基坑支护土钉墙与微型桩复合支护的构成及其技术关键

从土钉、微型桩、面层混凝土三个角度分析土钉墙与微型桩相结合的复合支护结构组成及其技术特征。基于增加土体的补强作用、改善原土体的初始应力场、减少挖掘阶段土体次生应力变化、降低基坑边坡位移量等角度分析土钉墙与微型桩复合支护的稳定性原理及其技术关键。然后根据复合支护稳定性验证原理开展有限元建模分析与实践结果阐释。

深基坑复合土钉墙支护FLAC-3D模拟及大型现场原位测试研究

应用FLAC-3D建立了深基坑复合土钉墙支护模拟模型。该模型可对预应力锚索复合土钉支护结构进行开挖支护施工过程的三维动态模拟分析。然后,通过大型深基坑复合土钉墙支护工程现场原位的测试,得到了深基坑水平位移、竖直位移、土钉与锚索的内力、土体应力应变等现场原位测试数据,进行了模拟模型与现场原位测试数据的拟合及对比分析,说明建立的三维数值模拟分析模型能够反映复合土钉支护的基坑在开挖过程中的受力和变形特征。这也为深基坑复合土钉墙支护技术的设计和施工提供指导,并对深入了解复合土钉墙支护作用的机理有较大意义。

复合土钉墙大型现场测试及变形性状分析研究

通过对深圳假日广场深基坑复合土钉支护结构全过程内力和变形的观测与分析,探讨地下水和土压力变化对土–土钉耦合体力学性能的影响效应,研究爆破振动荷载下土的特性及复合土钉支护体系力学性能变化对基坑安全的作用规律,揭示复合土钉支护结构的变形特征。结果表明:(1)预应力锚索复合土钉支护结构的变形具有渐进性,每层开挖完成后,应尽快构筑支护结构以减小被支护边坡的总体水平位移,同时该支护结构还具有空间效应,靠近边坡上部布置的锚索对减小坡顶水平位移更有实际意义;(2)在桩锚式复合土钉支护结构中,土体沉降呈"勺"状分布,最大沉降值发生在最佳优势滑裂面附近,水平位移随基坑开挖不断增加,最后稳定在基坑边坡中偏下位置。

复合土钉支护在我国的研究与应用

综合论述了我国复合土钉支护的研究、设计与应用情况,分析失事原因,探讨了研究与应用中存在的问题。

复合土钉支护技术的有限元数值模拟及工程应用

阐述了复合土钉支护基本形式和方法,通过工程实例,对未支护、单纯土钉支护和复合土钉支护过程进行了有限元数值模拟和变形分析,从而验证了复合土钉支护在工程实践中的应用及控制变形的显著成效。

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。

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。

桩锚与复合土钉联合支护的应用研究

介绍了在复杂地质条件和环境条件下某基坑采用桩锚和复合土钉联合支护的设计和施工,对监测要求和监测结果也做了简单的介绍和分析。支护结果表明,深基坑边坡联合支护是处理复杂地质条件和环境条件的安全、经济、有效的支护方法。

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。

复合土钉墙中垂直支护桩临界桩长的研究

复合土钉墙是由土钉墙和垂直支护桩所组成,设计时应验算其整体稳定性,而垂直支护桩的桩长直接影响到复合土钉墙的整体稳定性,垂直支护桩存在着临界桩长问题。本文从垂直支护桩对复合土钉墙的整体稳定性的抗滑作用出发,分析了垂直支护桩的桩长对复合土钉墙整体稳定性的影响,并研究了临界桩长的主要影响因素。在工程设计中,应根据临界桩长设计垂直支护桩。

杆系有限元法求解复合土钉支护结构的位移

复合土钉支护位移计算尚未有成熟的分析方法。本文采用杆系有限单元法 ,结合支护土钉滞后的施工动态分析 ,来求解施工超前桩墙的复合土钉支护结构的水平位移。坑外侧主动土压力 ,由于受到密集土钉作用和坡角的影响 ,考虑折减计算。本分析方法简便 ,易于计算机编程。通过工程实例计算和分析 ,结果表明水平位移计算值与实测值较为接近。

地下水基坑预应力锚杆复合土钉支护的稳定性

为研究预应力锚杆复合土钉支护体系参数中土钉长度、倾斜角度、锚杆锚固段长度对基坑稳定性的影响,采用有限元方法,考虑地下水影响,建立基坑数值分析模型,通过强度折减法,研究预应力锚杆复合土钉支护与普通土钉支护在稳定性方面的差异.研究结果表明:预应力锚杆复合土钉支护土钉长度超过10 m时,对基坑稳定性影响效果显著;复合土钉支护土钉倾角由0°到15°改变时对基坑稳定性影响较大;锚固段长度的改变对基坑稳定性影响并不显著,当锚杆总长度及预应力值一定的情况下,存在锚固段与自由段长度的最优分配,使得锚杆施力最为合理,基坑最为安全.

