A case study on behaviors of composite soil nailed wall with bored piles in a deep excavation

A complete case of a deep excavation was explored. According to the practical working conditions, a 3D non-linear finite element procedure is used to simulate a deep excavation supported by the composite soil nailed wall with bored piles in soft soil. The modified cam clay model is employed as the constitutive relationship of the soil in the numerical simulation. Results from the numerical analysis are fitted well with the field data, which indicate that the research approach used is reliable. Based on the field data and numerical results of the deep excavation supported by four different patterns of the composite soil nailed wall, the significant corner effect is founded in the 3D deep excavation. If bored piles or soil anchors are considered in the composite soil nailed wall, they are beneficial to decreasing deformations and internal forces of bored piles, cement mixing piles, soil anchors, soil nailings and soil around the deep excavation. Besides, the effects due to bored piles are more significant than those deduced from soil anchors. All mentioned above prove that the composite soil nailed wall with bored piles is feasible in the deep excavation.

疏排桩-土钉墙组合支护结构优化效用数值模拟

为保证支护结构在工程实践中能够满足其设计要求,增强疏排桩-土钉墙组合支护结构在基坑施工过程中的安全性和稳定性。提出疏排桩-土钉墙组合支护结构效用数值模拟方法,分析支护结构的特点以及破坏模式;采用FLAC-3D软件建立疏排桩-土钉墙组合支护结构的三维数值模型,并验证模型精度;设置传统桩锚支护结构和疏排桩-土钉墙组合支护结构2种模拟方案,在支护桩受弯规律、基坑开挖面水平位移、锚杆轴力和地面沉降方面展开数值模拟。所得结果验证了疏排桩-土钉墙组合支护结构在基坑施工过程具有可行性,且具有较高的安全性和可靠性。

灌注桩-钢管桩复合土钉墙组合支护体系的研究与应用

随着城市建设的飞速发展,高层建筑日益增多,随之出现了大量超大、超深基坑,复杂的工程地质条件与周边建筑环境,给基坑支护工程带来了很多难题,单一的基坑支护体系往往已无法满足基坑稳定性要求。以北京市某基坑工程为例,介绍了一种新型组合支护体系——灌注桩-钢管桩复合土钉墙,通过与桩锚支护体系的对比研究,得出该组合支护体系在深基坑支护工程中的优越性。利用Midas GTS有限元分析软件,对基坑开挖过程进行模拟研究,对比分析了支护结构位移变形、基坑周边道路沉降等数值模拟结果与现场监测数据,结果表明:该组合支护体系对增强结构稳定性、控制边坡位移变形、减小土方开挖过程中对周边建筑环境的影响等方面具有良好作用。

深基坑支护理念演进和设计方法改进剖析

基于我国30多年建设实践,分析现有深基坑支护临时性理念、与主体结构相结合理念实施的优点和不足,提出促进基坑支护工程高质量发展的永久化理念。结合济南某基坑工程,阐释三个理念的逐次提升和相应支护结构的计算内容,定义适应与主体结构相结合理念、永久化理念的结构岩土化、岩土结构化设计方法;重点分析土钉墙与抗浮锚杆相结合的复合土钉墙的设计,以及抗浮锚杆与外伸支撑、水平楼板永久支护结构中抗浮锚杆的力学性状与耐久性,分析了永久支护对于地下室外墙受力机制的影响,阐释深基坑支护理念演化方向和与之适应的设计改进内容。对于反思我国岩土与结构设计管理体制,促进基坑与基础设计理论和方法进步,推动“新发展理念”在基坑工程的实践具有导向价值。

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

GFRP筋土钉支护钉头的锚固性能

土钉钉头为土钉墙整体结构中的薄弱部位,为研究土钉钉头锚固性能,以一种装配式柔性面层GFRP筋土钉墙为例,通过室内钉头锚固性能试验及三维数值模拟对外径32 mm的中空GFRP筋钉头的极限抗拉强度、钉头变形及破坏规律进行研究。研究结果表明,该GFRP筋钉头极限承载力在240~290 kN之间,当螺母拧紧时螺纹副的应力主要分布在螺纹牙前3环,其中以钉头第1环螺纹牙应力集中现象尤为明显;此外,采用螺纹展开法建立钉头螺纹牙的力学模型,得出了第1环螺纹极限剪切强度与钉头极限荷载之间的关系,并通过计算得出该GFRP筋钉头极限承载力为244.54 kN,与试验结果相符。通过室内钉头锚固性能试验的脆性破坏特点,确定GFRP筋钉头安全系数在1.8~2.0之间,并判定此种GFRP筋安全荷载在125~135 kN之间。

