高层房屋建筑深基坑施工技术研究

采用排桩进行基坑支护可以显著提高基坑边坡的安全性及稳定性。但基坑开挖深度对地表沉降及桩身位移的影响规律尚不清楚。基于此,文章采用Midas GTS软件建立数值计算模型,对不同开挖深度工况下基坑地表沉降及桩身位移的发展演化规律进行研究。结果表明:基坑开挖对地表沉降的影响可以分为显著影响区域、微弱影响区域及无影响区域;随着距离基坑边缘距离的增加,地表沉降先增大后减小,距基坑边缘1倍基坑深度的范围内,地表沉降最大,因此基坑施工过程中主要监测1倍基坑深度的范围内的地表沉降;在锚固段范围内,桩身位移随着桩身高度的增加并不发生显著变化,桩身高度超过基坑底面后桩身位移快速增大,在距桩顶1/3的范围内,桩身位移随着桩身高度增加而增大的趋势减缓;随着桩身高度的增加,桩身位移逐渐增大,当开挖深度分别为5 m、15 m、20 m时,桩身位移最大值分别达到了6.2 mm、14.8 mm、17.8 mm,均满足规范要求。研究结果可为排桩支护结构的设计及施工提供参考。

“桩墙合一”支护结构协同作用及影响因素分析

以武汉市某基坑工程为研究背景,分析了桩墙合一支护结构的协同作用机理,讨论了传力板带截面尺寸的变化对桩墙合一支护结构的影响。研究结果表明:①与传统支护桩支护结构相比,“桩墙合一”支护结构中支护桩最大水平位移降低51.89%,地下外墙最大水平位移也显著减小。②在永久使用阶段中,相对于传统支护桩支护结构,“桩墙合一”支护结构中地下室外墙弯矩降低59.88%。③传力板带截面尺寸的变化对“桩墙合一”支护结构影响较小,在满足有效传力及施工间距的前提下,可适当减少传力板带的宽度或厚度,节省建筑材料及工程成本。

砂卵地层深大基坑排桩支护绿色泥浆循环施工技术研究

文章以成都市某深大基坑排桩支护施工为背景,研究了一种深大基坑排桩支护的新型绿色泥浆循环施工技术。该技术主要由新型泥浆循环系统内的泥浆沟、降水井、沉淀池等组成,由泥浆沟形成环形通路,代替传统泥浆池。工程实践表明,相较于传统的泥浆沟,该绿色泥浆循环系统不仅减少了泥浆池的数量,减少了土壤消耗和占地空间,而且采取化学泥浆,解决了钻孔过程中的漏浆、塌孔问题,重点对两个沉淀池泥浆进行净化处理,更易达到环保要求。

基坑设计计算中冠梁刚度取值探讨

冠梁作为基坑支护措施的构造结构,对基坑的变形控制有着不可忽视的作用。冠梁刚度如何取值现行规范尚未明确规定,基坑支护设计的商业软件说明亦较为笼统和简单。本文基于结构力学原理,通过分析在不同支护结构中冠梁的受力特性以及冠梁自身的惯性矩,提出了冠梁刚度的取值计算方法,同时针对特殊的环形基坑支护结构,本文亦给出了环形冠梁刚度的取值方法,可供设计参考。

前后排桩间距不同的双排桩应用

某房建项目拟建2~4层地下室,场地周边环境复杂,工程地质条件各区段差异较大.综合考虑多重因素影响,对该基坑某一区段采用了前后排桩间距不同的双排桩支护方案.从最终的基坑的变形监测数据来看,基坑支护结构及周边位移变形小,证明设计方案是合理的.该处理方式较好地解决了安全性及经济性的问题.

悬臂灌注排桩和止水帷幕在基坑工程中的应用

悬臂灌注排桩和止水帷幕作为基坑支护工程中较常见的支护体系组合,广泛运用于各类基坑支护工程。文章以城市主城区一周边老旧建筑物较多的项目为例,通过基坑特点分析、支护方案选择、支护体系计算进行基坑支护方案设计,拟采用悬臂灌注排桩和止水帷幕支护体系。通过对基坑支护体系和周边建筑物环境的变形监测分析,验证了以悬臂灌注排桩和止水帷幕为主要支护体系的支护效果,为此类项目支护体系的选择和施工质量的控制提供了思路参考。