复合土钉支护作用机理及设计原理

提出了对两种复合土钉支护作用机理的认识。通过分析两种认识的内在本质,提出了基于两种认识的设计原理。文中给出了某软土地区基坑设计施工的实例,比较了基于两种认识的设计的优缺点。

蒲黄榆立交主线桥边坡工程分析

拟建蒲黄榆快速路道路工程中立交主线桥某标段跨北京四环路,其中待建的8个桥墩承台基础紧邻四环主路,需沿路缘开挖10m深基坑。该主路昼夜交通流量大,在雨季施工边坡工程,应确保不影响正常交通。采用土钉墙加一道锚杆并结合微型桩的复合土钉优化设计边坡支护施工,保证了四环路道路路基基础的安全和稳定,并为相似工程提供实际经验。

复合土钉支护内力与变形的模拟分析

为研究复合土钉支护体系中各构件的协同作用机理,应用FLAC-3D软件对纯土钉支护、土钉-预应力锚杆支护、土钉-微型桩-预应力锚杆支护三种支护方式进行模拟分析。结果表明:锚杆的深层锚固作用使各层土钉的轴力相对于纯土钉支护明显减小,且距离锚杆越近的土钉轴力下降越明显;预应力锚杆的挤压作用使土体的可能滑裂面后移,滑移半径增大,基坑边坡的稳定性增强;微型桩的设置,增强了其周围一定范围内土体的强度,改善了开挖后土体的应力场和边坡的稳定性;设置微型桩超前支护后,土钉及预应力锚杆的轴力均下降,但下降幅度不大;在土钉支护中相继增加预应力锚杆和微型桩后,基坑的水平位移明显减少。

深基坑钢管复合土钉墙支护的工程应用与力学机理分析

以北京三峡大厦深基坑开挖支护为工程背景展开研究,运用F L A C 3D对三峡大厦深基坑的开挖支护过程进行了动态数值模拟,同时,随着基坑开挖支护的进行,实时监测基坑的变形情况,直到基坑开挖支护完成。通过数值模拟结果与实测基坑变形数据分析比较,可知数值模拟的方法应用于基坑开挖支护过程是比较可靠的,且钢管桩复合土钉墙能很好地满足基坑支护稳定性的要求。

止水型复合土钉墙支护的研究与应用

采用止水型的复合土钉墙技术,可解决地下水位较浅时,由于基坑降低地下水引起的地面沉降、道路的开裂造成环境破坏的问题。对此项技术的结构型式、设计计算方法以及变形控制进行分析,为止水型复合土钉墙的优化设计和施工提供依据。

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。

深基坑复合土钉墙的变形控制设计和施工

齐鲁石化公司热电厂卸煤设施基坑距运行铁路很近,局部深达20m,上部土层较差而底部土层较好,经多方案比较,基于安全、经济、合理的原则,决定采用复合土钉边坡支护方案,该方案利用了复合土钉墙的超前支护作用,监测结果表明有较好的安全性和经济性。

复合土钉支护中土钉内力实验

为了解土钉-预应力锚杆-微型桩复合土钉支护体系中土钉的受力情况,对北京市某复合土钉支护的深基坑工程中的土钉轴力进行现场原位实验,分析土钉轴力变化规律。结果表明:土钉受力具有时间效应与瞬时开挖效应,锚杆的张拉锁定可有效减缓上层土钉轴力的增长速度;土钉轴力的分布表现为两头小、中间大的特点,其峰值沿深度呈上下小、中间大的分布形式,最大峰值点位于基坑边坡中部;在坡脚附近,土钉最大轴力峰值点未出现在坡脚,而与坡脚有一定距离;喷射混凝土面层承受的侧向土压力较小,并随深度呈上下小、中间大的分布规律。