考虑多失效模式的桩锚结构鲁棒性设计及经济性优化

目的 研究岩土力学参数的不确定性对桩锚支护体系的整体影响,探究经济性和鲁棒性共同作用的优化设计。方法 选取黄土地区工程案例,考虑支护桩隆起破坏、支护桩倾覆破坏、整体稳定性破坏三类破坏形式,使用蒙特卡洛及点估计法嵌套的方式求出不同设计组合下的失效概率及标准差;同时考虑优化设计的经济性,筛选出桩锚支护结构体系的鲁棒性优化设计方案。结果 随着桩长增加,主控模式由隆起破坏向整体稳定性改变,不同的几何参数对结构鲁棒性影响不同,优化后可以获得同时满足经济性、鲁棒性及可靠度要求的最佳设计方案。结论 在桩锚结构设计中考虑经济性优化及多失效模式的鲁棒性设计是必要的。

深基坑双排微型桩-锚-撑组合支护结构受力与变形特性

为深入研究深厚杂填土地层深基坑微型桩-锚-撑组合支护结构随基坑开挖的受力与变形演化规律,首先,依托青岛市某深基坑工程开展双排微型桩-锚-撑原位试验,分析开挖工况下前、后排桩的桩身弯矩分布规律;然后,结合ABAQUS有限元模拟方法,明确微型桩、预应力锚索与钢支撑之间的协同作用及基坑变形规律;最后,揭示微型桩桩径变化、支护结构作用对桩身受力及基坑变形的影响机制。研究结果表明:增加开挖深度引起桩身正弯矩和负弯矩不断增大,极值点位置不断下移,桩身弯矩整体呈正“S”形分布;开挖至基底,前排桩的桩身反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m和开挖面位置,后排桩的桩身反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m和开挖面下方1.0 m范围内;基坑开挖竖向影响范围约为1.35H(H为基坑开挖深度),桩径增加近1倍,土体水平位移仅减少约51%,且随桩径继续增加,其对于限制基坑变形效果不显著;相较于桩锚支护结构,桩-锚-撑支护结构作用下,前、后排桩的最大水平位移分别减小34.9%和27.3%,基坑土体的最大水平位移减小46.0%。

成都地铁基坑围护桩大变形原因分析及对策研究

[目的]周边环境及地质条件复杂的地铁基坑施工稍有不慎易导致基坑事故的发生。需分析基坑围护桩大变形原因,并提出针对性加固措施。[方法]以成都某近接老旧建筑物的桩锚支护结构地铁车站基坑为工程背景,分析了基坑施工过程中围护桩体发生大变形的原因,提出控制围护桩变形的加固措施。通过Harding-soil二阶高级本构模型研究了围护桩发生变形后,坑内采用反压堆载、基坑坑外坡体采用钢管桩及再次开挖前加强两道锚索措施的可行性。[结果及结论]模拟计算结果及现场实测结果表明,围护桩累计位移为77.77 mm;围护桩产生大变形后采用加固措施,可将围护桩水平位移控制在53 mm以内;根据模拟计算结果及现场实测结果,二者桩体水平位移曲线变化规律一致。实际施工结果表明,采取加固措施后,基坑变形控制效果明显,后续施工过程中未发生大范围变形。

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。

桩锚支护越冬基坑抗冻胀性能分析

为解决桩锚支护基坑的越冬问题,对该类基坑负温状态下的抗冻胀性能进行研究。可为实际工程中越冬基坑的桩锚支护设计提供参考依据。考虑锚杆的预应力、层数、间距及锚固长度等因素,运用FLCA^(3D)软件在负温状态下对桩锚支护基坑进行数值模拟研究,分析桩侧冻胀力及桩体位移的变化规律。结果表明锚杆预应力对基坑桩体水平位移影响非常显著,随基坑深度增加,桩侧冻胀力呈增-减-增趋势;随锚杆层数增加,桩体水平位移逐渐减小,而桩侧冻胀力逐渐增大;锚杆竖向间距对桩体的水平位移及桩侧冻胀力的影响较小,桩体水平位移越小,桩侧冻胀力越大;桩体水平位移及桩侧冻胀力随锚固长度增加而增大。研究结果可为桩锚支护越冬基坑的设计和应用提供指导和参考。

