圆形闭合地下连续墙基础的竖向承载性能研究

使用有限元软件模拟了圆形截面的闭合地下连续墙基础在竖向均布荷载作用下的受力状况,分析和研究了内、外侧摩阻力,端阻力以及承台土反力的形成以及发展过程;进而解释了圆形闭合墙基础在竖向荷载下的承载性能。由模拟分析可知,圆形闭合地下连续墙基础的承载性能中,内、外侧摩阻力和端阻力起主要承载作用,随着荷载的增加,端阻力承载的荷载比例逐渐增大,内外侧摩阻力承载的荷载比例逐渐减少,承台土反力承担的荷载比例从始至终很小,起微弱的承载作用。

矩形闭合地下连续墙桥梁基础竖向承载特性试验研究

针对矩形闭合地下连续墙——一种新型的桥梁基础,进行了闭合墙基础的竖向载荷模型试验,对其荷载传递机理和墙体内、外侧摩阻力以及承台土反力的分布规律与发挥发展过程等作了系统的研究。研究表明:闭合墙基础的竖向承载力由外侧摩阻力、内侧摩阻力、端阻力以及承台土反力四部分组成。外侧摩阻力自上而下发挥,内摩阻力缓于外摩阻力自下而上逐渐发挥,由于承台的"削弱效应",上部墙段的内摩阻力接近于0。承台土反力分布的总体特征是承台角点处最大,边缘处次之,中心区最小。随着荷载的增加,闭合墙侧摩阻力增加趋势变缓,荷载分担比逐步减小,而墙端阻力和承台土反力的增加幅度逐渐变大,墙顶增加的荷载大部分都由墙端阻力和承台土反力分担。

竖向荷载下矩形闭合地下连续墙桥梁基础群墙效应研究

矩形闭合地下连续墙基础(简称闭合墙基础)是一种新型的桥梁基础。通过室内模型试验,对闭合墙基础的群墙效率、沉降比等进行了研究,同时探讨了闭合墙墙间距(即内侧边长)对群墙效应的影响。试验中采用了2组不同截面尺寸的模型墙,其中A组模型墙边长小于B组模型墙,墙厚和墙高均相同。试验研究表明,闭合墙与单片墙在相同沉降下的荷载比一般都大于1,B组闭合墙荷载比和群墙效率均大于A组闭合墙;闭合墙与单片墙在相同墙顶应力下的位移比和沉降比基本都大于1,A组闭合墙位移比大于B组闭合墙。在保持墙厚和墙高不变的情况下,适当增大闭合墙基础的内侧边长可以有效地提高群墙效率和承载性能,从而获得更好的经济效益。

倾斜可液化场地中矩形闭合型地下连续墙桥梁基础动力特性研究

矩形闭合型地下连续墙作为一种新型桥梁基础,在倾斜可液化场地中的动力响应特性还不清楚。基于离心机振动台试验结果,研究在倾斜可液化场地中的不同地震动工况下,矩形闭合型地下连续墙桥梁基础抵抗土体液化的性能及其位移(沉降、转角和水平位移)特征。通过对比在三种地震动(小震峰值为0.05g、中震峰值为0.13g、大震峰值为0.50g)作用下,远场土体与墙内土芯的动力响应特征,证实了矩形闭合型地下连续墙基础的抗液化性能。综合分析在3种地震动工况下,矩形闭合型地下连续墙基础的位移特征,讨论了其在倾斜可液化场地中作为桥梁基础的优劣性;分析发现在中震工况下,在可液化场地中矩形闭合型地下连续墙基础作为桥梁基础的性能最为显著。此外,通过对比有、无承台的两组矩形闭合型地下连续墙基础的位移特征,分析了矩形闭合型地下连续墙基础顶部承台的作用。

