基坑斜-直交替支护桩力学性能及影响因素研究

近几十年来,随着城镇化进程的加快,深基坑工程在城市中也逐渐增多,同时考虑经济与性能的基坑支护方法研究就变得尤为重要。基坑斜-直交替支护桩是一种新型无内支撑结构的支护形式,具有良好的应用前景。采用数值模拟的方法,考虑不同的影响因素,对基坑开挖过程中斜-直交替支护桩的力学性能及变形进行了研究。结果表明:采用有限差分软件FLAC3D,结合Plastic-Hardening本构模型,可以很好的分析斜-直交替支护桩在开挖条件下的力学性能及变形情况;土体强度参数越大,倾角越大,斜-直交替支护桩的变形越小,稳定性越好。斜桩越长,直桩的变形越小,最大正、负弯矩越小。

基坑斜–直交替支护桩工作机理分析

在基坑工程中,可将部分竖直悬臂支护桩倾斜一定角度后形成倾斜桩,利用冠梁连接交替布置的竖直悬臂桩与倾斜桩可形成基坑斜–直交替支护体系。已有工程实测表明,基坑斜–直交替支护桩具备良好的抗倾覆和变形控制能力;然而,目前尚缺乏对其工作机理的认识。提出了基坑斜–直交替支护桩的3个工作机理效应,即:刚架效应、斜撑效应和重力效应。以支护结构变形和坑外土体沉降为评价标准,对3项效应进行分析。结果表明:①由于冠梁的连接作用,斜桩与直桩形成一个整体刚架体系,可有效减小桩身和土体变形;②斜桩侧壁摩擦是斜桩对直桩支撑力发挥的关键因素,若斜桩侧壁光滑,基坑斜–直交替支护桩的支护能力与悬臂直桩几乎相同;③斜直桩桩间土与支护体系形成一个整体,可一定程度提高支护体系抵抗基坑变形的能力。

斜-直交替支护桩在水利基坑工程中的首次应用

斜-直交替支护桩具有高自稳性和强自撑性,已在工业与民用建筑的基坑工程中推广使用,但尚未用于水利工程中。本文针对水利工程项目的工程实例,结合天津软土地区某穿堤闸涵基坑工程,通过拉森钢板桩抗滑加矩形支护桩斜-直交替施工的方法,结合理论计算结果优化倾斜桩的布置及支护结构设计,在水利工程的首次应用并取得了良好效果,确保了环境的安全,保障了施工进度,可为类似的水利工程的设计和施工提供参考。

软土地区基坑斜-直交替支护桩性能研究及实测分析

软土地区某基坑工程中采用斜-直交替支护桩新技术,本文结合该基坑工程的斜桩和直桩侧向变形、桩顶的水平位移和竖向位移与地表沉降等实测结果,研究了开挖及超载影响下斜-直交替支护桩的性能,分析了“一直一斜”和“两直两斜”两种布置形式的支护效果。结果表明:斜-直交替桩支护技术变形小于双排桩支护,变形大于内支撑支护,在造价、工期及环保方面具有明显的优势;随着开挖的进行,直桩桩身侧移大于斜桩;比较“一直一斜”和“两直两斜”两种不同的可行布桩形式,结合桩身变形和地表沉降,前者较优;斜直交替桩支护技术在基坑周边一定范围内产生超载的情况下,仍可保证基坑工程的安全实施。

运输巷ZZX14000/20/29型超前支架的研制

为了对运输巷进行有效支护,加快工作面推进速度,充分发挥综采工作面的效能,研制了一种新型运输巷巷道用超前支架。该支架布置在转载机两侧,两侧结构完全相同,可互换使用。一侧副架布置在主架中央,主、副两架互为支点交替迈步前移,同时主、副架交替支护顶板,在前移的过程中顶板始终有支架支护。主架两侧安装有侧挑板,用以支护转载机上方和保护行人安全。另外根据巷道支护长度的需要,可布置一组或多组巷道超前支架,以满足巷道超前支护的需要。

ZFX13500/19/38副巷超前支架的研制

ZFX13500/19/38副巷超前支架是为山东某煤矿一次采全高综采工作面回风巷设计的组合式巷道支架。主、副两架互为支点交替迈步前移,同时主、副架交替支护顶板,在前移的过程中顶板始终有支架支护。

汉江阶地软土区倾斜预制桩基坑支护计算与实测分析

倾斜桩基坑支护结构具有较好改善桩身变形和受力状况的作用。以长江支流汉江一级阶地基坑工程实例为基础,开展倾斜预制桩基坑支护应用研究,通过对斜-直交替桩支护和前斜后直支护结构的数值计算,同时结合变形监测数据,分析支护结构特性,结果表明:通过位移和内力进行计算对比,发现斜-直交替桩与前斜后直桩位移分别相当于对比直桩支护结构的32%和54%,同时弯矩减少16%以上;采用倾斜预制桩支护,其预制化的桩身材料与倾斜支护结构具有较好结合性;通过监测表明,倾斜支护结构斜撑效应显著,同时冠梁锚固效果对位移控制有一定影响,为避让斜桩对基础的影响,宜采取加强措施减少结构位移。本文可为类似工程提供一定参考。