深基坑土钉墙支护稳定性分析

文中依托工程实例,从土钉墙支护结构设计、稳定性影响因素、安全性等角度进行具体分析,并对土钉墙支护技术关键点加以总结,旨在为深基坑开挖阶段土钉墙支护方案的顺利实施提供保障。

运用遗传算法求解土钉支护结构的整体稳定性系数

以土钉支护结构整体稳定性计算的圆弧滑动简单条分法为基础,运用遗传算法对北京某大厦基坑的土钉支护结构最危险滑移面的位置进行了动态搜索与确定,并计算了其稳定系数。结果表明基坑边坡在实施土钉支护后,其最危险滑移面将后移,同时表明遗传算法能够较准确地确定土钉支护结构最危险滑动面及其相应的整体稳定性系数,且可在优化设计中避免陷入局部最小值,证明了该方法的有效性和准确性。

复合土钉墙整体稳定性验算公式研究

预应力锚杆以抗拔力、截水帷幕及微型桩以抗剪强度共同提高了复合土钉墙的整体稳定性。叠加这些复合构件的抗力作用并对组合效果进行折减,是复合土钉墙整体稳定性验算目前最成熟有效的方法。验算公式的关键是土、土钉及各复合构件分项抗力系数(抗力系数即构件抗力产生的抗滑力矩与土体下滑力矩之比)的折减系数。折减系数是经验数值,可按一定的假设条件从实际工程数据反算整理得出。对多个接近临界稳定状态基坑的分析研究及数百个基坑的验证结果表明:这些复合构件单独及共同与土钉墙作用时,折减系数存在着合理范围,分别为预应力锚杆0.5～0.7、截水帷幕0.3～0.5及微型桩0.1～0.3。此外,土体和土钉的分项抗力系数之和(不计其它构件作用)存在着合理下限,大致为0.86～0.97,如果在满足整体稳定性安全系数的同时满足此条件,复合土钉墙基坑位移一般不大。

基于遗传算法的土钉支护结构整体稳定性分析

针对极限平衡理论分析土钉支护的边坡整体稳定性的缺点,采用对数螺旋曲线很好地模拟了实际滑裂面,建立了求解土钉支护结构整体稳定安全系数的模型,利用极限分析中的上限理论推导了土钉支护结构整体稳定安全系数的表达式.用遗传算法作为计算工具,并用V isua l C++编制了程序,实现了土钉支护结构整体稳定最小安全系数的自动寻优.解决了对数螺旋曲线滑裂面模拟土钉支护结构内部整体失稳时的真实滑裂面计算上的困难,从而使计算量很大、很繁琐的寻优过程得以实现.通过工程实例计算,表明该方法是行之有效的.

自适应小生境遗传算法在土钉支护结构整体稳定性分析中的应用

根据极限平衡理论和遗传算法原理,建立了基于自适应小生境遗传算法的土钉支护结构内部整体稳定性分析模型,该模型利用自适应小生境遗传算法搜索最危险滑动面及其对应的最小安全系数,同时能定量分析各设计参数对土钉支护结构整体稳定最小安全系数的影响。针对遗传算法在寻优过程中存在的问题,引入小生境淘汰技术,设计自适应交叉函数和自适应变异函数,自适应调整交叉率和变异率策略,克服了简单遗传算法易陷入局部极小和早熟收敛的缺陷,提高了算法的搜索效率、精度和稳定性。通过对珠江三角洲地区某深基坑实例分析,得到了一些有益结论,可作为软土深基坑支护结构优化设计和施工提供参考。

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法的改进

对计算复合土钉支护整体稳定性的圆弧滑动法进行的改进,一是考虑到滑裂面不再是一个完整的圆弧,滑动区和坑底的圆弧不具有相同的圆心和半径;二是考虑到基坑土层初始应力的影响。根据该思想计算了大量实例,并且将其与未改进的方法做比较,得出使用改进方法的稳定系数下限值。