立柱桩在深基坑分步开挖过程中的上拔位移分析

基于对坑底地基卸荷应力与回弹变形的新认识和一种可考虑桩间土承受附加荷载与变形的广义荷载传递法,提出了深基坑立柱桩因开挖而隆起的分析方法。该方法可考虑立柱桩的变截面特性以及分步设撑、开挖的施工工况,可分析桩土之间的荷载传递特性。由于支撑立柱桩容易实施位移观测,立柱桩的分析结果便于与实测结果比较,为分析方法的完善、计算参数的合理选取提供基础。通过和2个工程实例对比,验证了用本方法计算立柱桩在开挖过程中受力及位移的合理性,同时对计算值与实测值的差异原因进行了讨论。

软土深基坑中立柱桩变形影响因素和变形预测研究

软土地区深开挖中,往往使用中空的钢格构立柱桩来承担上部荷载。分析了立柱桩在顺作法和逆作法施工中的受力机理和立柱桩竖向变形影响因素。结合实际软土地区某超深地铁基坑开挖,分析了立柱桩和周围地下连续墙体对内部土体开挖的变形响应特征,结合详实完整的实测立柱桩回弹数据,对立柱桩随开挖深度的隆起变形特征做了4种不同情况的预测,结果表明:计算中如果提高土体的回弹模量值,并考虑立柱桩下部工程桩的侧摩阻力作用,得到的土体回弹量与实测的立柱桩回弹量值比较接近。

悬臂排桩支护结构空间变形分析

以矩形基坑悬臂排桩支护结构为研究对象,通过分析现场实测数据和数值计算,归纳出了冠梁和支护桩的空间变形模式,建立了整个支护系统的能量表达式。利用最小势能原理,推导了基坑中部桩顶最大位移的解析解,分析了各主要支护参数对该位移的影响。研究结果表明,桩顶最大位移随坡顶超载和桩间距的增大基本呈线性增大趋势;当嵌固深度系数逐渐增大时,桩顶最大位移也逐渐增大,但趋势渐缓;基坑长度对其影响也较大,当基坑长度超过一定数值后,最大位移值趋于稳定。最后利用所得的研究成果对某基坑进行了验证,并与现场实测结果进行了对比,计算结果能够满足工程要求。

基坑支护桩结构优化设计

采用弯曲剪切扭转有限元模式计算圈梁 ,采用杆系有限元增量法分析支护桩。通过变形协调条件求解二者的相互作用 ,以各工况开挖深度、各支撑施工位置和圈梁截面为优化变量 ,以支护桩变形曲线面积建立优化目标 ,研究了多支点支护结构中圈梁和施工工艺的优化准则 ,并通过复合形法求解 ,形成了比较完整的支护桩结构优化设计体系。

基坑排桩支护结构选型的技术经济分析

针对某粉土地质条件进行建模,利用弹性地基梁法计算了不同桩间距、桩径、嵌固深度在不同开挖深度等多种组合下的最大水平位移,最大弯矩,最大剪力,以及不同锚杆位置在不同开挖深度下对应的的最大水平位移,最大内侧弯矩、外侧弯矩,最大剪力和锚杆轴力,采用支护结构变形控制标准,通过分析发现其中的规律和技术可行的方案,并进一步结合支护桩常用施工方法与现行定额进行经济分析,寻找经济方案,以提出具有工程指导意义的建议。

某大厦深基坑支护工程设计实例

以深圳太平金融大厦深基坑工程为背景分析了圆环内撑、格构式对撑及角撑+对撑的支护结构特点,最终选用了桩+角撑+对撑+南侧挖通放坡+大间距立柱的桩撑支护结构,节省了工程造价和工期。地下室换撑采用了不常用的换撑梁换撑,利于地下室外墙防水施工和预留空间回填,也节约了工期。实施和监测结果表明,整个施工过程达到了安全可控的目标,较好的保护了工程环境,为以后的类似工程设计提供了参考。

预应力-悬臂排桩组合支护结构空间变形的应用研究

通过使用钢绞线部分替代排桩中受拉钢筋,基坑开挖前张拉钢绞线使得排桩支护体系获得减小水平位移的偏心预压力,形成预应力-排桩组合技术的新型支护结构。利用势能驻值条件中总势能的一阶变分为0的原理,计算支护结构最大变形。在实际工程中同时应用组合技术和普通排桩进行基坑支护。理论计算和工程实测数据表明,预应力-排桩组合技术的支护结构可以有效减少空间变形。