疏排桩锚-土钉墙组合支护结构稳定性分析

疏排桩锚-土钉墙组合支护结构是复合土钉墙发展的趋势之一,此结构可有效地突破复合土钉墙在控制及预测位移方面的局限性,并增大了土钉墙的支护深度,增强其适用性及应用范围。以拱形理论为基础,分析土压力的传递及应力重分布的机制与特点,研究支护结构变形性状特征。据此,提出该支护方式的局部及整体稳定性计算公式,建立了受力及稳定性计算模型,并结合实例进行了相关验证。

不同含水量黄土-砂浆接触特性试验应用研究

通过系列不同含水量条件下黄土-砂浆接触面的直接剪切试验研究,获得了砂浆接触面剪切强度指标摩擦角、内聚力随含水量的定量变化关系,然后利用该结果对某实际黄土基坑土钉墙设计方案进行了不同含水量条件的校核,结果表明含水量增大对土钉墙整体稳定性存在削弱作用,使原有设计方案安全系数明显降低。

疏排桩-土钉墙组合基坑支护结构设计与实践

针对新型疏排桩-土钉墙组合基坑支护结构,以土拱效应分析为基础,阐述疏排桩-土钉墙组合支护技术的基本原理,通过建立平衡条件,推导拱前土体所产生的土压力,以计算疏排桩与土钉墙的荷载分担比例。基于对疏排桩-土钉墙组合支护结构不同潜在滑裂面的假定,对支护结构的拱前土体失稳破坏、土拱自身强度破坏与失稳破坏和结构整体失稳破坏三种破坏模式进行探讨,推导局部稳定性和整体稳定性验算公式。结合对实际工程的验算,说明该计算方法的合理性,具有工程应用价值。

桩锚-土钉组合支护中土钉受力规律

以北京某典型的桩锚-土钉组合支护为例,采用国际通用岩土工程软件FLAC(fast Lagrangian analysis of continua)-2D,对桩锚复合土钉支护中土钉的内力及变化规律进行了研究,并和现场实测结果进行了比较.实测数据与规范、数值模拟结果的对比分析表明,桩锚复合土钉支护土钉的受力略小于同样条件下纯土钉墙支护土钉的受力;土钉内力变化规律与土钉墙支护土钉内力变化基本一致;桩锚复合土钉支护土钉部分的破裂面与规范破裂面在底部差异较大.探讨了现有复合土钉支护计算方法的不足,同时也表明了用FLAC软件进行复合土钉支护土钉内力分析和优化设计,可以得到较好的结果.

疏排桩-土钉墙组合支护结构离心模型试验研究——稳定性与破坏模式

疏排桩-土钉墙组合支护是疏排桩与土钉墙相结合的一种新型支护形式,它不但充分利用了排桩抗弯能力强的优点,同时有效地克服了疏排桩桩间距受桩间土体失稳的限制和土钉墙变形难以控制的缺点。这一新型组合支护结构目前在工程中已有广泛应用,但是对于疏排桩-土钉墙组合支护结构的加固机理和破坏模式还有待于深入研究。采用同济大学中型岩土离心机进行了7组疏排桩-土钉墙组合支护基坑的离心机模型试验。离心机模型试验结果表明,疏排桩-土钉墙组合支护基坑的整体稳定性较疏排桩支护和土钉墙支护都有显著提高。疏排桩-土钉墙组合支护结构中土钉的长度和布置间距,以及排桩间距对支护基坑的稳定性影响非常显著。

疏排桩-土钉墙组合支护结构的疏排桩计算模型

疏排桩-土钉墙组合支护结构的疏排桩计算模型以弹性支点m法为基础,通过假设疏排桩间土拱轴线为半圆形,推导疏排桩和土钉墙的荷载分担计算公式,并对土拱荷载传递比进行分析。简化土钉墙面层后土压力为均布荷载,推导土钉墙对疏排桩的支护刚度计算公式,并对支护刚度取值范围进行计算。进行参数分析,并通过与试验比较,对模型的合理性进行验证。