土钉支护内部整体稳定性c-φ-τ强度折减法

比较了土钉支护与纯土坡在稳定分析方面的不同。结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析了施工阶段土钉轴力增量与土钉支护内部整体稳定性的关系,给出了c-ψ-τ强度折减法计算土钉支护内部整体稳定性安全系数的方法,该方法除考虑一般土坡稳定分析中对c及ψ的降低外,还考虑土钉工作内力的变化及其对抗滑的贡献,以及钉土之间相互作用程度的降低。采用该方法,对Clouterre项目1号墙浸水破坏时的内部稳定安全系数进行了计算,计算结果与TALREN程序一致。分析表明,c-ψ-τ强度折减法可用于计算土钉支护施工阶段、使用阶段和破坏阶段的内部整体稳定性安全系数。

考虑渗流影响的基坑土钉支护整体稳定性分析中水压力的估算

本文重点介绍在典型工程水文地质条件下 ,基坑土钉支护整体稳定性分析中 ,所涉及的水压力的计算机辅助流网法估算 。

水泥土桩复合土钉支护的失稳破坏及稳定性验算

土钉支护的特点是随挖随支,其锚固体强度随时间逐渐提高,在继续开挖过程中,基坑临空高度持续加大,使基坑边壁发生相应侧移变形,土钉开始发挥作用,因此其对施工开挖速度有较为严格的限制。水泥土桩复合土钉在施工过程中,由于水泥土桩强度和刚度的预先形成,限制了开挖施工阶段的失稳破坏,并使基坑边壁的直立开挖高度相应提高,在继续开挖和土钉施工过程中基坑边壁的侧移特征、土钉应力的分布特征均发生变化,因此水泥土桩复合土钉支护结构的失稳破坏及设计计算模式相应发生变化。本文基于水泥土桩的强度和刚度对土钉支护结构的影响,分析研究了水泥土桩复合土钉的失稳破坏特征,及稳定性验算要求,为建立水泥土桩复合土钉的设计计算理论奠定基础。

复合土钉支护内部整体稳定性计算方法及应用

在土坡稳定性分析的Bishop法的基础上,分析建立了复合土钉支护整体稳定性安全系数的计算公式,并采用遗传算法对最危险滑移面进行搜索.用该方法计算的工程实例安全系数与实际情况吻合较好,具有较高的工程应用价值.

土钉支护弹塑性数值分析及稳定性探讨

用三维弹塑性有限元法对土钉支护进行了边开挖、边安装土钉和喷射混凝土面层的施工过程的数值模拟分析。通过一种强度折减技术探讨了土钉支护的稳定性。研究结果表明,施工过程中在不同的使用荷载作用下受力最大的土钉并不是一成不变的,因此,在土钉支护工程中不能随意地缩短某层土钉的长度。数值计算确定的潜在滑裂区和局部破坏区符合实际情况,认为钉体拔出是土钉支护最可能出现的内部失稳形式。

软土中基坑土钉支护稳定性问题探讨

采用极限分析方法研究土钉长度对于直立软土和硬黏土基坑土钉支护整体稳定性的影响,并得到相应的基坑极限高度,研究了基坑底部土体承载力与放坡对于土钉支护整体稳定性的影响,并结合实际工程进行了讨论。研究结果表明,在竖直基坑中,软土中土钉长度取1.4~1.5倍基坑深度、硬黏土中取0.8~1.0倍基坑深度最佳;当底部地基承载力提高时,支护破坏模式会从穿过坑底过渡到穿过坑趾,且安全系数提高;放坡对于软土中基坑土钉支护的整体稳定性的提高并没有太大贡献。

土钉支护基坑抗隆起稳定性计算方法研究

以基坑隆起破坏的根本原因是地基承载力不足为前提,运用Terzaghi地基极限承载力理论,推导了土钉支护条件下基坑抗隆起稳定性的计算方法。采用地基土单侧滑动失稳破坏假设,同时考虑了单侧滑动体上竖向抗剪力对抵抗基坑隆起所起的作用。通过基本算例,对影响基坑抗隆起稳定性的参数进行了讨论,并得出了各抗隆起安全系数与各因素之间的部分变化规律。与现有的基坑抗隆起稳定性计算方法对比分析表明,所建议的方法在实际工程应用中是可行的。