矩形闭合地下连续墙基础负摩阻力模型试验研究

矩形闭合地下连续墙基础(简称闭合墙基础)是一种新型的桥梁基础。通过单片墙与矩形闭合墙的对比性浸水模型试验,对闭合墙基础负摩阻力的作用机理以及浸水后闭合墙基础的竖向承载性状进行了研究。试验研究结果表明:单片墙与闭合墙基础的中性点深度比在0.34～0.64之间,与现场试验实测结果十分接近,且闭合墙基础的中性点位置比单片墙的低。负摩阻力分布曲线大致呈抛物线型,与桩基现场浸水试验结果相似。由于闭合墙基础良好的整体性和防渗特性,当墙周土层浸水发生湿陷变形,土芯不会受到水的影响,因此在负摩阻力作用下,内摩阻力与承台土反力能够得以发挥。闭合墙基础所有竖向荷载均由外侧正摩阻力、内摩阻力以及端阻力和承台土反力四者共同分担,能够有效地阻止墙身附加沉降的继续发展。在相同的湿陷性黄土地层且浸水条件相同的情况下,闭合墙浸水后的附加沉降小于单片墙,表现出良好的抗沉降特性,在一定程度上能减小负摩阻力对桥梁工程的危害。

黄土地区水平荷载作用下闭合型地下连续墙基础承载性状分析

地下连续墙基础相对于一般桩基础的一个显著特点就是整体刚度大,水平荷载作用下基础一般有两种工作状态和破坏机理:其一是刚性短桩,表现为转动或平移破坏;其二是弹性长桩,表现为挠曲破坏。数值模拟表明:在一定范围内随着墙体埋深的增加,在大小相等的水平荷载作用下,基础埋深越大,其水平位移则越小。但埋深超过30m后,墙体埋深对基础的水平变形影响变得不显著。即当闭合墙体的埋深超过一定深度后,过分的加大闭合墙体的埋深无助于提高基础的水平承载性能。

某圆形地下连续墙基础施工阶段数值模拟分析研究

文章通过使用Midas/GTS有限元软件对某锚碇圆形地下连续墙基础在不同开挖方式下的应力、应变及地下连续墙应力、应变对结构几何尺寸的敏感性进行数值模拟,分析地下连续墙桥梁工程施工阶段的特点。结果表明,采用平挖方案和不对称开挖方案时,地下连续墙的变形及应力均能满足施工监测预警值要求,不会使得支护结构产生较大变形。

带接缝圆形地下连续墙室内模型试验研究

为研究圆形基坑开挖过程中带接缝时圆形地连墙的内力以及变形特征,考虑接缝数量、墙体直径、有无内衬等工况,通过室内模型试验,采用ABAQUS建立三维数值模型,对模型试验中圆形基坑分步开挖时地连墙的受力特点进行了模拟分析。结果表明,存在接缝时,圆形地连墙仍具有空间拱效应,产生的环向压应力明显大于竖向应力;墙体侧向位移值很小,墙后土体沉降值较小,环向应力与环向位移变化规律基本一致,呈现中间大两头小的分布形式;墙体直径对地连墙的空间拱效应影响最大,接缝数量次之,内衬影响最小。

竖向荷载作用下地下连续墙与桩基础组合结构的承载性能数值模拟分析

结合地下连续墙和桩基础的优点,提出了一种由地下连续墙和桩群组成的新型组合基础,该地下连续墙—桩组合基础实质上是将地下连续墙与桩基础结合的一种新型变刚度基础形式。利用有限元软件,建立了包括地下连续墙(高度范围为1~4 m)与桩基础组合结构的数值模型。随后,研究了竖向荷载作用下4种不同高度组合基础的沉降和轴力分布。结果显示,与桩基础相比,地下连续墙桩组合基础可以显著提高基础的极限承载力。在两个结构的连接处,桩和连续墙的轴力都急剧减小。研究提供了竖向荷载作用下地下连续墙桩组合基础的承载性能规律,有利于进行地下连续墙桩组合基础的设计。

