深基坑排桩-内支撑支护结构空间变形的应用研究

结合武汉某深基坑工程实际,以地质资料和设计方案为基础,基于ANSYS进行基坑及其支护结构的三维建模,总结土体及排桩-内支撑支护结构的受力及变形分布规律。讨论立柱与内支撑梁的连接问题,分别对立柱与内支撑梁的刚接、铰接情况进行了三维模拟计算,得出不同连接情况下的土体及排桩内支撑的变形及受力情况,为实际工程提出一些合理化的建议。

深基坑排桩-内支撑支护结构变形特征分析

深基坑开挖施工过程中对土体和支护结构产生扰动,导致基坑结构产生变形破坏。基于深基坑排桩-内支撑支护有限元数值分析模型,分析了支护结构变形与土体破坏特征,结果表明:随着基坑开挖深度的逐渐增加,围护桩水平位移和地表沉降量呈现逐渐增大趋势,内支撑施加对基坑变形控制效果显著,深基坑最大坑底隆起量处基坑底部中心线位置处,坑底隆起呈现中间高两端低的拱形变形特征,排桩-内支撑能够较好地控制基坑变形,支护方案具有合理性。

微型排桩支护结构在隧道明洞段的应用

为探索微型排桩在高陡边坡明洞段支护结构中的适应性,基于二维杆系荷载-结构模型,提出三排桩支护结构设计计算方法;结合工程案例拟定多种钢管排桩+锚索支护方案,对排桩支护结构的内力及变形特征、不同方案的适应性、钢管桩直径的影响等进行深入研究。结果表明:1)排桩支护中,前排桩、中排桩、后排桩具有几乎相同的内力和变形特征,但前排桩的变形和内力值略大于其他2排桩,前排桩坑底位置是整个支护结构中最不利部位;2)采用增设锚索、预留压脚岩体等方式降低相邻支撑间的竖向间距,可以有效降低支护结构位移和内力,从而使支护结构变形满足相关规范要求;3)随着桩径的增大,钢管桩刚度增大,支护结构水平位移呈指数形式降低;4)增加三排桩直径和仅增加前排桩直径均可以有效降低支护结构变形。支护结构设计中,可以根据开挖高度、施工机械、地形地貌等,选择合适的支撑方式和钢管桩直径,从而实现支护结构快速、机械化施工。

排桩内支撑基坑支护优化方案设计研究

结合东津沱小学教学楼基坑实际工程情况,综合分析现有文献和标准,提出了优化设计方案。该方案主要包括支护桩的桩长、桩径和桩间距的优化以及内支撑位置的优化。在内支撑位置的优化设计中,考虑了不同深度处土壤的力学特性和内支撑的施工难度,最终确定了最优的内支撑位置。通过对设计方案的力学分析和计算,证明了所设计的排桩内支撑基坑支护方案的结构稳定性和可靠性,并在实际施工中取得了良好的效果。

排桩+内支撑复合支护体系在深基坑中的应用

文中以某高层建筑基坑工程为例,对排桩+内支撑复合支护体系在深基坑中的应用进行分析。结果表明,排桩+内支撑复合支护体系整体施工效果达标,地表沉降控制在12 mm内,支撑结构变形仅5 mm,地下水位波动不超过5 m,有效解决了复杂地质条件下基坑工程的施工问题,为深基坑施工提供了高效可行的解决方案。

一种深基坑排桩支护结构内力位移矩阵分析法解答及工程应用

基于平面弹性地基梁法,采用结构力学矩阵分析法,进一步完善已往工作推导公式解答的缺陷。传统的平面桩支撑解答计算理论局限于计算支护面桩体的内力和变形,没有解决xoy水平面支撑轴力计算问题,但真三维解答推导过于复杂,通常三维模型计算依托有限元软件。与传统二维排桩支护模型相比,在以往的工作基础上,推导出考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用的支护面位移、受力矩阵解答方程组和xoy水平面计算支撑轴力计算方法,并利用FORTRAN语言编制的程序求解。依托工程实践项目分析冠梁、腰梁、支护桩、支撑位移和内力在空间效应下的变化规律并与有限元法、理正深基坑计算结果及经非线性回归处理监测数据对比分析,结果表明,考虑开挖过程、桩-土-冠梁-支撑共同作用矩阵分析法计算出的冠梁位移具有明显的空间效应,靠近基坑角部更明显,距离坑角约1/4冠梁跨度内可以适当增加桩间距,xoy水平面坑角支撑轴力明显较中部小,与监测值能较好吻合,支撑截面和配筋计算可以针对性的优化,从而降低工程造价。冠梁、桩身位移与理正深基坑、监测数据能较好地吻合,再次验证方法的合理性与可行性,可以作为一种优化设计新方法。

