弹性环梁支撑下圆形深基坑支护结构变形解析解

将环梁和支护结构分别视为弹性圆环和弹性圆柱薄壳,基于环梁和圆柱壳的变形协调,得到了具有任意数目弹性环梁支撑圆形深基坑支护结构变形的解析解.在验证解析解合理性和可靠性的基础上,针对某一实际圆形基坑工程,比较了在刚性和弹性环梁支撑下支护结构变形和内力的差异,并分析了支护结构底部边界条件、环梁弹性模量、尺寸和数量以及位置等参数对支护结构变形和内力分布的影响.研究结果表明:相对于刚性环梁支撑,弹性环梁支撑处内力变化较小,环梁弹性模量和尺寸的改变只对基坑挖掘面以上支护结构变形和内力影响显著,而对挖掘面以下的支护结构变形和内力几乎没有影响.该研究成果为圆形基坑支护结构设计提供了理论依据和指导.

砂土地层圆形深基坑三维分析与测斜仪测量

介绍了铁皮坑开挖中测斜仪监测和三维有限元反分析的结果。所研究的铁皮坑为深度27 m、总直径26 m的圆形深基坑,最终开挖面以上土层以砂土为主。每个开挖阶段采用腰梁加固的咬合桩作为挡土墙对基坑进行支护。采用硬化土模型作为土体本构模型,反分析结果表明,桩墙位移的趋势与测斜仪测量的结果接近,最大位移为5.1mm。案例中胶结土的有效黏聚力c′取决于胶结砂层的厚度,约为50~200kPa。NSPT为标准贯入试验中分离式取样器打入土体30cm的锤击数。模拟结果表明,砂土模量约为1 400NSPT~2 000NSPT(单位:k Pa),而对于胶结砂,其模量为7 000NSPT。还研究了腰梁和外部荷载对咬合桩变形和受力的影响。结果表明,外部荷载对桩墙位移具有主导作用;同时,腰梁对减少桩墙位移没有明显作用。

圆形深基坑环撑刚度计算分析及应用

通过圆形基坑实例,推导单个环形支撑的水平刚度系数,提出了圆环支撑刚度系数的简易计算公式,利用其解析解作为支护结构单元计算刚度输入的初始数据,并通过启明星BSC计算软件及迈达斯GTS-NX三维有限元软件计算出的位移和内力及基坑开挖后实测的位移和内力对环撑水平刚度进行反推,并与解析解对比。结果表明:解析解计算出的环撑水平刚度系数较反推计算结果偏大。根据对比分析,对环撑水平刚度系数计算公式进行了修正,修正结果能基本与反推结果吻合,可为今后类似圆形深基坑的设计、施工提供参考。

圆形深基坑双圆环支撑体系内力影响因素分析

福州地铁船政文化城站基坑周边环境较为复杂,车站基坑属于超大圆形深基坑,对于基坑的支护结构要求高,因此基坑施工风险等级较高,且施工技术难度大。在设计基坑支护结构时,需要充分考虑使得结构有利于减少基坑变形、降低支护结构内力以方便后期施工。采用数值计算,分析单个因素对结构内力的影响,为工程支撑设计提供参考,并为今后类似工程的修建提供借鉴。

砂卵石地层圆形深基坑排桩支护结构受力特征

平面为圆形的深基坑工程近年来逐渐出现在以砂卵石地层为主的成都平原地区,其支护结构型式多为排桩结合圈梁构成的排桩框架结构。这种空间结构受力较为复杂,针对工程实际的迫切需要,基于数值模拟方法,依托成都某圆形深基坑工程,分析了排桩框架结构的内力和变形特征及桩径、桩端地层、基坑直径等因素对其的影响规律。结果表明,围护桩后侧土压力接近三角形分布,可采用Rankine理论近似计算,结果偏于安全,误差约为30%;围护桩具有双向弯曲特征,冠梁和腰梁均以轴向受压为主,腰梁受力较大;随着坑径增大,作用于围护桩上的土压力先减小后增大,其间存在使土压力最小最佳坑径。

砂卵石地层圆形深基坑支护结构土压力

在以砂卵石地层为主的成都平原地区,近年来圆形深基坑工程逐渐出现,但一直无适宜的支护结构土压力的确定方法,对土压力分布特征尚不清楚。运用弹塑性数值模拟方法,充分考虑桩土变形协调关系,确定了成都地区砂卵石地层的圆形深基坑支护结构上土压力的分布规律,呈现出在围护桩中下部偏大的近似三角形分布模式,平均值小于Rankine主动土压力。开展了模型试验研究,针对试验模型,数值计算值与试验值分布规律整体上具有相似性,二者较为接近,说明了数值计算结果具有一定的合理性。