考虑预应力作用的土钉复合锚杆支护结构的稳定性分析

基于边坡圆弧滑动破坏,根据极限平衡理论和条分法,建立附加应力作用下边坡的稳定性分析模型.将锚杆预应力作为集中力考虑,估算预应力在支护边坡土体中引起的附加应力,从而将锚杆预应力的作用转化为了附加应力的作用.将土钉复合锚杆支护结构中锚杆和土钉的作用划分开来,在稳定性分析和计算中忽略锚杆附近一定范围内的土钉,作为安全储备;该范围以外土钉的作用在计算中予以考虑.该范围内的土体是受到预应力作用的土体,从而结合已有的土钉墙的稳定性分析方法和本文考虑预应力作用的锚杆支护边坡的稳定性分析方法,建立土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析模型,给出土钉复合锚杆支护边坡的安全系数计算公式.该方法同时考虑了锚杆的预应力作用和未受影响的土钉的作用,使得在土钉复合锚杆支护边坡的稳定性分析中能够给出定量结果.

复合土钉支护基坑位移和稳定性的有限元分析

复合土钉支护作为一种基坑支护型式,由于变形较小、工程造价低廉,近年来在工程实践中得到了广泛应用。本文讨论了上海地区松软地层中基坑工程采用复合型土钉支护的变形和破坏机理和整体稳定性计算方法,采用有限元方法计算复合土钉支护位移和整体稳定性。通过上海某软土复合土钉支护的实例分析,验证了有限元方法在该领域应用的可行性,并建议将整体稳定系数和位移联系起来分析复合土钉支护。

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,讨论了极限平衡方法的局限性,指出应用有限元方法分析评价基坑土体结构稳定性是近年来研究的新趋势。采用滑面应力分析法和强度折减法两种有限元方法对基坑边坡的稳定性进行了研究。对于无支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数和滑动面结果一致,且滑动面形状随基坑土体强度的降低保持不变。对于采用土钉支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数结果一致,不同阶段下滑动面形状和位置不同,这主要是由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行折减,而未考虑土钉自身强度的降低。最后指出,在应用强度折减法时,是否考虑土钉自身强度的折减有待进一步研究。

基于强度折减法的土钉支护结构稳定性分析

运用有限元强度折减法分析土钉支护结构稳定性,通过离心机模型试验验证了该方法的可行性,并针对工程实例将强度折减法和现行规程方法进行比较分析,对土钉支护结构稳定性及其影响因素进行了比较全面的分析.研究结果表明:采用强度析减法得出的土钉间距和土钉直径对支护结构稳定性的影响比规程方法大;土钉长度和土体强度参数对支护结构稳定性的影响与规程方法的结果基本一致.

雨水入渗对土钉支护体系稳定性的影响研究

为深入研究雨水入渗对土钉支护体系稳定性的影响,以郑州市某基坑工程由降雨引发的工程事故为背景,采用有限元方法建立了土钉支护体系的三维数值分析模型。仅考虑雨水入渗对土体抗剪强度及自重的影响,研究雨水入渗位置对土钉轴力、基坑侧移及稳定性安全系数的影响规律。结果表明:在入渗深度与宽度保持不变的条件下,随着入渗位置逐渐远离开挖面,基坑侧移先增大后减小,且存在突变点;安全系数先减小后增大,在土钉末端入渗时,达到最小值。研究成果为加强土钉支护的结构设计提供了理论基础。

土钉支护结构内部稳定性简化计算方法研究

通过对各种稳定设计方法的比较,结合工程实测数据,引入分项系数,直接给定临界滑移面的位置和不同部位的土钉的最大拉力,从而得出一套简化计算方法。通过一个工程实例的检验,证明这套计算方法是可行的。

土钉墙钉长确定和整体稳定性

土钉作为一种新型的挡土技术,已广泛地应用于边坡加固和基坑围护,但目前存在着土钉设计理论落后于实践的局面。本文就土钉的长度计算问题,结合目前土钉设计情况,谈谈如何就整体稳定性安全系数来确定土钉长度,使之既安全又合理。