杂填土地层深基坑微型桩-锚-撑组合支护体系受力特性原位试验

为深入研究杂填土地层深基坑桩-锚-撑组合支护体系受力特性,依托青岛市某深基坑工程开展微型桩-锚-撑原位试验,分析不同开挖工况下双排微型钢管桩桩身弯矩与预应力锚索轴力的演化规律,揭示该支护体系下前、后排桩的受力性状、预应力锚索应力分布特征,探讨邻近建筑物、基坑暴露时间及钢支撑拆除对该支护体系内力的影响。研究结果表明:1)在基坑开挖过程中,前排桩在受力中起主导作用;当开挖至基底时,桩身最大正、负弯矩极值呈现增大趋势,且极值点不断下移,开挖面以上桩身弯矩均呈正“S”型分布。2)开挖深度增加引起开挖面上、下1.0 m范围内桩身弯矩显著增大,前排桩桩身的反弯点分别位于钢支撑下方0.5 m、开挖面位置。3)在开挖过程中,锚索轴力沿埋深方向呈现减小趋势,锚固段前端1.5 m之后的轴力基本不变或呈微小波动。4)锚索锚固段应力高度集中在锚固段前端4.0 m以内的区域,约为锚固段长度的44%,锚固段末端基本未产生轴力,可对该段长度进行优化处理。5)邻近建筑物对微型钢管桩桩身受力影响较小;随着基坑暴露时间增加,桩身弯矩呈微小增长趋势;钢支撑拆除后,前排桩的弯矩变化集中在0.38H~0.96H(H为基坑开挖深度)。6)桩-锚-撑组合支护体系能够较好地限制基坑变形,选择合理的支撑预应力是该类基坑设计的关键。

长春市某越冬深基坑桩锚支护结构受力变形监测与数值模拟对比分析

为研究季节性冻土区基坑越冬过程中基坑支护结构受力与变形变化规律,利用Midas GTS NX对长春市某深基坑的桩锚支护结构的周边地表沉降、支护桩水平位移及锚索轴力进行数值模拟,并基于实际监测数据与数值模拟结果进行对比分析。结果表明:数值模拟及监测均表现出冻胀作用会使基坑周围地表沉降变小且越冬结束后会出现融沉现象;基坑支护桩桩身水平位移最大处约在距离桩顶2/5处且大于冻结前的位移;各层锚索轴力值均大于基坑冻结前;冻融作用会对基坑变形产生不可恢复的影响。

硬岩地层超深基坑桩锚支护体系受力与变形特性实测分析

为探究硬岩地层超深基坑桩锚支护体系随基坑开挖的受力与变形演化规律,依托于崂山公卫中心基坑支护工程,对南侧支护完成区域基坑的预应力锚索轴力、基坑水平和竖向位移进行了实时监测,分析桩锚支护体系在该地质条件下的力学性能,探讨锚索轴力急速下降与基坑水平位移增大的影响因素。研究表明:预应力锚索轴力持续、急速的下降与基坑紧邻原状山体的土压力和北侧后挖区域的持续施工有关,工程中采取预应力锚索2次补偿张拉适用效果良好;基坑最大水平位移为19.98 mm,最大竖向位移为12.11 mm,南侧支护完成区域基坑支护体系的变形受后续施工区域的影响明显;桩锚支护体系在硬岩及土岩二元地层超深基坑中具有较好的适用性和可靠性。类似工程支护结构设计应重视周边地质环境、邻近区域持续施工等因素的影响。

大型市政工程深基坑支护设计优化与应用研究

市政工程深基坑支护设计优化多偏重于缩减构件尺寸和数量等直接成本,而忽视缩短工期带来的间接效益。以湖北省武汉市黄孝河CSO调蓄及强化处理设施深基坑项目为背景,详细阐明了从结构平面、支护体系、支撑体系和降排水等方面的优化思路,打破了传统“流程式”的设计思路,为深基坑支护创造敞开式作业条件,以便各专业施工作业,可从多维度节省工期,其产生的经济效益、社会效益和环境效益显著。

基于故障树的深基坑桩锚支护风险评估及预防

为深入研究深基坑桩锚支护事故的风险和预防策略,采用故障树分析,构建了底事件的事件库和相应的故障树。引入了考虑时效性的增大系数法,对顶事件的概率进行科学调整。结合实际工程项目案例,对底事件的概率重要度和关键重要度进行了系统的排序与对比分析。结果显示,基坑超挖、坑边附加荷载、未及时支锚、降雨、未布置排水孔以及降水深度不足等风险因素是引发桩锚支护事故的关键因子。提出了针对性的预防措施,并在实际工程中加以应用。该研究可为桩锚支护事故的预防、应急处理、原因分析提供重要的理论支持,也可为类似工程的安全管理提供一定的参考。

冻融循环对长春典型土层深基坑开挖变形及稳定性影响分析

为了探究冻融循环作用对长春典型粉质黏土为主的土层下深基坑开挖的变形及稳定性影响,以吉林大学第一医院地下停车场工程为研究对象,通过有限元软件Plaxis2d进行数值模拟,对适用于长春典型土层受一次冻融循环影响下的土体工程相关参数折减系数进行甄选,确定对基坑变形影响最大的三个参数土体粘聚力c、内摩擦角φ和弹性模量E分别进行0.99、0.98和0.96的系数折减能有效地反映其受一次冻融循环下地变形特性,与实测值作比较误差较小。在此基础上分析三者对桩锚式基坑变形的影响程度,发现受冻融影响下的土体参数改变后对基坑支护变形影响最大的是内摩擦角φ,下降10%时基坑桩身水平位移增大27%;其次是弹性模量E下降10%时桩身水平位移增大21%;而粘聚力c对基坑变形影响较小。