土钉墙+桩锚式组合的深基坑支护技术研究

以石家庄市某深基坑项目为案例背景,通过研究土钉墙+预应力锚索组合的支护形式,将理论与施工现场实际相结合,同时对常见的施工质量问题进行分析并提出相应的解决措施,以期为相关工程提供参考经验。

土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系监测与分析

对郑州市某深基坑工程的施工全过程进行现场监测,通过分析坡顶水平位移、冠梁水平位移和支护桩深层水平位移等监测数据,研究土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系的变形规律;结合工程实例建立了有限元模型,将实测数据和数值分析结果进行对比,验证模型及参数适用性,进而总结了内支撑位置、锚索锁定值对支护结构变形的影响。结果表明:土钉墙-桩锚-内撑复合支护体系中坡顶水平位移主要由上部土钉墙控制;该体系支护桩深层水平位移曲线大体呈P形,最大位移出现在内支撑附近,产生于钢筋混凝土内支撑形成强度之前;随内支撑标高上移,桩身最大位移点向基坑底面方向移动,在复合支护体系中内支撑标高的确定应以基坑外被保护对象的位置为依据;桩身最大水平位移所在位置随锚索锁定值的增大而下移,且最大水平位移值减小;当场地的工程地质条件较好时,可以通过适度增大锚索锁定值来控制支护结构水平位移。

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。

止水-加强型土钉墙在软弱土层基坑支护中的应用研究

止水-加强型土钉墙是由土钉墙和止水帷幕组成的一种新型支护体系,具有强度高、止水效果好和比较经济的特点,适用于淤泥和砂层等软弱地层基坑支护工程。结合广州地区某基坑特征,分析了止水-加强型土钉墙的支护机理和受力特点,指出止水-加强型土钉墙是通过压力注浆锚杆(管)、搅拌桩和钢管桩的共同作用,使加筋范围内具有近似于"重力式挡土墙"的特征。最后通过基坑监测数据表明此支护体系有足够的安全储备,可推广于类似地层基坑支护工程。

疏排桩-土钉墙支护技术土压力特性研究与计算

本文深入探讨了疏排桩-土钉墙这一新的基坑支护方法,重点研究了疏排桩-土钉墙支护结构的土压力问题。文章首先分析了影响支护结构后土压力分布的主要因素,研究了主动土压力滑移面的形状、拱的传力路径,并以此对桩后土体进行分区。本文论述了疏排桩-土钉墙支护结构后土压力传递的必要条件,建立了土压力的计算模型,推导了土压力作用的计算公式,并结合工程实例阐述了土压力的计算过程。最后将计算结果与实测值进行了拟合,验证本土压力计算模型的合理性。

深基坑开挖支护和降水方案应用分析

对富含承压水和潜水的深基坑进行开挖往往会造成边坡失稳和坑底突涌,因此,对基坑进行降水支护设计尤为重要。文章以太原市小店区某中学项目为例,详细介绍了在建筑场地内土层有承压水和地表潜水的条件下,开挖深基坑综合应用复合土钉墙支护和双排水泥土搅拌桩止水帷幕对基坑进行加固的具体方案,并对降水井的布置进行了分析,旨在为类似工程提供经验。

土钉墙在基坑支护中的应用

本研究通过项目实例,探索了土钉墙在基坑支护中的应用,并对土钉墙的工作原理、设计、施工和监测等关键环节进行了深入研究,提供了科学可行的设计及施工方法。实践证明,土钉墙在基坑支护中能够有效地控制土体滑坡、变形和沉降等问题,能确保工程的安全可靠进行。

高层建筑深基坑开挖复合土钉墙支护施工技术研究

文中将复合土钉墙支护施工技术应用于高层建筑深基坑开挖中,根据施工要求,预先进行土方开挖与边坡修整,确保施工的顺利进行和边坡的稳定,避免出现意外情况;对土钉墙进行施工,确定工艺流程,从而实现高层建筑深基坑开挖复合土钉墙支护施工;根据实际施工条件,对工程中选取的观测点进行沉降位移观测。结果表明,该工程施工质量较好,满足设计要求。