矩形闭合型地下连续墙基础地震动力响应分析

基于PLAXIS 8.5有限元软件,对矩形闭合型地下连续墙在地震激励作用下墙体不同位置的加速度、位移等变化情况进行了研究,为进一步对矩形闭合型地下连续墙振动控制提供必要的技术参数。

圆形地下连续墙结构设计中α系数取值探讨

对圆形地下连续墙结构设计的竖向弹性地基梁法中的墙体的等效分布弹性支撑α系数的影响因素和取值进行了探讨。从地下连续墙接头数量和槽段夹泥、柔性接头、半刚性接头以及刚性接头三种接头类型以及偏压作用范围方面研究了对α系数的影响。研究表明:接头数量和槽段夹泥对α系数的影响较小,而接头刚度和偏压范围对α系数的影响较大。规程中α-0.5-0.7对半刚性接头的地下连续墙还是比较合适的,但是对于刚性接头则有一定的富余,而对于柔性接头则取值偏大。建议α系数的取值应该综合分析接头的受力状态,并通过适当的计算分析后进行取值。

圆形地下连续墙的变形分析

圆形基坑围护结构的工作性状不同于条形基坑,其围护结构与土体共同作用的空间效应及时变性非常明显。针对软土地基中圆形地下连续墙结构敏感性大的特点,利用有限差分元软件FLAC3D根据实际工程情况进行数值模拟分析,分别对基坑施工的不同工况和支护结构的应力分布情况进行了分析,当圆形地下连续墙发生整体倾斜时,地下续墙上局部应力加剧的现象明显。并从基坑稳定性、支护结构内力、土压力分布和结构敏感性方面对比现场实测结果,进行分析,所得结论为类似工程施工提供理论依据和参考。

圆形基坑地下连续墙分析方法研究

上海世博500kV地下变电站基坑开挖深度34m,圆形地下连续墙直径130m。采用3种计算方法对地下连续墙变形及内力进行对比分析。平面弹性地基梁法忽略了圆形围护结构的拱效应,不利于对圆形地下连续墙受力的全面认识与设计安全。三维弹性地基板法计算原理基于平面弹性地基梁法,且计算模型可以反映圆形围护结构的空间效应。三维连续介质有限元法考虑围护结构与土体的共同作用,得到的地墙变形与内力相比三维弹性地基板法均更小。与监测数据的比较表明,地墙的实际变形介于三维弹性地基板法与三维连续介质有限元法分析结果之间,且更接近于三维弹性地基板法。圆形基坑地下连续墙应采用三维弹性地基板法进行设计计算。

圆形地下连续墙的环向刚度折减效应及修正方法研究

槽段间接缝会导致圆形地下连续墙的环向刚度降低,但目前尚缺乏具体方法对刚度修正系数?定量取值,有必要进行深入研究。针对铣接接头地下连续墙,考虑槽段内及槽段间两个典型位置,采用施工现场的混凝土和泥浆制作了完整及含接缝的单元体试块,由力学试验获得了接缝的应力应变曲线,并采用三折线模型进行拟合。在此基础上,导得了环向刚度修正系数的计算公式,并进行了工程实例分析。研究表明:圆形地下连续墙环向刚度修正系数与槽段平均长度、接缝宽度、接缝与混凝土刚度等因素有关;当墙体环向应力较低时,环向刚度修正系数在0.485~0.514之间;环向应力超过7.37 MPa时,环向刚度修正系数值将有所提高,而环向应力达到11 MPa时,其值为0.545~0.581;采用本文获得的参数值对工程实例进行了分析,结果表明当地下连续墙环向应力较低时,采用单一的?系数可以较好考虑接缝影响,但当应力较高时,需考虑接缝非线性刚度的影响。

圆形基坑地下连续墙支护结构监测分析

结合圆形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的侧向位移、墙顶水平位移、墙体垂直沉降、孔隙水压力、土压力及墙体内力等的变化规律进行了分析。