圆形深基坑排桩框架支护结构算法

圆形深基坑工程在我国西南地区渐有出现,在其中的以砂卵石地层为主的地区深基坑支护结构型式多为排桩结合多道圈梁构成的排桩框架结构,但实践中一直没有合适的结构计算方法.针对工程实际的迫切需要,基于结构力学分析方法,提出了确定圆形深基坑排桩框架结构内力和变形的理论计算方法,即按多跨连续梁和弹性地基梁模型分段分析围护桩内力与变形,并考虑桩梁变形协调分析圈梁内力及变形,推导出了围护桩和圈梁的内力及变形理论计算公式.开展了模型试验研究,结果表明,桩顶侧向位移理论值与试验值分布规律整体上具有相似性,说明了理论计算方法具有一定的合理性.最后,给出了一具体实际工程的排桩和圈梁的内力及位移分析结果.

特大圆形深基坑施工技术

武汉阳逻长江公路大桥南锚碇特大深基坑是目前国内最大的圆形深基坑。采用了圆形地连墙和变厚度内衬做支护结构,采用墙下灌浆帷幕和墙外自凝灰浆防渗墙作为封水系统,采用由砂桩和坑内外降水井组成的排水系统进行降水减压。基坑采用“岛式开挖”,按照“对称、分区、平衡、限时”的原则进行开挖。采用了信息化施工工艺,用基坑支护结构的内力反演分析和变形多步滚动预测成果判断和预测基坑的安全性。上述技术措施确保了基坑施工的安全。

圆形深基坑围护结构优化设计研究

为深入研究圆筒状地下连续墙的内力和变形特征,建立实际风井工程的三维有限元力学模型,重点分析不同地下连续墙接头刚度、分幅形式以及坑底加固混凝土标号等因素对施工期整个围护结构内力和变形的影响。研究成果表明:1)地下连续墙接头刚度的变化对圆形围护结构的受力和变形的影响不甚明显,接头刚度越小,地下连续墙位移稍许增大,内力变化很小;2)地下连续墙分幅数的影响较为明显,槽段设置24幅与15幅相比,围护结构产生的变形和内力较小;3)工作井底板下部混凝土标号越高,墙体所受的内力和变形越小,并由此提出合理的支护技术参数和措施。所得结论表明,风井基坑在土体开挖及盾构破井过程中的稳定性符合安全要求。

特大圆形深基坑围护结构的内力变化规律

地下连续墙和内衬构成了阳逻长江公路大桥南锚碇特大圆形深基坑的围护结构。根据主筋的4种受力状况反演了围护结构的弯矩和轴力,发现了围护结构的内力具有如下规律:(1)内衬的弯矩在基坑开挖和内衬浇筑过程中出现周期性波动,内衬弯矩曲线出现周期性峰值。轴力多为压力,拉力很少且数值很小。(2)地连墙的弯矩变化规律与内衬迥然不同。随着内衬施工的进行,各深度处的弯矩和轴力变化曲线依次呈现"先大幅波动、后平稳变化"的趋势。轴力多为压力,且后期压力比初期大。(3)内衬浇筑和基坑开挖施工是导致开挖面地墙弯矩大幅波动的直接原因。其中,内衬混凝土水化放热产生一个正弯矩作用,使得上方各道内衬的内侧钢筋受压,而基坑开挖则使得其作用逐渐弱化。(4)温度升高在内衬中产生一个正弯矩作用,而温度降低使内衬中产生一个负弯矩作用。

圆形深基坑地下连续墙的监测分析

结合某圆形深基坑支护结构监测的实测资料,对基坑开挖过程中地下连续墙侧向位移的变化规律及产生相应变形的原因进行分析,从中得出了一些结论,可供类似工程参考。

圆形深基坑排桩支护结构优化设计研究

圆形深基坑在结构受力上具有明显空间效应,常规设计计算方法计算较为保守。本文以某地下钢筋混凝土粮食圆形筒仓为例,基于空间弹性地基板算法对腰梁支撑竖向间距进行优化,选出优化方案,并分析了桩直径、桩间距对支护结构的影响。得出了如下规律:①随着桩直径的增加,围护桩的弯矩增大,位移值减小;②随着桩间距的增加,围护桩的弯矩增大,然而位移值也增加。