北京地区典型支护条件下深基坑工程变形特性及机理分析

本文收集整理了北京地区15个深基坑案例、共计112个剖面的变形监测数据,在深基坑支护结构和地表变形机理分析基础上,经统计分析研究得出北京地区深基坑工程引起的支护结构水平位移及周围地表变形规律和特征。在与国内外关于支护结构水平位移及地表沉降特性研究成果对比分析的基础上,本文重点在以下几个方面进行分析并得到相应结论:支护结构变形形态与最大变形发生位置;支护结构优势变形区间及频数分布;基坑开挖引起的坑外地表沉降形态与最大沉降发生位置;地表沉降优势分布区间、频数分布及最大沉降值与开挖深度比值;地表变形时空效应。根据本文研究成果,结合北京地区经验,设计和施工人员可以对深基坑开挖引起的支护结构及地表变形进行合理预测,并就其对周围环境的影响作出客观评价。

悬臂排桩支护结构桩顶最大水平位移计算分析

文章以矩形基坑悬臂式支护结构为研究对象,建立了整个支护系统的能量表达式,推导了基坑中部桩顶最大水平位移的解析解,在此基础上对各主要支护参数进行了正交试验设计研究,得出了开挖中各个参数对桩顶最大水平位移的影响程度和各个参数的灵敏度。分析结果表明,坡顶超载和比例系数“m”是控制桩顶最大水平位移的主要参数,与实测结果进行对比,表明该方法是可行的。

考虑圈梁作用排桩内力与变形的一种计算方法

目前对排桩式支护结构中圈梁的作用机理和设计计算方法还缺乏充分研究,因而圈梁的设计与应用还存在着诸多问题。在分析前人关于圈梁-排桩相互作用计算方法的基础上,根据圈梁对排桩的约束及变形协调将计算模型进行简化,给出了一种考虑圈梁-排桩相互作用的便捷计算方法,探讨了圈梁作用下排桩式支护结构的内力分布与变形规律,并通过两个算例验证了该方法的可行性,该方法对工程实践具有一定的指导意义。

福州新都会花园广场深基坑工程

福州新都会花园广场基坑开挖和支护结构的设计与施工始于1992年。基坑平面面积7000 m2,开挖深度10.7 m。支护结构采用内支撑柱列式排桩,内支撑采用现浇钢筋混凝土梁。基坑开挖在土体水平位移监测的指导下进行,分东西两部分进行。本基坑工程进展顺利,未发生任何意外,对周围建筑物的影响较小。

排桩支护在软土地层超深基坑中的应用

通过金鸡湖A岛中间风井采用钻孔灌注排桩+止水帷幕围护体系的设计与施工实例,分析、研究软土地层超深基坑在复杂环境条件制约下合理的支护结构设计类型,有针对性地分析粉砂地层中旋喷桩与搅拌桩的适用条件和止水效果,同时通过加强施工技术管理等措施,提高了基坑支护结构及盾构端头井土体加固的安全和可靠性,为盾构顺利过井和施工关键工期提供了有力保障。

基于遗传算法的排桩支护结构优化设计

基于自然选择和自然基因机制的遗传算法是当前处理复杂非线性模型的一种新的优秀方法。为此,文章建立了悬臂式排桩这一基坑支护结构形式的数学模型,并运用改进遗传算法对设计参数进行优化调整;结合以实际工程资料为背景的支护案例进行优化。计算结果表明,设计参数既满足约束条件,又可降低工程造价,从而显示了该方法的有效性,具有一定的参考价值。

逆作法施工中间支承柱承载能力的计算分析

逆作法已经被应用于多项实际工程。在逆作法施工中,中间支承柱是重要的竖向支承构件,其承载力的确定影响到工程项目的经济性与安全性,但目前尚无准确计算方法。以杭州某工程为背景,建立中间支承柱和立柱桩的整体有限元模型,采用弹簧单元模拟周围土体对桩柱的作用,对钢管混凝土支承柱进行分析。结果表明:土体水平抗力对支承柱承载力的影响显著;支承柱埋入比越大,其承载能力越高;立柱桩对支承柱的约束作用接近于固接。