圆心和半径;二是考虑到基坑土层初始应力的影响。根据该思想计算了大量实例,并且将其与未改进的方法做比较,得出使用改进方法的稳定系数下限值。

上部土钉、下部桩锚结构的复合型围护结构计算方法的探讨

本文讨论了上部土钉、下部桩锚结构的复合围护结构两种简化计算方法的可行性。采用数值分析软件ZS0IL．PC 2007，通过对某特定的土层建模分析，认为简化方法中应考虑上部土钉支护开挖卸载过程中释放的应力对下部结构的影响。结合数值分析结果，提出了新的简化计算方法，使其在受力上更加接近实际。

抛支撑支点承载力和刚度特性的研究及应用

总结了上海地区常用的抛支撑支点的型式。通过对抛支撑支点传力路径、承载力及变形模式的分析,探讨了支点与周围土体共同作用的机理。基于支点为"刚体"的假定,提出了计算支点水平承载力和刚度的简化计算方法。介绍了采用此方法设计的某抛支撑工程案例。工程实践表明,采用建议的方法进行设计是基本可行的。

复合土钉支护稳定性计算方法与边坡裂缝关系的探讨

提出一种计算复合土钉支护整体稳定性的新方法。该方法对圆弧滑动简单条分法加以改进 ,提出基坑底部滑裂面和主动区滑裂面不是同一圆弧的假设。并结合复合土钉支护边坡裂缝开展阶段的研究确定坑底圆弧的参数。

一种计算土钉支护变形的方法

本文根据土钉支护位移产生的原理提出了一种计算土钉支护位移的方法。为表述土钉支护“增量应力释放”引起“增量位移”的变形原理，文中假定了一种“虚拟力”。该力作用在土钉面层上，引起了土钉支护的变形。文中假定土钉支护的增量位移由3部分组成，即“虚拟力”引起的开挖面的变形、当前开挖面变形对上层开挖面和下层开挖面的位移。通过简单的理论推导，文中得出一计算土钉支护位移的公式。同时，文中计算了成层软土层中的土钉支护位移，计算结果和工程实际比较吻合。

松软地层中基坑工程的复合型土钉支护

复合土钉支护作为一种基坑支护型式,由于变形较小、工程造价低廉,近年来在工程实践中得到了广泛应用。总结了各种复合土钉支护的型式,并着重阐述了松软土层、高水位地区复合土钉支护的变形机理和稳定分析研究。根据现场观察,复合土钉支护的变形按照裂缝产生的位置、规模和先后次序可以分为3个阶段。对每个阶段裂缝的产生机理做了分析,并提出了针对措施,以确保基坑稳定。同时对3个裂缝阶段之后产生的2个破坏阶段亦加以描述和分析。提供了2种计算复合土钉支护稳定性的分析方法:双圆弧滑动法和强度折减法。双圆弧滑动法是基于简单条分法的一种改进方法。该方法考虑了复合土钉支护的滑裂面不是一个完整的圆弧,基坑边坡与坑底是2个半径不同的圆弧,并在搅拌桩处光滑连接。该方法经过大量的实践证明是可行的。分析复合土钉整体稳定性的另一种方法引入了边坡稳定性分析中采用的强度折减法,不考虑土钉–土体接触面的强度折减,仅考虑土体强度折减。同时,指出按照传统方法计算复合土钉支护的抗倾覆、抗滑移稳定性没有必要。

Davidenkov模型在FLAC^(3D)中的开发及验证

基于FLAC3D提供的二次开发平台,实现了Davidenkov模型的二次开发。给出了在FLAC3D中开发本构模型的基本步骤和编程要点,可为其他用户进行本构模型的修改提供借鉴与参考。将模型土加速度放大系数及动剪切模量与动剪应变关系曲线的计算结果与上海典型软土地铁车站结构振动台模型试验实测结果进行对比,检验了模型的正确性。同时模型的成功开发可为软土地区建筑结构的抗震设计提供一种适用的本构模型。

超大深基坑钢筋混凝土圆环桁架内支撑设计

绿洲中环中心工程基坑面积呈圆形,直径大、面积大,采用直径200m钢筋混凝土圆环桁架支撑系统作支护体系,介绍支撑系统的造型、布置形式及内力的计算模式,并进行了实测值与计算值的对比分析。

上海软土地层中基坑工程的复合型土钉支护

讨论了上海地区松软地层中基坑工程采用复合型土钉支护的变形和破坏机理和整体稳定性计算方法。复合土钉支护的变形机理可以归纳为三个地表裂缝开展阶段。每个阶段的地表裂缝对应复合土钉支护不同的稳定状态。文中也探讨了复合土钉支护整体稳定性的计算方法:即积累在设计施工经验上的双圆弧滑动法和基于弹塑性数值分析的强度折减法,同时给出了,采用双圆弧条分法时设计的稳定系数。

基于岩体波速的Hoek-Brown模型GSI指标确定方法

常规的Hoek-Brown模型中地质强度指标GSI采用野外判别方法确定,但该方法受工程师经验影响较大。本文利用岩体波速、GSI与模量的关系,提出了一种采用岩体波速确定Hoek-Brown模型中GSI指标的定量计算方法,并提出了综合施工扰动影响的广义GSI指标。通过与常规方法对比,以及对长沙某项目的岩基载荷试验预测,验证了本文方法的可行性,对Hoek-Brown模型在工程中的广泛应用具有重要意义。