地下空间向下增层既有-新增双层排桩支护结构鲁棒稳定性研究

以既有建筑物地下空间向下增层改造为背景,通过物理模型试验和有限元数值计算的方法对基坑开挖过程中既有-新增双层排桩支护结构鲁棒稳定性进行了分析研究。结果表明:既有支护结构的破坏过程是循序渐进的,失稳破坏前会发生预警现象,最先发生失稳破坏的地方是随机产生的,这体现了基坑工程施工过程中不确定因素对支护结构变形有较大的影响。既有支护桩与两排桩之间土体的作用类似于重力式挡土墙,开挖至极限开挖深度时二者发生整体式倾覆破坏。既有支护结构失稳破坏时,滑裂面从开挖面附近开始穿过排间土体沿新增支护桩延伸至土体表面。基坑边坡中部滑裂面的影响范围最大,坑角位置处滑裂面的影响范围最小。既有支护桩排局部失稳破坏对支护体系鲁棒稳定性的影响较小,既有支护桩排整体失稳破坏对支护体系鲁棒稳定性的影响较大。

四排桩支护结构在下临地铁隧道的深基坑支护设计研究

以长沙某下临地铁的深基坑支护工程项目为依托,运用四排桩支护结构进行支护设计,解决了悬臂式支挡结构在嵌固深度受限时造成抗滑和抗倾覆力不足的相关问题,并通过理论分析和数值模拟论证了这种多排桩支护体系的安全性、可行性、经济性,以期为相关工程提供参考。

考虑桩-土相互作用的超大型单桩式海上风机结构地震响应

为了解决桩-土相互作用对超大型单桩式海上风机结构地震响应影响的问题,基于IEA 15 MW的固定式单桩海上风机原型,使用Abaqus建立考虑桩-土相互作用与泥面固定2种风机结构模型,桩-土相互作用通过一组非线性弹簧模拟。考虑风-波浪与地震联合作用,分析桩-土相互作用对超大型固定式单桩海上风机结构动力响应的影响。结果表明:针对超大型海上风机,桩-土相互作用效应使风机支撑结构的特征频率降低3%~6%;考虑桩-土相互作用的大兆瓦风机动力响应远大于泥面固定风机模型的动力响应;海上风机尺寸越大,桩-土相互作用引起的海上风机结构动力响应偏差越显著。

排桩-斜撑基坑组合支护结构的受力变形特性

在地震荷以珍珠泉大厦工程为例,首先,利用FLAC^(3D)建立数值模型,在“排桩-斜撑”基坑组合支护结构下对基坑进行分步开挖,并对组合支护结构的桩顶位移、桩身侧移、桩身弯矩及基坑周围土体变形进行了监测和数值结果分析。然后,为更深入地验证“排桩-斜撑”基坑组合支护结构的有效性,将“排桩-斜撑”基坑组合支护结构同悬臂桩支护结构进行了对比研究。研究表明,“排桩-斜撑”基坑组合支护结构作用下,基坑土体水平位移等值线基本呈圆弧形,土体位移最大处发生在基坑边缘,并且向远处不断减小,支护桩的桩顶水平位移、桩身侧移与基坑开挖深度呈正相关,且较传统的悬臂桩支护结构在受力方面更加合理,可有效减小基坑周围土体位移、支护桩的桩顶水平位移、桩身侧移及弯矩,可有效避免支护桩在桩身弯矩峰值处发生折断,使基坑支护稳定性得到进一步的提高。

深基坑支撑式排桩支护结构施工技术探讨

当前,建筑行业发展迅速,建筑规模日益扩大,建筑高度和深度也不断增加,超高层建筑、地下室工程等成为行业主流施工项目。受场地紧凑等客观条件的影响,深基坑开挖作业难度不断增加,安全问题受到高度关注。深基坑开挖需要利用支护技术,支护技术应用是否合理决定施工安全及质量。在深基坑阶段,通常选择支撑式排桩支护结构。文章简要分析了此类结构的特点、应用优势及不足,结合建筑工程案例,探讨了深基坑支护工程内撑式排桩支护结构施工技术应用流程,期待为同类工程建设提供参考。

排桩-内支撑结构在深基坑支护中的应用

基坑开挖时常受空间限制,支护难度大。为了解决这一问题,结合深基坑工程实际,在基坑开挖过程中选择排桩内支撑结构体系。在此基础上,建立计算模型,模拟开挖过程,分析排桩-内支撑结构的内力和变形,并在整个施工过程中监测支撑结构的水平位移,将仿真结果与现场实测结果进行对比。结果表明,模拟值与实测值的最小偏差为8.69%,最大偏差为14.50%,平均偏差为11.60%。模型计算的最大水平位移为18.08mm,实测最大水平位移为20.91mm,均小于报警值。由此可见,模拟计算结果与实测结果接近,误差较小,监测指标符合规范要求,保证了施工安全,达到了预期的效果。