医院深基坑桩锚支护结构的设计与应用

本文以某医院深基坑工程为例,探究了混凝土灌注桩和预应力锚索联合支护结构的设计要点与应用方法。使用F-SPW软件进行基坑抗倾覆稳定性、支护桩嵌固深度等参数的模拟验算,根据计算结果优化了设计方案。在混凝土灌注桩施工中重点加强钻孔与清孔、钢筋笼放置与混凝土灌注等施工技术的管理;在预应力锚索施工中重点加强锚索的制作与安装、张拉与锁定等施工要点的控制。通过采取精细化管理,确保桩锚支护结构的稳定性与承载力满足深基坑施工要求。

深基坑支护结构影响因素及其监测分析研究

针对深基坑工程的变形状态及规律,分析广东南部沿海城市某基坑工程现状,利用Midas FEA软件设计桩锚支护结构,以此增强结构稳定性,并对设计的桩锚支护结构进行监测。结果表明,深基坑支护结构影响因素为支护桩桩间距、桩径和预应力锚索预加力,项目的支护结构桩间距为1.20 m,桩长为18.00 m,预应力锚索预应力为200 k N时较为合理。监测结果说明基坑支护结构稳定性较好,监测方法存在可行性。

建筑工程深基坑支护施工关键技术

建筑深基坑工程危险性较大,发生安全事故后,将会造成严重经济损失与人员伤亡,特别是地质复杂基坑,必须做好基坑支护工作,维持基坑稳定性,减少沉降变化。基于此,以深基坑支护施工关键技术的作用为切入点,结合某临床培养基地工程,简要分析工程土壤条件、桩锚支护设计、工程重难点,以此为基础,提出关键技术应用措施,从而为相关工作者提供参考。

桩锚结构体系在深基坑支护中应用研究

桩锚支护结构具有合理的受力形式,较大的支护刚度,节约施工空间等优点,在深基坑支护中被广泛应用,文中以定西市某基坑桩锚支护结构为依托,通过计算分析不同预应力锚索组合下,桩身最大内力与位移的影响,合理选取桩身及锚索参数,能有效降低桩身内力及桩顶位移,使护坡桩结构受力更合理,可取得更可靠经济的支护方案。

绿色施工技术在某建筑工程基坑桩锚支护中的应用

随着我国“双碳”战略持续发展,低碳绿色环保观念渗透到社会各个领域中,“绿色建筑”成为建筑领域的发展目标,促使绿色施工技术积极创新。为此,本文以某工程为例,对建筑工程基坑桩锚支护项目中绿色施工相关内容进行细致阐述,为建筑工程绿色化建设提供理论支撑。

不同支护形式在同一基坑中的组合运用

不同支护形式在同一基坑中组合使用,能够更有针对性的处理某些周边环境差别较大或土质条件复杂的基坑项目。但不同支护形式交界位置的过渡段为整个基坑的薄弱点,需进行加强处理,而在设计中容易被忽视。以某基坑工程为例,结合基坑自身特点,充分利用部分位置场地空旷的有利条件,在同一基坑中采用支撑和锚桩两种不同支护形式,达到降低造价、缩短工期的目的,同时对锚桩和支撑过渡位置采取了有针对性的处理措施,消除了安全隐患,为类似工程提供参考。

深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟与优化

为解决现有基坑开挖施工中存在支护桩设置不合理,造成地表沉降过大,影响施工质量的问题,开展深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟与优化研究。结合深基坑土钉墙与桩锚联合支护结构数值模拟得到的结果,对支护桩间隔距离、支护桩嵌固深度进行优化。采用优化后的施工方案可以实现对基坑地表沉降量的有效控制,提升工程整体施工质量。

岩溶地区基坑开挖桩锚支护结构变形与稳定性影响研究

为了探究溶洞对超长锚索支护基坑开挖与稳定性的影响,以广州市白云站二期基坑为研究对象,采用有限元软件Plaxis 3D建立了三维模型,分别从溶洞宽度、溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离进行了模拟,并以地连墙沿深度方向的水平位移为指标进行了分析。研究结果表明:当溶洞宽度增加或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离减小时,对基坑变形的影响较大,且变形幅度较大,需对溶洞进行加固处理并及时监测基坑变形;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加时,对基坑变形的影响减弱;当溶洞宽度减小或溶洞距锚固段始端和溶洞距地连墙的距离增加至一定程度后,几乎对基坑变形无影响。因此,在溶洞较发达地区进行基坑开挖,施工前对周围溶洞进行研究分析和预处理,有利于基坑稳定性。

建宁县某水厂边坡支护与排水设计

依托于建宁县某新建水厂边坡支护工程,采用动态设计法对场地的填方段边坡和挖方段边坡进行支护和排水设计,通过对安全性、施工难度、经济性、稳定性、效果等对比分析,最终选择挖方段边坡采用框架锚杆支护,而填方段边坡采用抗滑桩+锚索和挡土墙联合支护方案以及采用地表集水明排+坡体软式透水管或泄水管泄水的排水设计,采用极限平衡法验证了支护后的边坡稳定性。