FLAC^(3D)在圆形深基坑工程中的应用

某圆形深基坑工程为例,借助三维有限差分软件FLAC3D对深基坑工程的施工过程进行了数值模拟,模拟过程中考虑了潜水、承压水以及基坑降水和土体变形耦合作用,最后将数值模拟结果和实际监测值进行了对比分析。

软土地区圆形深基坑地连墙变形规律研究

本文以北方某港口翻车机房深基坑工程为背景,施工过程中布置了多项监测措施,对基坑围护结构的水平、竖向位移和深层水平位移进行了连续观测,并对其进行分析和研究,对施工过程的信息化施工和安全控制提供了依据。

软土地区圆形深基坑变形特性及分析

以软土地区某圆形深基坑支护工程项目为例,通过采用理论分析、数值模拟和施工监测等方法,对软土地区圆形深基坑施工、开挖引起的变形及基坑变形控制方法进行了研究。

圆形深基坑排桩支护结构优化数值分析

圆形深基坑在结构受力上具有明显空间效应,常规设计计算方法计算较为保守。本文以某地下钢筋混凝土粮食圆形筒仓为例,采用MidasGTS软件对腰梁间距优化方案进行分析。得出结论:优化后围护桩最大弯矩峰值降低了23.69%;腰梁最大轴力降低了17.56%。

富水砂层中圆形深基坑地连墙围护设计实践

以实际工程案例为依据,探讨富水砂层环境下的圆形深基坑围护结构方案及应用,所研究的基坑开挖深度达48.8 m,围护结构竖向长度68.8 m,工程所处场地地质情况复杂,含水层厚度大且透水性强,地下水丰富,对施工风险及基坑变形控制要求非常高。基坑围护结构方案和地下水控制措施选取,将成为工程能否成功实施的关键。通过比较沉井和地下连续墙围护结构方案,最终确认选用地下连续墙结合基坑内侧设置五道混凝土圈梁的基坑围护方案。由于基坑开挖范围穿越较厚的富水砂层,且地下水与黄河存在水力联系,所以地下水处理采用坑底设置高压旋喷桩加固隔水层,结合地下连续墙形成围闭的堵水方案,坑内设置疏干井。由于银川地区临近黄河施工的深基坑工程较少,希望此案的实践能为后续类似工程提供一些借鉴经验。

浅谈圆形深基坑钢模板吊装系统的选型及应用

通过论述和分析珠江三角洲水资源配置工程中圆形深基坑钢模板吊装系统的选型及应用,主要阐明了所选吊装系统的优点。采用吊装系统替代视野受限的人工操作汽车吊和履带吊,改用结构相对简单方便的卷扬机来吊装钢模板,保持钢模板在安装及拆除时在同一个工作面上,不用二次吊出圆形深基坑,大大减少了钢模板的安拆时间。不仅具有时间短、智慧化程度高、效率高等优点,而且也减少了重大吊装施工带来的安全风险。在使用悬挂装置前,根据实际情况,需要进行制动力荷载验算、总牵引力验算、倾覆验算、滑轮选型和钢丝绳选型等基础工作,使其各项指标达到安全稳定可靠为宜。

圆形深基坑变形特性分析

依托福建地区某圆形深基坑工程背景,结合基坑监测数据分析土方开挖对圆形基坑围护结构的影响,再借助理论计算对基坑进行数值模拟并与监测数据作对比,重点探讨了圆形基坑的变形特性。结果表明:计算数值与实际监测数据大体一致、互相验证;圆形围护结构受力特点明显,圆拱空间效应明显,有效限制了围护结构的变形情况;圆形基坑深层水平位移呈“中间大,两头小”的曲线形状。

超深圆形基坑地下连续墙支护结构体系力学性能分析

为了定量研究超深圆形基坑地下连续墙支护结构体系的受力和变形机理,通过Midas GTS建立超深圆形基坑施作过程的精细化有限元模型,通过改变地下连续墙局部弱化程度、地下连续墙先行幅和后续幅数量和嵌固深度等参数,对围护结构受力、变形和基坑周边地表沉降等规律进行了分析,分析结果显示:本工程的围护结构设计具有一定的优化空间;围护结构的水平最大变形和最大应力集中于第8~10道环梁处;围护结构的变形随幅间弱化程度和幅数的增加而增加,围护结构应力随幅间弱化程度和幅数增加而减小;基坑周边地表沉降随幅间弱化程度和幅数的增加而增加。分析结果对类似超深圆形基坑的设计和施工具有一定的借鉴意义。