排桩-内支撑深基坑支护体系的等效转换与简化计算

针对目前排桩-内支撑深基坑支护结构简化计算中的桩与内支撑位移不协调问题,提出将排桩-内支撑-土压力空间体系转换为桩弹簧支座-内支撑-等效结点荷载"等价平面体系",并通过渐进算法解决多层内支撑体系空间耦合问题的简化计算新方法。新方法能在满足桩-内支撑位移协调前提下将空间结构问题转化为平面问题计算,主要计算依据与空间计算模型相同,算例表明,新方法与空间有限元计算结果符合良好,计算精确可靠,简单易行。

深基坑排桩-圈梁支护结构协同作用研究

排桩－圈梁的协同作用对深基坑支护结构的变形和内力有着重要的影响，为此对深基坑排极支护结构进行了弹性地基梁有限元分析，得出一些有意义的结论。

土钉墙-排桩加内支撑组合结构在基坑支护中的应用

通过对深基坑工程支护工程实例的具体分析,表明土钉墙-排桩加内支撑组合支护结构是一种既经济又安全的支护方式,能有效控制桩的位移和土体的隆起,达到了深基坑围护的预期效果。

预应力-悬臂排桩组合支护结构空间变形的应用研究

通过使用钢绞线部分替代排桩中受拉钢筋,基坑开挖前张拉钢绞线使得排桩支护体系获得减小水平位移的偏心预压力,形成预应力-排桩组合技术的新型支护结构。利用势能驻值条件中总势能的一阶变分为0的原理,计算支护结构最大变形。在实际工程中同时应用组合技术和普通排桩进行基坑支护。理论计算和工程实测数据表明,预应力-排桩组合技术的支护结构可以有效减少空间变形。

地铁车站预制方桩-墙叠合支护结构受力变形规律研究

以济南地铁车站深基坑工程为依托,通过建立基坑流固耦合模型开展基坑施工全过程桩-墙叠合支护结构受力分析,研究基坑地表变形、桩体水平位移、内力及土压力分布规律。结果表明:随着基坑分步开挖、分层降水,基坑外地表沉降曲线呈“斜漏斗”形分布,地下水在止水帷幕底端形成明显绕流路径,帷幕底端渗流速度最大,且主要为水平向渗流,地表最大沉降值出现在距离基坑边缘0.5h~0.6h处,地表沉降主要影响区域为3~4倍基坑开挖深度。围护桩水平位移呈两端小中间大的“纺锤形”分布,最大水平位移值出现在开挖面以上约1m处;在主体结构施工阶段,围护桩桩体水平位移逐渐增大,且最大变形位置呈现上移趋势;桩体弯矩随着基坑内外土压力差增大而增大,反弯点逐渐下移,在正常使用阶段桩-墙荷载分担比为3∶1。主动区土压力呈动态分布,随基坑的分步开挖,土压力分布由三角形转化为“R”形,土压力分布规律与桩体水平位移、支撑状态具有相关性;正常使用阶段,车站层间水平应力呈“C”形分布,顶板支撑处桩-墙应力比为1∶5,中板与底板支撑处桩-墙应力比为1∶2。

排桩+内支撑复合支护体系在深基坑中的应用

随着城市建设规模的不断扩大,基坑支护向越来越深的方向发展,单一支护体系逐渐由安全性和经济性更好的复合支护体系替代。本文以银业岭秀广场基坑支护项目为例,结合该基坑地下水特征和地质条件,综合安全性和经济性指标分析,通过对比连续墙及排桩支护体系的特点,探究了排桩+内支撑(半环撑)复合支护体系在本基坑支护项目中的应用。

排桩内支撑支护结构优化设计方法研究

指出岩土层工程地质条件下的超深基坑支护设计应综合考虑支护结构与周边环境的协调,为说明组合式支护结构在超深基坑支护工程中的应用,结合海景公寓深基坑工程设计方案,采用有限元计算软件SAP 2000进行结构计算,验证了组合式支护结构在超深基坑支护中的适用性。

排桩-锚索结构整体数值分析

综合考虑排桩-锚索结构和土体协调作用,对排桩-锚索深基坑进行基坑内力、位移、稳定性计算,并对锚索最优位置进行探讨。分析此类支护方式在基坑开挖过程中结构受力及变形特征,为优化支护结构形式、改善支护结构构造细节提供理论支撑。