井筒式地下连续墙基础竖向承载特性试验研究

井筒式地下连续墙基础是一种较为新颖的深基础形式。为研究其竖向承载特性,在国内首次采用自平衡法对黄土地区某桥梁的井筒式地下连续墙基础进行了现场静载试验。通过对试验数据分析,得出了地下连续墙基础的竖向承载力、侧摩阻力及端阻力的发挥特性。试验和分析结果为工程设计提供了重要依据。

某圆形地下连续墙施工监测及分析

在软弱土层中修建圆形地下连续墙,主要的问题是支护结构的稳定性问题。通过对现场工程监测实测数据分析得到了在施工过程中圆形地下连续墙支护结构发生了整体倾斜现象,施工的误差对圆形地下连续墙的结构敏感性影响较大。且当圆形地下连续墙发生倾斜时,分布在墙体上的应力不对称。分析认为严格控制施工顺序,最大可能的减小墙体倾斜位移充分发挥圆形支护结构的抵抗变形的能力,是减小墙体倾斜位移最有效的办法,这样无论是从结构的安全还是经济方面来说都是有益的。

闭合型地下连续墙竖向承载性状分析

研究目的:采用数值计算的方法,考虑土芯的承载作用,对闭合型地下连续墙基础的沉降特性、内外侧摩阻力、端阻力、土芯顶部反力及其荷载分担比特性进行分析和研究,并探讨基础的荷载传递特性。研究结论:闭合型地下连续墙基础呈整体沉降形式;墙内土芯中上部土体其沉降与墙身基本同步;土芯底部附近的土体以压缩变形为主;基础的竖向承载力由其沉降控制,且具有"端承摩擦墙"的承载特性;墙身内、外侧摩阻力的发挥过程和机制不同,墙身外侧土体以剪切变形为主,其外侧摩阻力由上向下发挥;而内侧摩阻力,只有当土芯底部受到足够大的反力时,土芯才会产生相对于墙壁向上的压缩变形而使其内侧摩阻力由下而上逐渐发挥出来。墙身内侧摩阻力、外侧摩阻力和端阻力存在异步发挥现象,外侧摩阻力先于端阻力发挥,而内侧摩阻力最后发挥,且内侧摩阻力沿深度具幂函数分布形式。

南京长江第四大桥南锚碇基础地下连续墙施工

南京长江第四大桥主桥为双塔三跨悬索桥,其南锚碇基础支护结构为"∞"形地下连续墙,分Ⅰ期、Ⅱ期2种槽段,槽段采用铣接法连接。施工前先进行地质水文详勘与封排水设计、地基加固、修筑导墙及试验槽段施工。按隔墙、北外墙、Y形槽段、南外墙顺序施工地下连续墙,先施工Ⅰ期槽段,再施工Ⅱ期槽段。Ⅰ期槽段采用三铣成槽,Ⅱ期槽段采用一铣成槽,Y形槽段采用五铣成槽。在外墙预埋钢管进行墙底帷幕灌浆。基坑开挖前进行抽水试验,结果表明基坑日渗水量≤150 m3;基坑开挖过程中,围护结构变形和周边土体的沉降均小于预警值,说明地下连续墙施工质量良好。

特殊地质条件深基础地下连续墙施工应用研究

为了有效解决软土地区复杂地质条件情况下深基础地下连续墙防护工程经常遭遇槽壁坍塌及容易引发透水性事故等施工难题,本文针对复杂地质情况、周围建筑物的稳定性安全要求及管线影响等众多制约因素,结合深圳某地下工程施工实践进行经验总结,提出特殊地质条件下的深基础地下连续墙的施工参数及施工工艺控制措施,分析和归纳得出控制好材料质量、泥浆护壁及控制导墙和导坑的施做工艺是施工成败的关键的结论。为今后类似工程提供借鉴。